KR20120134884A - 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터 - Google Patents

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KR20120134884A
KR20120134884A KR1020110054090A KR20110054090A KR20120134884A KR 20120134884 A KR20120134884 A KR 20120134884A KR 1020110054090 A KR1020110054090 A KR 1020110054090A KR 20110054090 A KR20110054090 A KR 20110054090A KR 20120134884 A KR20120134884 A KR 20120134884A
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stator
rotor
core
motor
switched reluctance
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김창성
최창환
배한경
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명은 외주면을 따라 돌출된 복수 개의 돌극이 형성된 로터 및 상기 돌극에 대향되고 코일이 권선되며, 상기 로터가 회전가능하게 수용되도록 상기 로터의 원주방향을 따라 배열되는 C 형상인 복수 개의 스테이터 코어를 구비하는 스테이터를 포함하고, C 형상인 상기 스테이터 코어와 이에 대향되는 상기 돌극에 의해 자속이 횡방향으로 이동하도록 자속 경로가 형성되는 것을 특징으로 하는 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라 로터 코어와 상기 로터 코어의 내주면을 따라 돌출형성된 복수 개의 돌극을 구비하는 로터 및 상기 로터의 내부에 수용되고, 상기 돌극에 대향되며 코일이 권선되어 상기 로터 내주면의 원주방향을 따라 배열되는 C 형상의 복수 개의 스테이터 코어를 구비하는 스테이터를 포함하고, C 형상인 상기 스테이터 코어와 이에 대향되는 상기 돌극에 의해 자속이 횡방향으로 이동하도록 자속 경로가 형성되는 것을 특징으로 하는 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터를 제공한다.

Description

횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터{Transverse Switched Reluctance Motor}
본 발명은 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터에 관한 것이다.
최근 들어, 자동차, 항공우주, 군수산업, 의료장비 등의 다양한 분야에서 전동기 수요가 크게 증가하고 있다. 특히, 희토류 물질의 가격 급등으로 영구자석을 활용하는 모터의 단가가 상승하여 새로운 대안으로서 스위치드 릴럭턴스(Switched Reluctance Motor, 이하 SR 모터)가 다시 주목을 받고 있다.
SR 모터의 구동원리는 자기저항(magnetic reluctance)의 변화에 따라 발생하는 릴럭턴스 토크(Reluctance Torque)를 이용하여 로터를 회전시키는 것이다.
일반적으로 스위치드 릴럭턴스 모터는 도 1에 도시된 바와 같이, 복수 개의 고정돌극(11)을 구비하는 스테이터(10)와, 상기 복수 개의 고정돌극(11)과 대향되는 복수 개의 회전돌극(22)을 구비하는 로터(20)로 구성된다.
보다 구체적으로 상기 스테이터(10)는 상기 로터(20)를 향하도록 상기 스테이터(10)의 내주면의 원주 방향을 따라 일정한 간격을 두고 돌출 형성된 복수 개의 고정돌극(11)과 각각의 상기 고정돌극(11)에 권선되는 코일(12)로 이루어진다.
상기 로터(20)는 각각의 상기 고정돌극(11)과 대향되는 복수 개의 상기 회전돌극(22)이 원주방향으로 일정한 간격을 두고 돌출 형성된 코어(21)가 적층되어 이루어진다.
또한 상기 로터(20)의 중앙으로는 외부로 모터의 구동력을 전달하는 회전축(30)이 결합되어 상기 로터(20)와 함께 일체로 회전하게 된다.
그리고 상기 고정돌극(11)에는 집중권의 상기 코일(12)이 권선되는 반면 상기 로터(20)는 어떠한 여자장치, 예를 들어 코일의 권선 또는 영구자석 없이 철심만으로 구성된다.
따라서, 외부로부터 상기 코일(12)에 전류가 흐르게 되면 상기 코일(12)에서 발생되는 자기력에 의해 상기 로터(20)가 상기 코일(12) 방향으로 이동하는 릴럭턴스 토크가 발생하게 되어 상기 로터(20)는 자기회로의 저항이 최소가 되는 방향으로 회전하게 된다.
반면, 종래의 SR 모터에 있어서 자속 경로는 상기 스테이터(10) 및 로터(20)를 모두 통과하기 때문에 코어 로스(core loss)가 발행하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 모터의 제조비용과 스테이터의 중량을 감소키기 위한 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터로서, 외주면을 따라 돌출된 복수 개의 돌극이 형성된 로터 및 상기 돌극에 대향되고 코일이 권선되며, 상기 로터가 회전가능하게 수용되도록 상기 로터의 원주방향을 따라 배열되는 C 형상인 복수 개의 스테이터 코어를 구비하는 스테이터를 포함하고, C 형상인 상기 스테이터 코어와 이에 대향되는 상기 돌극에 의해 자속이 횡방향으로 이동하도록 자속 경로가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스테이터 코어는 상기 돌극과 수평을 이루는 요크, 상기 요크의 일단으로부터 상기 돌극 방향으로 절곡되어 돌출형성되는 제1 스테이터 돌극 및 상기 요크의 타단으로부터 상기 돌극 방향으로 절곡되어 돌출형성되는 제2 스테이터 돌극을 포함하고, 상기 스테이터 코어는 상기 로터가 회전하는 축 방향에 대한 단면이 C 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스테이터는 복수 개의 상기 스테이터 코어 사이에 채워져 각각의 상기 스테이터 코어를 고정결합시키는 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지부는 비자성이고 절연물질인 수지재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모터에서 발생하는 열을 방열하기 위하여 상기 스테이터 코어와 스테이터 코어 사이에 채워지는 상기 지지부의 내부에 냉각수단이 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 돌극은 상기 로터 외주면의 일단부에서부터 끝단부에 이르기까지 소정의 각도로 기울어져 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 로터는 스큐(skew) 형상으로 적층되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스테이터 코어의 일단은 상기 로터의 일단부에 대향되고, 타단은 상기 로터의 끝단부에 대향되도록 상기 돌극이 기울어지는 각도와 동일하게 기울어져 상기 로터와 대향되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따라 로터 코어와 상기 로터 코어의 내주면을 따라 돌출형성된 복수 개의 돌극을 구비하는 로터 및 상기 로터의 내부에 수용되고, 상기 돌극에 대향되며 코일이 권선되어 상기 로터 내주면의 원주방향을 따라 배열되는 C 형상의 복수 개의 스테이터 코어를 구비하는 스테이터를 포함하고, C 형상인 상기 스테이터 코어와 이에 대향되는 상기 돌극에 의해 자속이 횡방향으로 이동하도록 자속 경로가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스테이터 코어는 상기 돌극과 수평을 이루는 요크, 상기 요크의 일단으로부터 상기 돌극 방향으로 절곡되어 돌출형성되는 제1 스테이터 돌극 및 상기 요크의 타단으로부터 상기 돌극 방향으로 절곡되어 돌출형성되는 제2 스테이터 돌극을 포함하고, 상기 스테이터 코어는 상기 로터가 회전하는 축 방향에 대한 단면이 C 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스테이터는 내부에 중공홀이 형성되도록 복수 개의 상기 스테이터 코어 사이에 채워져 이웃하는 각각의 상기 스테이터 코어를 고정결합시키는 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중공홀에 회전가능하게 수용되고 일단은 상기 로터 코어와 연결되어 외부로 상기 모터의 회전력을 전달하는 회전축부가 배치되는 것을 특징으로 하다.
또한, 상기 회전축부는 상기 중공홀에 회전가능하도록 수용되는 회전축; 및
상기 회전축의 일단에서 상기 로터의 원주방향으로 절곡되어 상기 로터 코어와 연결되는 회전축 연결부를 포함하고, 상기 로터와 일체로 회전하는 상기 회전축부는 외부로 상기 모터의 회전력을 전달하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지부는 비자성이고 절연물질인 수지재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모터에서 발생하는 열을 방열하기 위하여 상기 스테이터 코어와 스테이터 코어 사이에 채워지는 상기 지지부의 내부에 냉각수단이 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 C 형상인 스테이터 코어를 제공함으로써, 스테이터의 중량 및 모터의 제조비용을 감소시키는 효과가 있다.
또한, 자속의 경로를 회전축을 따라 이동하는 횡방향으로 함으로써 자속 경로를 짧게 하여 코어 로스(coreloss)를 줄이는 효과가 있다.
도 1은 종래 발명에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터의 단면도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터의 개략적인 측면도.
도 4는 도 2에 도시된 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터의 개략적인 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 변형된 로터가 적용된 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터의 개략적인 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 또 다른 변형된 로터가 적용된 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터의 개략적인 사시도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터를 개략적으로 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전축부를 포함하는 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터의 개략적인 측면도.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 스위치드 릴럭턴스 모터의 개략적인 측면도이며 도 4는 도 2에 도시된 스위치드 릴럭턴스 모터의 개략적인 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터는 스테이터(100) 및 상기 스테이터(100)와의 자기력에 의해 발생하는 릴럭턴스 토크에 의해 일방향으로 회전하는 로터(200)를 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 로터(200)는 로터 코어(210)와 복수 개의 돌극(220)을 포함한다.
도시된 바와 같이, 상기 돌극(220)은 상기 로터 코어(210)의 외주면을 따라 돌출형성된다.
또한, 상기 로터 코어(210)의 중앙에는 상기 모터의 회전력을 외부로 전달하기 위한 회전축(230)이 고정결합되는 중공홀(211)이 형성된다.
또한, 상기 로터 코어(210)와 돌극(220)은 릴럭턴스 토크를 발생시키기 위하여 금속 재질로 이루어진다.
도시된 바와 같이, 상기 스테이터(100)는 복수 개의 스테이터 코어(100a, 100b, 100c)와 지지부(140) 및 냉각수단(150)을 포함한다.
보다 구체적으로, 복수 개의 상기 스테이터 코어(100a, 100b, 100c)는 원통 형상을 이루도록 배열되어 내부로는 상기 로터(200)를 회전 가능하도록 수용한다.
즉, 복수 개의 스테이터 코어(100a, 100b, 100c)는 상기 로터(200)의 외측 원주방향을 따라 원통 형상을 이루도록 배열된다.
또한, 하나의 상을 구성하기 위하여 도시된 바와 같이, 하나의 스테이터 코어(100a)와 다른 하나의 스테이터 코어(100a)는 서로 마주보도록 동일 선상에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 하나의 상기 스테이터 코어(100a)는 요크(110a) 및 제1 및 제2 스테이터 돌극(121a, 122a)으로 이루어진다.
보다 구체적으로, 상기 요크(110a)는 상기 돌극(220)과 수평을 이루며 상기 제1 스테이터 돌극(121a)은 상기 요크(110a)의 일단으로부터 상기 돌극(220) 방향으로 절곡되어 돌출형성된다.
또한, 상기 제2 스테이터 돌극(122a)은 상기 요크(110a)의 타단으로부터 상기 돌극(220) 방향으로 절곡되어 돌출형성된다.
이로써, 본 발명의 실시예에 따라 복수 개의 상기 스테이터 코어는(100a, 100b, 100c)는 동일하게 C 형상 또는 ㄷ 형상으로 이루어진다.
즉, 상기 스테이터 코어(100a)는 상기 로터(200)가 회전하는 축 방향에 대한 단면이 C 형상 또는 ㄷ 형상을 이루게 된다.
또한, 상기 요크(110a)에는 외부로부터 전원이 인가되는 코일(130)이 다수회 권선된다.
따라서, 상기 로터(200)에 대향하는 스테이터 코어의 수는 서로 마주보는 스테이터 코어가 하나의 상을 이루도록 3쌍의 스테이터 코어(100a, 100b, 100c)로 구성되어 상기 스테이터(100)는 총 6 개의 C 형상인 스테이터 코어로 이루어진다.
그리고, 본 발명의 실시예는 3상의 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터를 구현하기 위한 것으로서, 도시된 바와 같이 상기 스테이터 코어(100)와 이에 대향되는 상기 로터(200)의 비는 6:4 구조이지만 이뿐만이 아니라 12:8 또는 18:12 등의 스테이터 코어와 로터에 형성된 돌극의 비율이 3:2로서 다양하게 확장될 수 있다.
또한, 하나의 상기 스테이터 코어(100a)를 구성하는 상기 제1 스테이터 돌극(121a)과 제2 스테이터 돌극(122a) 사이 및 서로 이웃하는 상기 스테이터 코어(100a, 100b, 100c) 사이에는 지지부(140)가 채워진다.
보다 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따라 상기 스테이터 코어(100a, 100b, 100c)는 각각 세그먼트 형태로 분리되어 있기 때문에 스테이터 코어를 서로 결합시키기 위하여 상기 스테이터 코어(100a)와 스테이터 코어(100b) 및 스테이터 코어(100c) 사이의 공간에는 상기 지지부(140)가 채워진다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라 상기 스테이터 코어(100a, 100b, 100c) 상호 간의 자속 이동을 차단하기 위하여 상기 지지부(140)는 비자성이고 절연물질인 수지재로 이루어지는 것이 바람직하다.
이로써, 스테이터의 일체를 금속으로 제작한 종래의 스위치드 릴럭턴스 모터에 비해 본 발명의 실시예에 따라 자속이 흐르는 C 형상인 스테이터 코어만을 금속재질로 구성하고 그 이외의 부분을 수지재로 구성함으로써, 스테이터의 중량 및 스테이터의 제조비용이 감소되는 효과가 있다.
또한, 스위치드 릴럭턴스 모터는 장시간 구동에 의해 발열을 하게 되는데 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 상기 모터의 내부에서 발생하는 열을 방열시키기 위하여 서로 이웃하는 상기 스테이터 코어(100a, 100b, 100c) 사이에 채워지는 상기 지지부(140)의 내부에 냉각수단(150)이 결합된다.
보다 구체적으로, 상기 냉각수단은(150)은 서로 이웃하는 상기 스테이터 코어(100a, 100b, 100c)에 권선된 상기 코일(130)과 접촉하지 않도록 상기 지지부(140)의 중앙에 결합되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 냉각수단(150)은 워터 쿨링 파이프(water cooling pipe)로 구성되지만, 본 발명의 실시예에 있어서 기타 다른 냉매를 이용한 냉각수단을 한정하지는 않는다.
따라서, 도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 코일(130)로 전원이 인가되면 자기저항(magnetic reluctance)의 변화에 따라 릴럭턴스 토크가 발생 되어 이후 상기 로터(200)는 가장 근접한 C 형상인 상기 스테이터 코어(100a)의 상기 제1, 제2 스테이터 돌극(121a, 122a)을 향하는 방향으로 회전하게 된다.
이때, 상기 스테이터 코어(100a)와 로터(200)에 흐르는 자속의 흐름은 도 3에 도시된 바와 같이, C 형상을 이루는 상기 요크(110a) 및 제1, 제2 스테이터 돌극(121a, 122a)과 상기 로터(200)의 돌극(220)을 지나게 된다.
보다 구체적으로, 자속의 흐름은 다음과 같다.
먼저, 상기 제1 스테이터 돌극(121a)과 대향하는 상기 돌극(220)의 일단부로 자속이 유입되어 상기 돌극(220)의 축방향, 즉 횡방향을 따라 타단부를 향해 흐르고 그 다음으로 상기 돌극(220)의 타단부에서 상기 제2 스테이터 돌극(122a)로 자속이 유입되어 상기 요크(110a)의 축방향, 즉 횡방향을 따라 흐르게 된다.
이로써, 종래의 스위치드 릴럭턴스 모터의 자속 경로보다 자속 경로를 짧게 구성하도록 자속의 방향을 축 방향, 즉 횡방향으로 구성할 수 있게 된다.
이에 따라서, C 형상의 상기 스테이터 코어(100a, 100b, 100c)와 이에 대향되는 상기 로터(200)에 의해 자속 경로를 짧게 함으로써 종래의 스위치드 릴럭턴스 모터에 비해 코어 로스(core loss)를 줄이는 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 변형된 로터가 적용된 스위치드 릴럭턴스 모터의 개략적인 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 또 다른 변형된 로터가 적용된 스위치드 릴럭턴스 모터의 개략적인 사시도이다. 도시된 바와 같이 로터 코어(210b)의 외주면으로부터 돌출형성된 돌극(220b)은 소정의 각도(θ)로 기울어져 형성된다.
보다 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이 로터(200b)의 외주면의 일단부(201b)에서부터 끝단부(202b)에 이르기까지 소정의 각도로 기울어져 돌출형성된다.
또한, 스테이터 코어(300a)를 구성하는 제1 스테이터 돌극(321a)은 상기 로터(220b)의 일단부(201b)에 대향되고, 제2 스테이터 돌극(322a)은 상기 로터(220b)의 타단부(202b)에 대향되도록 상기 스테이터 코어(300a)는 상기 돌극(220b)이 기울어지는 각도와 동일하게 기울어진다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이 로터 코어(210c)의 외주면으로부터 돌출형성되는 돌극(220c)을 포함하는 로터(200c)를 앞서 언급한 바와 같이, 소정의 각도 차(θ')이를 이루는 스큐(skew) 형상이 되도록 축방향, 즉 횡방향으로 적층 할 수있다.
이로써, 상기 스테이터 코어(300a)의 요크(310a)에 권선되는 코일(130)에서 발생하는 자기력이 종래의 스위치드 릴럭턴스 모터의 코일에서 발생하는 자기력보다 균일하게 분포되어 순간적으로 릴럭턴스 토크가 발생하거나 없어지는 것을 방지할 수 있다.
즉, 갑작스럽게 릴럭턴스 토크가 변하게 되어 발생하는 토크 리플을 방지하게 되어 로터의 진동이 감소되고 이로써 상기 모터에서 발생하는 진동 소음 또한 감소하게 된다.
또한, 로터의 진동이 발생하지 않게 됨으로써 상기 모터의 오작동을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 스위치드 릴럭턴스 모터의 개략적인 측면도이다. 본 실시예를 설명함에 있어 이전 실시예와 동일 또는 대응되는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하고, 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터에 대해 설명하기로 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 모터는 스테이터(500) 및 로터(400)를 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 로터(400)는 로터 코어(410)와 상기 로터 코어(410)의 내주면을 따라 돌출형성된 복수 개의 돌극(420)을 포함한다.
또한, 상기 스테이터(500)는 복수 개의 스테이터 코어(500a, 500b, 500c)와, 지지부(140) 및 냉각수단(150)을 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 스테이터(500)는 상기 로터(400)의 내부에 수용되도록 배치된다.
그리고, 복수 개의 상기 스테이터 코어는(500a, 500b, 500c)는 동일하게 C 형상 또는 ㄷ 형상으로 이루어진다.
또한, 상기 지지부(150)는 상기 스테이터(500)의 내부에 중공홀(501)이 형성되도록 복수 개의 상기 스테이터 코어 사이(500a, 500b, 500c)에 채워져 이웃하는 각각의 상기 스테이터 코어(500a, 500b, 500c)를 고정결합시킨다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터는 상기 로터(400)가 상기 스테이터(500)의 바깥쪽에서 회전하게 되는 아웃 로터 타입을 형성하게 된다.
그리고, 상기 스테이터(500) 내부에 형성된 상기 중공홀(501)으로는 상기 로터(400)의 회전력을 외부로 전달하기 위한 회전축부(430)가 회전가능하게 수용될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 회전축부(430)는 도 7에 점선으로 도시된 바와 같이 회전축(431)과 회전축 연결부(432)로 이루어진다.
상기 회전축(431)은 상기 중공홀에 회전가능하게 수용되며, 상기 회전축 연결부(432)는 상기 회전축(431)의 일단에서 상기 로터(400)의 원주방향으로 절곡되어 상기 로터 코어(410)와 결합된다.
이로써, 상기 스테이터(500)와의 릴럭턴스 토크에 의해 일방향으로 회전하는 상기 로터(400)의 회전력을 상기 회전축부(430)을 이용하여 외부로 전달할 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따라 상기 모터는 상기 회전축부(430)를 이용하여 상기 로터(400)의 회전력을 외부로 전달하였지만, 예를 들어 전기 자동차(Electric Vehicle)에 적용될 경우, 상기 스테이터(500)는 전기 자동차의 바퀴를 회전시키는 부품 중 회전하지 않는 고정부품에 결합고정되고, 상기 로터(400)는 자동차 바퀴를 회전시키는 부품 중 회전하는, 예를 들어 전기 자동차용 휠(Wheel)에 결합될 경우 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 회전축부(400)를 이용하지 않아도 될 것이다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100a, 100b, 100c: 스테이터 코어 110a, 110b, 110c: 요크
121a: 제1 스테이터 돌극 122a: 제2 스테이터 돌극
130: 코일 140: 지지부
150: 냉각수단 200: 로터
210: 로터 코어 220: 돌극
230: 회전축

Claims (15)

  1. 외주면을 따라 돌출된 복수 개의 돌극이 형성된 로터; 및
    상기 돌극에 대향되고 코일이 권선되며, 상기 로터가 회전가능하게 수용되도록 상기 로터의 원주방향을 따라 배열되는 C 형상인 복수 개의 스테이터 코어를 구비하는 스테이터를 포함하고,
    C 형상인 상기 스테이터 코어와 이에 대향되는 상기 돌극에 의해 자속이 횡방향으로 이동하도록 자속 경로가 형성되는 것을 특징으로 하는 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스테이터 코어는
    상기 돌극과 수평을 이루는 요크;
    상기 요크의 일단으로부터 상기 돌극 방향으로 절곡되어 돌출형성되는 제1 스테이터 돌극; 및
    상기 요크의 타단으로부터 상기 돌극 방향으로 절곡되어 돌출형성되는 제2 스테이터 돌극을 포함하고,
    상기 스테이터 코어는 상기 로터가 회전하는 축 방향에 대한 단면이 C 형상인 것을 특징으로 하는 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 스테이터는
    복수 개의 상기 스테이터 코어 사이에 채워져 각각의 상기 스테이터 코어를 고정결합시키는 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 지지부는
    비자성이고 절연물질인 수지재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 모터에서 발생하는 열을 방열하기 위하여 상기 스테이터 코어와 스테이터 코어 사이에 채워지는 상기 지지부의 내부에 냉각수단이 결합되는 것을 특징으로 하는 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 돌극은 상기 로터 외주면의 일단부에서부터 끝단부에 이르기까지 소정의 각도로 기울어져 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 로터는 스큐(skew) 형상으로 적층되어 형성되는 것을 특징으로 하는 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 스테이터 코어의 일단은 상기 로터의 일단부에 대향되고, 타단은 상기 로터의 끝단부에 대향되도록 상기 돌극이 기울어지는 각도와 동일하게 기울어져 상기 로터와 대향되는 것을 특징으로 하는 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터.
  9. 로터 코어와 상기 로터 코어의 내주면을 따라 돌출형성된 복수 개의 돌극을 구비하는 로터; 및
    상기 로터의 내부에 수용되고, 상기 돌극에 대향되며 코일이 권선되어 상기 로터 내주면의 원주방향을 따라 배열되는 C 형상의 복수 개의 스테이터 코어를 구비하는 스테이터를 포함하고,
    C 형상인 상기 스테이터 코어와 이에 대향되는 상기 돌극에 의해 자속이 횡방향으로 이동하도록 자속 경로가 형성되는 것을 특징으로 하는 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 스테이터 코어는
    상기 돌극과 수평을 이루는 요크;
    상기 요크의 일단으로부터 상기 돌극 방향으로 절곡되어 돌출형성되는 제1 스테이터 돌극; 및
    상기 요크의 타단으로부터 상기 돌극 방향으로 절곡되어 돌출형성되는 제2 스테이터 돌극을 포함하고,
    상기 스테이터 코어는 상기 로터가 회전하는 축 방향에 대한 단면이 C 형상인 것을 특징으로 하는 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 스테이터는
    내부에 중공홀이 형성되도록 복수 개의 상기 스테이터 코어 사이에 채워져 이웃하는 각각의 상기 스테이터 코어를 고정결합시키는 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 중공홀에 회전가능하게 수용되고 일단은 상기 로터 코어와 연결되어 외부로 상기 모터의 회전력을 전달하는 회전축부가 배치되는 것을 특징으로 하는 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 회전축부는
    상기 중공홀에 회전가능하도록 수용되는 회전축; 및
    상기 회전축의 일단에서 상기 로터의 원주방향으로 절곡되어 상기 로터 코어와 연결되는 회전축 연결부를 포함하고,
    상기 로터와 일체로 회전하는 상기 회전축부는 외부로 상기 모터의 회전력을 전달하는 것을 특징으로 하는 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 지지부는
    비자성이고 절연물질인 수지재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 모터에서 발생하는 열을 방열하기 위하여 상기 스테이터 코어와 스테이터 코어 사이에 채워지는 상기 지지부의 내부에 냉각수단이 결합되는 것을 특징으로 하는 횡방향 스위치드 릴럭턴스 모터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160137207A (ko) * 2015-05-22 2016-11-30 오영한 스위치드 릴럭턴스 모터
CN108790849A (zh) * 2018-08-06 2018-11-13 宁德时代电机科技有限公司 具有集成控制器和三水路的永磁电机的新能源汽车增程器

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