KR20130000279A - Electric motor and operation control method thereof, electric vehicle having the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A motor, a driving control method thereof, and an electric vehicle including the same are provided to suppress a demagnetizing phenomenon caused by the temperature reduction of a permanent magnet by controlling the power of a stator coil based on the temperature of the permanent magnet. CONSTITUTION: A stator(171) includes a first coil(172) and a second coil(174) separated in a radius direction. A first rotor(180) is placed on the outside of the stator. The first rotor includes a first rotor frame(181) and a first permanent magnet(187). A second rotor(190) is placed in the stator. The second rotor includes a second rotor core(191) and a second permanent magnet(197).

Description

전동기 및 그의 운전제어방법, 전동기를 구비한 전기차량{ELECTRIC MOTOR AND OPERATION CONTROL METHOD THEREOF, ELECTRIC VEHICLE HAVING THE SAME}ELECTRIC MOTOR AND OPERATION CONTROL METHOD THEREOF, ELECTRIC VEHICLE HAVING THE SAME}

본 발명은, 전동기 및 그의 운전제어방법, 전동기를 구비한 전기차량에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 출력을 제고시킬 수 있고 재료 비용을 저감할 수 있도록 한 전동기 및 그의 운전제어방법, 전동기를 구비한 전기차량에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric motor, an operation control method thereof, and an electric vehicle having an electric motor. More particularly, the present invention relates to an electric motor, an operation control method thereof, and an electric motor capable of improving output and reducing material costs. It's about an electric vehicle.

주지된 바와 같이, 전동기는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 장치이다.As is well known, an electric motor is a device that converts electrical energy into mechanical energy.

최근에는 자동차 또는 차량의 배기가스로 인한 환경오염문제, 화석연료의 고갈 등에 기인하여 동력원 또는 보조동력원으로 전동기를 채택한 전기차량 또는 하이브리드 차량(이하, "전기차량"이라 표기함)의 이용이 늘고 있다.Recently, the use of electric vehicles or hybrid vehicles (hereinafter referred to as "electric vehicles") that employ electric motors as a power source or an auxiliary power source is increasing due to environmental pollution problems caused by exhaust gas of automobiles or vehicles, and exhaustion of fossil fuels. .

이러한 전동기는, 통상 내부에 수용 공간이 구비되는 외함, 상기 외함의 내부에 배치되는 고정자 및 상기 고정자에 대해 회전하는 회전자를 구비하여 구성될 수 있다. Such an electric motor may be configured to include an enclosure having an accommodation space therein, a stator disposed inside the enclosure, and a rotor that rotates with respect to the stator.

상기 고정자 및/또는 회전자는 운전시 동손 및/또는 철손 등에 기인하여 열이 발생하여 온도가 상승할 수 있다. The stator and / or the rotor may generate heat due to copper loss and / or iron loss during operation, and thus may increase in temperature.

상기 회전자는 영구자석을 구비하여 구성될 수 있다.The rotor may be configured with a permanent magnet.

자동차 또는 차량의 동력원으로 이용되는 전동기는 높은 출력밀도가 요구되기 때문에 상대적으로 높은 냉각성능이 요구될 수 있다. The motor used as a power source of an automobile or a vehicle may require a relatively high cooling performance because a high power density is required.

그런데, 이러한 종래의 전기차량의 전동기에 있어서는, 회전자는 고온에서도 자기특성의 변화가 상대적으로 작은 고가(高價)의 영구자석을 구비하도록 되어 있어, 영구자석 재료 비용이 상승하여 제조 비용이 증가할 수 있다. By the way, in the conventional electric motor of the electric vehicle, the rotor is provided with an expensive permanent magnet with a relatively small change in magnetic properties even at a high temperature, so that the cost of the permanent magnet material can be increased to increase the manufacturing cost have.

또한, 전동기를 냉각하기 위한 냉각수단이 외함을 냉각하도록 구성되어 있어, 발열원인 고정자의 온도를 낮추는데 한계가 있다. 고정자의 온도가 상승할 경우 동손 및/또는 철손이 증가되어 출력밀도가 저하될 수 있다. In addition, since the cooling means for cooling the motor is configured to cool the enclosure, there is a limit to lowering the temperature of the stator, which is a heat generating source. If the temperature of the stator rises, copper loss and / or iron loss may increase, resulting in a decrease in power density.

따라서, 본 발명은, 출력을 제고시킬 수 있고 영구자석 재료 비용을 저감할 수 있는 전동기 및 그의 운전제어방법, 전동기를 구비한 전기차량을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is therefore an object of the present invention to provide an electric motor, an operation control method thereof, and an electric vehicle having an electric motor, which can increase the output and reduce the cost of permanent magnet materials.

또한, 본 발명은, 영구자석 재료 비용을 저감할 수 있고 영구자석의 손상을 억제할 수 있는 전동기 및 그의 운전제어방법, 전동기를 구비한 전기차량을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide an electric motor, a driving control method thereof, and an electric vehicle provided with the electric motor, which can reduce the cost of permanent magnet material and suppress damage of the permanent magnet.

본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 반경 방향을 따라 이격된 제1코일 및 제2코일을 구비한 고정자; 상기 고정자의 외측에 배치되는 제1회전자;및 상기 고정자의 내측에 배치되는 제2회전자;를 포함하고, 상기 제1회전자 및 제2회전자는 서로 다른 재질의 영구자석을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기를 제공한다. The present invention, to achieve the above object, the stator having a first coil and a second coil spaced along the radial direction; A first rotor disposed outside the stator; and a second rotor disposed inside the stator; wherein the first rotor and the second rotor each include permanent magnets of different materials. It provides an electric motor characterized by.

여기서, 상기 제1회전자는 페라이트 자석을 구비하고, 상기 제2회전자는 네오디뮴 자석을 구비하여 구성될 수 있다.The first rotor may include a ferrite magnet, and the second rotor may include a neodymium magnet.

상기 페라이트 자석의 온도를 감지하는 자석온도감지부; 및 상기 자석온도감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 제1코일 및 제2코일의 전원을 제어하는 제어부;를 더 포함하여 구성될 수 있다.A magnet temperature sensing unit sensing a temperature of the ferrite magnet; And a controller configured to control power of the first coil and the second coil based on a detection result of the magnet temperature sensor.

상기 제1회전자를 수용하는 외함을 더 포함하고, 상기 자석온도감지부는 상기 외함의 내부 공기 온도를 감지할 수 있게 설치될 수 있다.The apparatus may further include an enclosure accommodating the first rotor, and the magnet temperature detector may be installed to detect an internal air temperature of the enclosure.

상기 제어부는 상기 자석온도감지부의 감지결과 상기 페라이트 자석의 온도가 설정온도 이하인 경우 상기 페라이트 자석과 대향된 코일의 전원을 차단하게 구성될 수 있다.The control unit may be configured to cut off the power of the coil facing the ferrite magnet when the temperature of the ferrite magnet is less than the set temperature as a result of the detection of the magnet temperature sensor.

운전시 부하량을 산출하는 부하량산출부;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 부하량산출부에 의해 산출된 부하량이 설정부하량 이하인 경우 상기 페라이트 자석과 대향된 코일의 전원을 차단하게 구성될 수 있다.The load calculation unit may further include a load calculation unit configured to calculate a load during operation, and the controller may be configured to cut off power of the coil facing the ferrite magnet when the load calculated by the load calculation unit is less than or equal to a set load.

상기 고정자를 냉각시키는 냉각유닛을 더 포함하여 구성될 수 있다.It may further comprise a cooling unit for cooling the stator.

상기 고정자는 고정자코어를 구비하며, 상기 냉각유닛은 상기 고정자코어에 축방향으로 결합되는 냉각관을 구비하게 구성될 수 있다.The stator includes a stator core, and the cooling unit may be configured to include a cooling tube axially coupled to the stator core.

상기 고정자코어에는 상기 냉각관이 삽입되는 냉각관결합부가 관통 형성될 수 있다. The stator core may be formed to penetrate through a cooling pipe coupling portion into which the cooling pipe is inserted.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상기 전동기의 운전제어방법으로서, 상기 영구자석의 온도를 감지하는 단계; 상기 영구자석의 감지온도와 설정온도를 비교하는 단계; 및 상기 비교결과에 기초하여 상기 제1코일 및 제2코일의 전원을 제어하는 단계;를 포함하는 전동기의 운전제어방법이 제공된다. On the other hand, according to another field of the invention, the operation control method of the electric motor, the step of sensing the temperature of the permanent magnet; Comparing the detected temperature of the permanent magnet with a set temperature; And controlling the power supplies of the first coil and the second coil based on the comparison result.

여기서, 상기 영구자석은 페라이트 자석 및 네오디뮴 자석을 포함하며, 상기 페라이트 자석의 감지온도가 상기 설정온도 이하인 경우 상기 페라이트 자석과 대향 배치된 코일의 전원을 차단하게 구성될 수 있다.Here, the permanent magnet may include a ferrite magnet and a neodymium magnet, and when the sensing temperature of the ferrite magnet is less than or equal to the set temperature, the permanent magnet may be configured to cut off power of a coil disposed opposite to the ferrite magnet.

한편, 본 발명의 또 다른 분야에 따르면, 차량바디; 상기 차량바디에 구비되는 배터리; 및 상기 차량바디에 구비되고 상기 배터리에 연결되어 상기 차량바디에 구동력을 제공하는 상기 전동기;를 포함하는 전기차량이 제공된다. On the other hand, according to another field of the present invention, the vehicle body; A battery provided in the vehicle body; And the electric motor provided in the vehicle body and connected to the battery to provide a driving force to the vehicle body.

여기서, 상기 전동기는 냉각유체의 유로를 구비하여 상기 고정자를 냉각시키는 냉각유닛;을 더 포함하여 구성될 수 있다.The electric motor may further include a cooling unit configured to cool the stator by having a flow path of a cooling fluid.

또한, 상기 전동기는 상기 냉각유체가 상기 전동기를 경유하여 순환되게 하는 냉각유체순환유닛;을 더 포함하여 구성될 수 있다. The electric motor may further include a cooling fluid circulation unit configured to allow the cooling fluid to be circulated through the electric motor.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고정자의 외측 및 내측에 제1회전자 및 제2회전자를 배치함으로써 출력을 제고시킬 수 있다.As described above, according to one embodiment of the present invention, the output can be improved by disposing the first rotor and the second rotor on the outside and the inside of the stator.

또한, 제1회전자 및 제2회전자가 서로 다른 재질의 영구자석을 구비하도록 함으로써 영구자석 재료 비용을 저감할 수 있다.In addition, the cost of the permanent magnet material can be reduced by having the first rotor and the second rotor have permanent magnets of different materials.

또한, 영구자석의 온도를 감지하고 그 결과에 기초하여 고정자 코일의 전원을 제어함으로써 영구자석의 온도 저하에 기인한 감자현상을 억제할 수 있다.In addition, by sensing the temperature of the permanent magnet and controlling the power supply of the stator coil based on the result, it is possible to suppress the potato phenomenon caused by the temperature decrease of the permanent magnet.

또한, 고정자의 외측에 배치되는 제1회전자는 페라이트 자석을 구비하고, 고정자의 내측에 배치되는 제2회전자는 네오디뮴 자석을 구비하도록 함으로써, 영구자석의 재료 비용을 현저하게 저감할 수 있다. In addition, the first rotor disposed outside the stator includes a ferrite magnet, and the second rotor disposed inside the stator includes a neodymium magnet, thereby significantly reducing the material cost of the permanent magnet.

또한, 고정자를 냉각하는 냉각유닛을 구비하도록 함으로써 발열원인 고정자를 직접 냉각하여 고정자의 온도상승을 억제할 수 있다. 이에 의해, 온도 상승에 기인한 동손 및 철손 증가를 억제할 수 있어 출력밀도가 제고될 수 있다. In addition, by providing a cooling unit for cooling the stator, it is possible to directly cool the stator, which is a heat generating source, to suppress the temperature rise of the stator. Thereby, increase in copper loss and iron loss due to temperature rise can be suppressed, and the output density can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기를 구비한 전기차량의 개략적 구성도,
도 2는 도 1의 전동기의 단면도,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도,
도 4는 도 2의 고정자의 확대도,
도 5는 도 2의 제1회전자 및 제2회전자의 확대도,
도 6은 도 1의 전기차량의 냉각유체순환유닛의 구성도,
도 7은 도 1의 전동기의 제어블록도이다.1 is a schematic configuration diagram of an electric vehicle having an electric motor according to an embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional view of the electric motor of FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2;
4 is an enlarged view of the stator of FIG. 2, FIG.
5 is an enlarged view of the first rotor and the second rotor of FIG. 2, FIG.
6 is a configuration diagram of a cooling fluid circulation unit of the electric vehicle of FIG.
7 is a control block diagram of the motor of FIG. 1.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기를 구비한 전기차량은, 차량바디(110)와, 상기 차량바디(110)에 구비되는 배터리(125)와, 상기 차량바디(110)에 구비되고 상기 배터리(125)에 연결되어 상기 차량바디(110)에 구동력을 제공하는 전동기(140)를 포함하여 구성될 수 있다. As shown in FIG. 1, an electric vehicle having an electric motor according to an embodiment of the present invention includes a vehicle body 110, a battery 125 provided in the vehicle body 110, and the vehicle body ( It may be configured to include an electric motor 140 provided in the 110 and connected to the battery 125 to provide a driving force to the vehicle body (110).

상기 차량바디(110)에는 복수의 휠(115)이 구비될 수 있다. The vehicle body 110 may be provided with a plurality of wheels 115.

상기 복수의 휠(115)은 상기 차량바디(110)의 전,후 양 측에 각각 구비될 수 있다. The plurality of wheels 115 may be provided at both front and rear sides of the vehicle body 110, respectively.

상가 차량바디(110)와 상기 휠(115) 사이에는 현가장치(120)가 각각 구비될 수 있다. 이에 의해, 상기 차량바디(110)의 노면 주행 시 발생하는 진동 및 충격이 상기 차량바디(110)에 전달되는 것이 완화될 수 있다.A suspension device 120 may be provided between the vehicle body 110 and the wheel 115, respectively. As a result, vibration and shock generated when the road surface of the vehicle body 110 travels may be alleviated from being transmitted to the vehicle body 110.

상기 차량바디(110)에는 배터리(125)가 구비될 수 있다. The vehicle body 110 may be provided with a battery 125.

상기 배터리(125)는 충전이 가능하게 2차 전지로 구성될 수 있다. The battery 125 may be configured as a secondary battery to be charged.

상기 차량바디(110)에는 상기 휠(115)에 구동력을 제공하는 전동기(140)가 구비될 수 있다.The vehicle body 110 may be provided with an electric motor 140 that provides a driving force to the wheel 115.

상기 차량바디(110)에는 상기 전동기(140)에 구동전원을 제공하는 인버터장치(130)가 마련될 수 있다. 상기 인버터장치(130)는 상기 배터리(125) 및 상기 전동기(140)에 각각 연결될 수 있다. 상기 인버터장치(130)는 상기 배터리(125)에서 제공된 직류 전원을 상기 전동기(140)의 구동에 적합한 구동전원으로 변환한 후 상기 전동기(140)에 제공할 수 있다. The vehicle body 110 may be provided with an inverter device 130 for providing driving power to the electric motor 140. The inverter device 130 may be connected to the battery 125 and the electric motor 140, respectively. The inverter device 130 may convert the DC power provided from the battery 125 into a driving power suitable for driving the motor 140 and provide the same to the electric motor 140.

한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전동기(140)는, 반경 방향을 따라 이격된 제1코일(172) 및 제2코일(174)을 구비한 고정자(160)와, 상기 고정자(160)의 외측에 배치되는 제1회전자(180)와, 상기 고정자(160)의 내측에 배치되는 제2회전자(190);를 포함하고, 상기 제1회전자(180) 및 제2회전자(190)는 서로 다른 재질의 영구자석(187,197)을 각각 구비하여 구성될 수 있다. 2 and 3, the motor 140 includes a stator 160 having a first coil 172 and a second coil 174 spaced along a radial direction, and the stator. And a first rotor 180 disposed outside the 160 and a second rotor 190 disposed inside the stator 160, wherein the first rotor 180 and the second rotor 180 are disposed. The rotor 190 may be configured to include permanent magnets 187 and 197 of different materials, respectively.

여기서, 상기 제1회전자(180) 및 제2회전자(190)는 동일한 회전축(210)에 동시에 결합되어 상기 회전축(210)을 중심으로 일체로 회전될 수 있다. 즉, 상기 제1회전자(180) 및 제2회전자(190)의 회전력은 상기 회전축(210)을 통해 합산되어 출력될 수 있다. 이에 의해, 외관 크기를 크게 증가시키지 아니하고 콤팩트(compact)한 구성을 유지하면서 기기의 출력을 제고시킬 수 있다. Here, the first rotor 180 and the second rotor 190 may be simultaneously coupled to the same rotation shaft 210 to be integrally rotated around the rotation shaft 210. That is, the rotational forces of the first rotor 180 and the second rotor 190 may be summed and output through the rotation shaft 210. As a result, the output of the device can be improved while maintaining a compact configuration without greatly increasing the appearance size.

상기 전동기(140)는 내부에 수용공간(142)을 형성하는 외함(141)을 더 구비할 수 있다.The electric motor 140 may further include an enclosure 141 forming an accommodation space 142 therein.

상기 외함(141)은 상기 제1회전자(180)가 내부에 회전가능하게 수용될 수 있는 크기로 구성될 수 있다. The enclosure 141 may be configured to have a size that the first rotor 180 can be rotatably accommodated therein.

예를 들면, 상기 외함(141)은 원통 형상으로 구성될 수 있다.For example, the enclosure 141 may be configured in a cylindrical shape.

상기 외함(141)은 양 측이 개구된 원통 형상으로 구성될 수 있다. The enclosure 141 may be configured in a cylindrical shape with both sides opened.

상기 외함(141)의 양 측 개구에는 브래킷(145)이 각각 구비될 수 있다. Brackets 145 may be provided at both side openings of the enclosure 141, respectively.

상기 각 브래킷(145)에는 상기 회전축(210)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(147)이 각각 구비될 수 있다. Each bracket 145 may be provided with bearings 147 for rotatably supporting the rotation shaft 210.

상기 외함(141)과 브래킷(145) 사이에는 내부 및 외부가 서로 기밀적으로 차단되게 하는 실링부재(148)가 구비될 수 있다. A sealing member 148 may be provided between the enclosure 141 and the bracket 145 to allow the inside and the outside to be hermetically blocked from each other.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고정자(160)는, 외측에 제1슬롯(165)이 구비되고 내측에 제2슬롯(167)이 구비된 고정자코어(161)와, 상기 고정자코어(161)에 권선되는 고정자코일(171)을 구비하여 구성될 수 있다.As shown in FIGS. 3 and 4, the stator 160 includes a stator core 161 having a first slot 165 on the outside and a second slot 167 on the inside, and the stator core. It may be configured to have a stator coil 171 wound on (161).

상기 고정자코어(161)는 고리형상(환형상)을 가질 수 있다. The stator core 161 may have an annular shape (annular shape).

상기 고정자코어(161)는 상기 외함(141)에 의해 지지되게 구성될 수 있다.The stator core 161 may be configured to be supported by the enclosure 141.

예를 들면, 상기 고정자코어(161)는 상기 브래킷(145)에 돌출 형성된 고정자코어지지부(149)에 의해 지지되게 구성될 수 있다. For example, the stator core 161 may be configured to be supported by the stator core support 149 protruding from the bracket 145.

상기 고정자코어지지부(149)는 상기 브래킷(145)(도면상 우측 브래킷(145))의 내면에 축방향을 따라 돌출되고 원주방향을 따라 서로 이격된 복수 개로 구성될 수 있다. 이에 의해, 상기 고정자(160)는 상기 외함(141) 및 브래킷(145)으로부터 각각 이격된 상태로 지지될 수 있다. The stator core support 149 may be formed of a plurality of protruding in the axial direction on the inner surface of the bracket 145 (right bracket 145 on the drawing) and spaced apart from each other in the circumferential direction. As a result, the stator 160 may be supported in a state spaced apart from the enclosure 141 and the bracket 145, respectively.

상기 고정자코어(161)의 중앙에는 상기 제2회전자(190)가 회전가능하게 수용될 수 있게 제2회전자수용공간(164)이 형성될 수 있다.A second rotor accommodating space 164 may be formed in the center of the stator core 161 to allow the second rotor 190 to be rotatably received.

상기 고정자코어(161)는 외측(테두리)에 원주방향을 따라 소정 간격으로 복수의 제1티스(166)가 형성될 수 있다. The stator core 161 may be formed with a plurality of first teeth 166 at predetermined intervals along the circumferential direction of the stator core 161.

상기 제1티스(166)들 사이에는 제1슬롯(165)이 각각 형성될 수 있다.First slots 165 may be formed between the first teeth 166.

상기 고정자코어(161)는 내측에 원주방향을 따라 소정 간격으로 복수의 제2티스(168)가 형성될 수 있다. 상기 제2티스(168)들 사이에는 제2슬롯(167)이 각각 형성될 수 있다.The stator core 161 may have a plurality of second teeth 168 formed at predetermined intervals in a circumferential direction thereof. Second slots 167 may be formed between the second teeth 168, respectively.

상기 고정자코어(161)는 복수의 전기강판(162)을 절연 적층하여 구현될 수 있다. The stator core 161 may be implemented by insulatingly stacking a plurality of electrical steel sheets 162.

상기 각 전기강판(162)은, 중앙에 관통된 제2회전자수용공간(164)과, 외측 테두리를 따라 형성되는 복수의 제1티스(166) 및 제1슬롯(165)과, 내측 테두리에 상기 제2회전자수용공간(164)의 원주방향을 따라 형성되는 복수의 제2티스(168) 및 제2슬롯(167)을 각각 구비할 수 있다. Each of the electrical steel plates 162 may include a second rotor receiving space 164 penetrating through the center, a plurality of first teeth 166 and first slots 165 formed along an outer edge thereof, and an inner edge thereof. A plurality of second teeth 168 and second slots 167 formed along the circumferential direction of the second rotor accommodating space 164 may be provided.

여기서, 상기 제1티스(166)와 제2티스(168)는 동일한 개수로 형성될 수 있다. Here, the first teeth 166 and the second teeth 168 may be formed in the same number.

상기 제1티스(166) 및 제2티스(168), 상기 제1슬롯(165) 및 제2슬롯(167)은 원주방향을 따라 동일한 각도(간격)으로 형성될 수 있다. The first teeth 166 and the second teeth 168, the first slots 165, and the second slots 167 may be formed at the same angle (interval) along the circumferential direction.

상기 고정자코일(171)은, 상기 제1슬롯(165)에 권선되는 제1코일(172)과, 상기 제2슬롯(167)에 권선되는 제2코일(174)을 구비할 수 있다. 상기 제1코일(172) 및 제2코일(174)은 반경방향을 따라 서로 이격 배치될 수 있다. The stator coil 171 may include a first coil 172 wound around the first slot 165 and a second coil 174 wound around the second slot 167. The first coil 172 and the second coil 174 may be spaced apart from each other along the radial direction.

상기 고정자(160)의 외측, 보다 구체적으로 상기 제1티스(166) 및 제1슬롯(165)의 외측에는 제1회전자(180)가 소정의 공극(air gap)을 두고 이격배치될 수 있다. The first rotor 180 may be spaced apart from the stator 160 at a predetermined air gap outside the first teeth 166 and the first slot 165. .

상기 제1회전자(180)는 상기 제1코일(172)에 의해 형성된 회전자계에 의해 회전되게 구성될 수 있다.The first rotor 180 may be configured to rotate by a rotor field formed by the first coil 172.

상기 제1회전자(180)는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1회전자프레임(181)과, 상기 제1회전자프레임(181)에 구비되는 제1영구자석(187)을 구비할 수 있다. As shown in FIGS. 3 and 5, the first rotor 180 includes a first rotor frame 181 and a first permanent magnet 187 provided in the first rotor frame 181. It may be provided.

상기 제1회전자프레임(181)은, 상기 고정자(160)의 외경에 비해 큰 크기(내경)를 가지는 원통부(182)와, 상기 원통부(182)의 일 측을 차단하게 형성되는 원판부(184)를 구비할 수 있다. 상기 원판부(184)의 중앙영역에는 회전축(210)이 결합되는 축결합부(185)가 마련될 수 있다. The first rotor frame 181, a cylindrical portion 182 having a larger size (inner diameter) than the outer diameter of the stator 160, and a disc portion formed to block one side of the cylindrical portion 182 184 may be provided. In the central region of the disc portion 184 may be provided a shaft coupling portion 185 to which the rotating shaft 210 is coupled.

상기 제1회전자프레임(181)의 내면(내경면)에는 상기 제1영구자석(187)이 구비될 수 있다. The first permanent magnet 187 may be provided on an inner surface (inner diameter surface) of the first rotor frame 181.

상기 제1영구자석(187)은 복수 개의 세그먼트(segment) 자석(187)으로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 제1영구자석(187)은 원통형 자석으로 구성될 수도 있다. The first permanent magnet 187 may be composed of a plurality of segment magnets 187. Here, the first permanent magnet 187 may be composed of a cylindrical magnet.

상기 제1회전자(180)에 구비되는 제1영구자석(187)은 상기 제1회전자프레임(181)의 원통부(182)의 내경에 대응되는 곡률반경을 가지게 각각 형성될 수 있다. The first permanent magnets 187 provided in the first rotor 180 may be formed to have a radius of curvature corresponding to the inner diameter of the cylindrical portion 182 of the first rotor frame 181.

상기 제1영구자석(187)은 원주방향을 따라 서로 다른 자극(N극, S극)이 서로 교호적으로 배치될 수 있다. In the first permanent magnet 187, different magnetic poles (N pole, S pole) may be alternately disposed along the circumferential direction.

상기 제2회전자(190)는, 제2회전자코어(191)와, 상기 제2회전자코어(191)에 결합되는 제2영구자석(197)을 구비할 수 있다.The second rotor 190 may include a second rotor core 191 and a second permanent magnet 197 coupled to the second rotor core 191.

상기 제2회전자코어(191)의 중앙에는 상기 회전축(210)이 삽입될 수 있게 축공(193)이 관통 형성될 수 있다. 상기 제2회전자코어(191)는 중앙에 축공(193)이 구비된 복수의 전기강판(192)을 절연 적층하여 형성될 수 있다. A shaft hole 193 may be formed through the center of the second rotor core 191 so that the rotation shaft 210 can be inserted therein. The second rotor core 191 may be formed by insulation stacking a plurality of electrical steel plates 192 having a shaft hole 193 in the center thereof.

상기 제2영구자석(197)은 복수 개의 세그먼트 자석(197)으로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 제2영구자석(197)은 단일의 원통형 자석으로 구성될 수도 있다. The second permanent magnet 197 may be composed of a plurality of segment magnets 197. Here, the second permanent magnet 197 may be composed of a single cylindrical magnet.

보다 구체적으로 상기 제2회전자코어(191)의 외경면에는 복수의 제2영구자석(197)이 구비될 수 있다. 여기서, 본 실시예에서는 상기 제2영구자석(197)이 상기 제2회전자코어(191)의 외경면에 구비된 경우를 예시하고 있으나, 상기 제2영구자석(197)은 복수 개의 판상의 영구자석으로 구성되어 상기 제2회전자코어(191)의 축방향으로 삽입되게 구성될 수도 있다. More specifically, a plurality of second permanent magnets 197 may be provided on the outer diameter surface of the second rotor core 191. In this embodiment, the second permanent magnet 197 is illustrated in the outer diameter surface of the second rotor core 191, but the second permanent magnet 197 is a plurality of plate-shaped permanent The magnet may be configured to be inserted in the axial direction of the second rotor core 191.

상기 제2영구자석(197)은 원주방향을 따라 서로 다른 자극(N극, S극)이 교호적으로 배치될 수 있다. In the second permanent magnet 197, different magnetic poles (N pole and S pole) may be alternately disposed along the circumferential direction.

상기 제1영구자석(187)과 상기 제2영구자석(197)은 동일한 개수로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 제1영구자석(187) 및 제2영구자석(197)은 8개로 각각 구성된 경우를 예시하고 있다. The first permanent magnet 187 and the second permanent magnet 197 may be configured in the same number. In the present embodiment, the first permanent magnets 187 and the second permanent magnets 197 are respectively illustrated as eight.

한편, 상기 제1영구자석(187) 및 상기 제2영구자석(197)은 서로 다른 재질의 영구자석으로 각각 형성될 수 있다. 이에 의해, 상기 전동기(140)의 영구자석 재료비용을 저감할 수 있다. On the other hand, the first permanent magnet 187 and the second permanent magnet 197 may be formed of a permanent magnet of different materials, respectively. As a result, the permanent magnet material cost of the electric motor 140 can be reduced.

보다 구체적으로 예를 들면, 상기 제1회전자(180)의 영구자석 및 제2회전자(190)의 영구자석 중 어느 하나는 페라이트(Ferrite) 자석으로 구성하고, 상기 제1회전자(180)의 영구자석 및 제2회전자(190)의 영구자석 중 다른 하나는 네오디뮴(Neodymium) 자석으로 구성될 수 있다. 이에 의해, 고가인 네오디뮴 자석 대신 저가의 페라이트 자석을 사용함으로써 전체 영구자석 재료 비용을 크게 저감할 수 있다. More specifically, for example, any one of the permanent magnet of the first rotor 180 and the permanent magnet of the second rotor 190 is composed of a ferrite magnet, the first rotor 180 The other of the permanent magnet and the permanent magnet of the second rotor 190 may be composed of neodymium (Neodymium) magnet. As a result, by using a low-cost ferrite magnet instead of an expensive neodymium magnet, the total permanent magnet material cost can be greatly reduced.

여기서, 상기 제1회전자(180)의 영구자석, 즉 제1영구자석(187)은 페라이트 자석(187)으로 구성하고, 제2회전자(190)의 영구자석, 제2영구자석(197)은 네오디뮴 자석(197)으로 구성하는 것이 바람직할 수 있다. 이에 의해, 상대적으로 직경이 큰 제1회전자(180)의 영구자석을 가격이 현저하게 저렴한 페라이트 자석으로 구성함으로써 영구자석 재료비용을 더욱 절감할 수 있다. Here, the permanent magnet of the first rotor 180, that is, the first permanent magnet 187 is composed of a ferrite magnet 187, the permanent magnet of the second rotor 190, the second permanent magnet 197 It may be desirable to construct a silver neodymium magnet 197. Accordingly, the permanent magnet material cost can be further reduced by configuring the permanent magnet of the first rotor 180 having a relatively large diameter as a ferrite magnet having a significantly low price.

주지된 바와 같이, 상기 네오디뮴 자석은 상대적으로 고온(高溫)에서도 높은 자기 특성을 보유하지만 가격이 매우 고가(高價)로 될 수 있다. 또한, 상기 페라이트 자석은 상기 네오디뮴 자석에 비해 가격이 현저하게 저렴한 반면 온도에 따라 자기 특성이 저하될 수 있다. 따라서, 본 실시예의 전동기(140)는, 상대적으로 저가인 페라이트 자석을 채택함으로써 상대적으로 고가인 네오디뮴 자석의 수(또는 자석 투입량)를 줄일 수 있어 영구자석의 전체 재료 비용을 현저하게 절감할 수 있다. 이에 의해, 상기 전동기(140)의 제조 비용이 저감될 수 있다. As is well known, the neodymium magnets have high magnetic properties even at relatively high temperatures, but can be very expensive. In addition, while the ferrite magnet is significantly cheaper than the neodymium magnet, the magnetic properties may decrease depending on the temperature. Therefore, the electric motor 140 of the present embodiment can reduce the number of relatively expensive neodymium magnets (or magnet inputs) by adopting a relatively inexpensive ferrite magnet, thereby significantly reducing the total material cost of the permanent magnet. . As a result, the manufacturing cost of the electric motor 140 may be reduced.

한편, 본 실시예의 전동기(140)는 냉각유체를 이용하여 상기 고정자(160)를 냉각시키는 냉각유닛(220)을 구비하여 구성될 수 있다. 이에 의해, 상기 고정자(160)를 신속하게 냉각시킬 수 있다. 또한, 상기 고정자(160)의 온도가 과도하게 상승하지 아니하고 일정 온도 이하로 관리될 수 있다. 이에 따르면, 상기 고정자(160)의 온도 상승에 기인한 철손 및 동손 증가를 억제할 수 있고, 상기 전동기(140)의 출력밀도가 제고될 수 있다. On the other hand, the electric motor 140 of the present embodiment may be provided with a cooling unit 220 for cooling the stator 160 by using a cooling fluid. Thereby, the stator 160 can be cooled rapidly. In addition, the temperature of the stator 160 may be managed below a predetermined temperature without excessively rising. According to this, the increase in iron loss and copper loss due to the temperature rise of the stator 160 can be suppressed, and the output density of the electric motor 140 can be improved.

여기서, 상기 냉각유체는 낮은 동결점을 가지는 액체가 이용될 수 있다. 예를 들면, 상기 냉각유체는 브라인(brine) 등으로 구현될 수 있다. Here, the cooling fluid may be a liquid having a low freezing point. For example, the cooling fluid may be implemented with brine or the like.

상기 냉각유닛(220)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 내부에 상기 냉각유체가 유동되는 유로를 형성하고 상기 고정자코어(161)에 결합되는 냉각관(222)을 구비하여 구성될 수 있다.The cooling unit 220, as shown in Figures 3 and 4, to form a flow path through which the cooling fluid flows and to be provided with a cooling tube 222 coupled to the stator core 161 Can be.

상기 냉각관(222)은, 상기 고정자코어(161)에 축방향으로 삽입되는 복수의 직관부(224)와, 상기 직관부(224)를 연통되게 연결하는 연결관부(226)를 구비하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 직관부(224)는 상기 고정자코어(161)의 양 단부에 돌출되게 구성하는 것이 상기 연결관부(226)의 연결 작업이 용이하게 될 수 있다. The cooling tube 222, the plurality of straight pipe portion 224 is inserted into the stator core 161 in the axial direction, and the connection pipe portion 226 for connecting the straight pipe portion 224 to be configured to be configured Can be. Here, the straight pipe portion 224 may be configured to protrude from both ends of the stator core 161 may facilitate the connection of the connection pipe portion 226.

상기 고정자코어(161)에는 상기 냉각관(222)이 결합될 수 있게 냉각관결합부(169)가 구비될 수 있다. The stator core 161 may be provided with a cooling tube coupling part 169 to be coupled to the cooling tube 222.

상기 냉각관결합부(169)는, 예를 들면, 상기 제1티스(166) 및 제2티스(168) 사이에 관통 형성될 수 있다. 여기서, 상기 냉각관결합부(169)는 상기 제1슬롯(165) 및 제2슬롯(167) 사이에 형성될 수도 있다. The cooling pipe coupling unit 169 may be, for example, formed through the first tooth 166 and the second tooth 168. Here, the cooling pipe coupling unit 169 may be formed between the first slot 165 and the second slot 167.

상기 냉각유닛(220)은 상기 냉각유체가 유입되는 냉각유체유입부(227) 및 냉각유체가 유출되는 냉각유체유출부(228)를 구비할 수 있다. 여기서, 상기 냉각유닛(220)은 단일의 냉각유체유입부(227) 및 냉각유체유출부(228)를 구비한 경우를 예를 들고 있으나, 복수의 냉각유체유입부(227) 및 냉각유체유출부(228)를 구비하게 구성될 수도 있다. The cooling unit 220 may include a cooling fluid inlet 227 through which the cooling fluid flows and a cooling fluid outlet 228 through which the cooling fluid flows out. Here, the cooling unit 220 is an example of having a single cooling fluid inlet 227 and the cooling fluid outlet 228, but a plurality of cooling fluid inlet 227 and cooling fluid outlet 228 may be configured.

상기 냉각유체유입부(227) 및 상기 냉각유체유출부(228)는 상기 외함(141)의 외부로 인출될 수 있다. 예를 들면, 상기 냉각유체유입부(227) 및 냉각유체유출부(228)는 상기 브래킷(145)(도면상 우측 브래킷(145))을 통해 외부로 인출될 수 있다. 상기 브래킷(145)에는 냉각유체유입부(227) 및 냉각유체유출부(228)가 인출되는 인출공(146)이 관통 형성될 수 있다. The cooling fluid inlet 227 and the cooling fluid outlet 228 may be drawn out of the enclosure 141. For example, the cooling fluid inlet 227 and the cooling fluid outlet 228 may be drawn out through the bracket 145 (right bracket 145 in the drawing). The bracket 145 may have a through hole 146 through which the cooling fluid inlet 227 and the cooling fluid outlet 228 are drawn out.

한편, 본 실시예의 전동기(140)는 냉각유체가 상기 전동기(140)를 경유하여 순환되게 하는 냉각유체순환유닛(230)을 구비하여 구성될 수 있다. On the other hand, the electric motor 140 of the present embodiment may be configured with a cooling fluid circulation unit 230 to allow the cooling fluid to be circulated via the motor 140.

상기 냉각유체순환유닛(230)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 냉각유체의 유로를 형성하는 유체관(232)과, 상기 냉각유체의 유동을 촉진시키는 냉각유체유동촉진수단을 구비하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 냉각유체유동촉진수단은 냉각유체를 펌핑(pumping)하는 펌프(234)로 구현될 수 있다. As shown in FIG. 6, the cooling fluid circulation unit 230 includes a fluid pipe 232 forming a flow path of the cooling fluid, and a cooling fluid flow promoting means for promoting the flow of the cooling fluid. Can be. Here, the cooling fluid flow promoting means may be implemented as a pump 234 for pumping (cooling) the cooling fluid.

상기 펌프(234)의 일 측(예를 들면 펌프(234)의 상류 측)에는 냉각유체가 일시 저장되는 탱크(tank)(235)가 구비될 수 있다.One side of the pump 234 (eg, an upstream side of the pump 234) may be provided with a tank 235 for temporarily storing a cooling fluid.

상기 냉각유체순환유닛(230)은 냉각유체가 공기와 열교환되어 냉각되는 라디에이터(radiator)(236)를 구비하여 구성될 수 있다. 상기 라디에이터(236)의 일 측에는 상기 라디에이터(236)와 접촉되는 공기의 유동을 촉진시키는 냉각팬(237)이 구비될 수 있다. 상기 냉각팬(237)은, 회전날개(238)와, 상기 회전날개(238)를 회전 구동시키는 전기모터(239)를 구비하여 구성될 수 있다.The cooling fluid circulation unit 230 may be provided with a radiator 236 in which the cooling fluid is cooled by heat exchange with air. One side of the radiator 236 may be provided with a cooling fan 237 to promote the flow of air in contact with the radiator 236. The cooling fan 237 may include a rotary blade 238 and an electric motor 239 for driving the rotary blade 238 to rotate.

한편, 본 실시예의 전동기(140)는 제어프로그램을 구비한 제어부(240)를 포함하여 구성될 수 있다. On the other hand, the electric motor 140 of the present embodiment may be configured to include a control unit 240 having a control program.

상기 제어부(240)는 상기 영구자석의 온도를 감지하여 상기 영구자석의 온도 감지 결과에 기초하여 상기 고정자코일(171)의 전원을 제어하게 구성될 수 있다.The control unit 240 may be configured to detect the temperature of the permanent magnet to control the power of the stator coil 171 based on the temperature detection result of the permanent magnet.

예를 들면, 상기 제어부(240)는 상기 제1영구자석(187)인 상기 페라이트 자석의 온도를 감지하고 상기 페라이트 자석의 감지 온도가 설정온도 이하인 경우 상기 고정자코일(171) 중 상기 페라이트 자석에 대응배치되는 코일의 전원을 차단하게 제어하도록 구성될 수 있다. 이에 의하면, 상기 페라이트 자석의 온도 저하에 기인한 감자 현상 발생을 억제하여 상기 페라이트 자석의 수명 단축을 억제할 수 있다. For example, the control unit 240 detects a temperature of the ferrite magnet that is the first permanent magnet 187 and corresponds to the ferrite magnet of the stator coil 171 when the sensing temperature of the ferrite magnet is less than or equal to a set temperature. It may be configured to control to cut off the power of the coil disposed. According to this, generation | occurrence | production of the potato phenomenon resulting from the temperature fall of the said ferrite magnet can be suppressed, and the life shortening of the ferrite magnet can be suppressed.

상기 제어부(240)에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 영구자석의 온도를 감지하는 자석온도감지부(245)가 신호 전달 가능하게 연결될 수 있다. As illustrated in FIG. 7, a magnet temperature sensor 245 for sensing a temperature of a permanent magnet may be connected to the controller 240 so as to transmit a signal.

상기 제어부(240)에는 제1코일(172) 및 제2코일(174)이 각각 제어가능하게 연결될 수 있다. The first coil 172 and the second coil 174 may be controllably connected to the controller 240, respectively.

상기 자석온도감지부(245)는 상기 페라이트 자석의 온도를 감지하게 구성될 수 있다. The magnet temperature detecting unit 245 may be configured to detect the temperature of the ferrite magnet.

여기서, 상기 설정온도는 상기 페라이트 자석의 잔류 자속 밀도가 저하되는 온도, 예를 들면 -40℃로 설정될 수 있다. 이에 의해, 상기 페라이트 자석의 온도 저하에 기인한 상기 페라이트 자석의 잔류 자속 밀도가 저하되는 상기 페라이트 자석의 감자 현상을 억제할 수 있다. Here, the set temperature may be set to a temperature at which the residual magnetic flux density of the ferrite magnet is lowered, for example, -40 ° C. Thereby, the potato phenomenon of the said ferrite magnet by which the residual magnetic flux density of the said ferrite magnet resulting from the temperature fall of the said ferrite magnet falls can be suppressed.

보다 구체적으로, 상기 제어부(240)는 상기 제1회전자(180)의 영구자석, 제1영구자석(187)이 페라이트 자석으로 구성되는 경우, 상기 제어부(240)는 상기 제1회전자(180)의 영구자석과 대응배치되는 제1코일(172)의 전원을 차단하고 제2코일(174)에만 전원이 공급되게 제어하도록 구성될 수 있다. More specifically, the control unit 240 is a permanent magnet of the first rotor 180, when the first permanent magnet 187 is composed of a ferrite magnet, the control unit 240 is the first rotor 180 It may be configured to cut off the power supply of the first coil 172 corresponding to the permanent magnet of the) and to supply power only to the second coil (174).

상기 제어부(240)는 전기차량의 부하량을 산출하고 부하량 산출 결과에 기초하여 상기 고정자코일(171)의 전원을 제어하게 구성될 수 있다. The control unit 240 may be configured to calculate the load of the electric vehicle and to control the power of the stator coil 171 based on the load calculation result.

상기 제어부(240)는 부하량산출부(250)를 구비하여 구성될 수 있다. The control unit 240 may be configured to include a load calculation unit 250.

상기 제어부(240)는 상기 부하량산출부(250)에 의한 부하량 산출 결과, 산출된 부하량이 제1설정부하량을 초과하는 경우, 상기 제1코일(172) 및 제2코일(174)에 모두 전원이 인가되게 제어할 수 있게 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1설정부하량은 상기 전기차량의 경사지(또는 경사로) 등판 시와 같은 과부하 또는 풀(full)부하 발생시와 같은 부하량으로 설정될 수 있다.The controller 240 supplies power to both the first coil 172 and the second coil 174 when the calculated load exceeds the first set load as a result of the load calculation by the load calculation unit 250. It may be configured to be controlled to be applied. For example, the first predetermined load amount may be set to the same load amount as when an overload or a full load occurs, such as when the slope (or slope) of the electric vehicle is climbed.

상기 제어부(240)는 상기 부하량산출부(250)에 의하여 산출된 부하량이 제2설정부하량 미만인 경우, 상기 네오디뮴 자석에 대응되는 코일에만 전원이 인가되게 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2회전자(190)의 영구자석이 네오디뮴 자석으로 구성된 경우, 상기 제어부(240)는 상기 제2회전자(190)의 영구자석에 대응배치되는 상기 제2코일(174)에 전원이 인가되고, 제1회전자(180)의 영구자석과 대응배치되는 제1코일(172)에는 전원이 차단되게 제어할 수 있다. 여기서, 상기 제2설정부하량은, 예를 들면, 평지에서 60 내지 80 km/h로 정속 운전하는 경우와 같이 상대적으로 부하량이 작은 경부하 시의 부하량으로 설정될 수 있다. The controller 240 may control the power to be applied only to the coil corresponding to the neodymium magnet when the load calculated by the load calculator 250 is less than the second set load. For example, when the permanent magnet of the second rotor 190 is formed of a neodymium magnet, the control unit 240 is the second coil 174 disposed corresponding to the permanent magnet of the second rotor 190. Power may be applied to the first coil 172, which is disposed to correspond to the permanent magnet of the first rotor 180. Here, the second predetermined load amount may be set to, for example, a load amount at light load with a relatively small load such as when driving at a constant speed of 60 to 80 km / h on a flat surface.

상기 제어부(240)는 냉각유체의 온도에 기초하여 상기 냉각유체의 유동속도를 제어하게 구성될 수 있다. The control unit 240 may be configured to control the flow rate of the cooling fluid based on the temperature of the cooling fluid.

예를 들면, 상기 제어부(240)는 냉각유체의 온도가 설정온도를 초과할 경우 상기 냉각유체의 유동속도가 증가되게 상기 펌프(234)를 제어하게 구성될 수 있다. 이에 의해, 상기 냉각유체의 온도가 낮아질 수 있다. For example, the controller 240 may be configured to control the pump 234 to increase the flow rate of the cooling fluid when the temperature of the cooling fluid exceeds the set temperature. As a result, the temperature of the cooling fluid may be lowered.

상기 제어부(240)에는 냉각유체의 온도를 감지하는 냉각유체온도감지부(255)가 신호 전달 가능하게 연결될 수 있다. 상기 냉각유체온도감지부(255)는 상기 냉각유체의 온도를 감지하여 전기 신호로 상기 제어부(240)에 전달할 수 있다. The control unit 240 may be connected to the cooling fluid temperature detection unit 255 for sensing the temperature of the cooling fluid so as to transmit a signal. The cooling fluid temperature detecting unit 255 may detect the temperature of the cooling fluid and transmit the temperature of the cooling fluid to the control unit 240 as an electric signal.

상기 제어부(240)는 상기 펌프(234)의 회전속도를 증가시켜 상기 냉각유체의 유동속도를 증가시킬 수 있다. The controller 240 may increase the rotational speed of the pump 234 to increase the flow rate of the cooling fluid.

상기 제어부(240)에는 상기 라디에이터(236)의 방열을 촉진시킬 수 있게 냉각팬(237)이 제어가능하게 연결될 수 있다. 이에 의해, 상기 냉각유체의 온도를 보다 신속하게 낮출 수 있다. Cooling fan 237 may be controlably connected to the control unit 240 to promote heat dissipation of the radiator 236. Thereby, the temperature of the cooling fluid can be lowered more quickly.

이러한 구성에 의하여, 상기 전동기(140)의 구동신호가 입력되면 상기 제어부(240)는 상기 자석온도감지부(245)에 의해 상기 제1영구자석(187)의 온도가 감지되도록 한다. By such a configuration, when a driving signal of the electric motor 140 is input, the controller 240 causes the temperature of the first permanent magnet 187 to be sensed by the magnet temperature sensor 245.

상기 제어부(240)는 상기 자석온도감지부(245)에 의해 감지된 온도가 설정온도 이하인 경우 상기 제1코일(172)은 전원이 차단되도록 하고 상기 제2코일(174)에만 전원이 공급되게 제어할 수 있다. The controller 240 controls the first coil 172 to cut off power and to supply power only to the second coil 174 when the temperature sensed by the magnet temperature sensor 245 is lower than or equal to a set temperature. can do.

상기 제2코일(174)에 전원이 공급되면 상기 제2코일(174)에 의해 회전자계가 발생되고, 상기 제2회전자(190)는 상기 회전축(210)을 중심으로 회전될 수 있다. When power is supplied to the second coil 174, a magnetic field is generated by the second coil 174, and the second rotor 190 may be rotated about the rotation shaft 210.

상기 제어부(240)는 상기 부하량산출부(250)를 제어하여 상기 전기차량의 부하량을 산출하고, 산출결과에 기초하여 제1코일(172) 및 제2코일(174)의 전원 공급을 제어할 수 있다.The control unit 240 may control the load calculation unit 250 to calculate the load of the electric vehicle, and control the power supply of the first coil 172 and the second coil 174 based on the calculation result. have.

상기 부하량산출부(250)에 의하여 산출된 부하량이 제1설정부하량을 초과하는 경우(과부하 또는 풀부하 시) 상기 제어부(240)는 상기 제1코일(172) 및 제2코일(174)에 모두 전원이 인가되게 제어할 수 있다. 이에 의해, 큰 부하에 신속하게 대응할 수 있다. When the load amount calculated by the load calculation unit 250 exceeds the first set load amount (at the time of overload or full load), the controller 240 controls both the first coil 172 and the second coil 174. The power can be controlled to be applied. Thereby, it can respond quickly to a large load.

또한, 상기 제어부(240)는 상기 부하량산출부(250)에 의해 산출된 부하량이 제2설정부하량 미만인 경우(경부하 시), 상기 제어부(240)는 상기 제2코일(174)에는 전원이 공급되고 상기 제1코일(172)에는 전원 공급이 중단되게 제어할 수 있다. 이에 의해, 작은 부하에 효과적으로 대응할 수 있고, 배터리(125)의 소모량을 줄일 수 있다. In addition, when the load amount calculated by the load calculation unit 250 is less than the second set load amount (at light load), the controller 240 supplies power to the second coil 174. The power supply to the first coil 172 may be stopped. As a result, it is possible to effectively cope with a small load and to reduce the consumption of the battery 125.

한편, 상기 고정자코일(171)에 전원이 공급되면 상기 고정자코일(171)은 발열되어 상기 고정자코일(171) 및/또는 상기 고정자코어(161)는 온도가 상승할 수 있다.On the other hand, when power is supplied to the stator coil 171, the stator coil 171 generates heat so that the temperature of the stator coil 171 and / or the stator core 161 may increase.

상기 전동기(140)의 구동시 상기 전동기(140)의 냉각을 위해 상기 전동기(140)를 경유하여 냉각유체가 순환될 수 있다. When the motor 140 is driven, a cooling fluid may be circulated through the motor 140 to cool the motor 140.

상기 제어부(240)는 상기 냉각유체온도감지부(255)에 의해 상기 냉각유체의 온도가 설정온도를 초과할 경우 상기 냉각유체의 유동속도가 증가되게 상기 펌프(234)를 제어할 수 있다. The controller 240 may control the pump 234 to increase the flow rate of the cooling fluid when the temperature of the cooling fluid exceeds a set temperature by the cooling fluid temperature detection unit 255.

상기 제어부(240)는 상기 펌프(234)의 회전속도를 증가시켜 상기 냉각유체의 유동속도를 증가시킬 수 있다. The controller 240 may increase the rotational speed of the pump 234 to increase the flow rate of the cooling fluid.

상기 제어부(240)는 상기 냉각유체의 냉각이 촉진되게 상기 냉각팬(237)이 구동되게 상기 냉각팬(237)을 제어할 수 있다. 이에 의해, 상기 고정자코어(161)는 온도 상승이 억제되어 미리 설정된 온도 이하로 유지 또는 관리될 수 있다. The control unit 240 may control the cooling fan 237 to drive the cooling fan 237 to promote cooling of the cooling fluid. As a result, the stator core 161 may be maintained at a temperature lower than a preset temperature by suppressing a rise in temperature.

이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 한다. In the above, specific embodiments of the present invention have been shown and described. However, the present invention can be embodied in various forms without departing from the spirit or essential features thereof, so the embodiments described above should not be limited by the details of the detailed description.

또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.Further, even when the embodiments not listed in the detailed description have been described, it should be interpreted broadly within the scope of the technical idea defined in the appended claims. It is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.

110 : 차량바디 115 : 휠
120 : 현가장치 125 : 배터리
135 : 인버터장치 140 : 전동기
141 : 외함 160 : 고정자
161 : 고정자코어 165 : 제1슬롯
166 : 제1티스 167 : 제2슬롯
168 : 제2티스 171 : 고정자코일
172 : 제1코일 174 : 제2코일
180 : 제1회전자 181 : 제1회전자프레임
187 : 제1영구자석 190 : 제2회전자
191 : 제2회전자코어 197 : 제2영구자석
210 : 회전축 220 : 냉각유닛
222 : 냉각관 224 : 직관부
226 : 연결관부 230 : 냉각유체순환유닛
232 : 유체관 234 : 펌프
236 : 라디에이터 237 : 냉각팬
240 : 제어부 245 : 자석온도감지부
250 : 부하량산출부 255 : 냉각유체온도감지부110: vehicle body 115: wheel
120: suspension 125: battery
135: inverter device 140: electric motor
141: enclosure 160: stator
161: stator core 165: first slot
166: first teeth 167: second slot
168: second tooth 171: stator coil
172: first coil 174: second coil
180: first rotor 181: first rotor frame
187: first permanent magnet 190: second rotor
191: Second rotor core 197: Second permanent magnet
210: rotating shaft 220: cooling unit
222: cooling tube 224: straight pipe
226: connector 230: cooling fluid circulation unit
232: fluid pipe 234: pump
236: radiator 237: cooling fan
240: control unit 245: magnet temperature detection unit
250: load calculation unit 255: cooling fluid temperature detection unit

Claims (14)

반경 방향을 따라 이격된 제1코일 및 제2코일을 구비한 고정자;
상기 고정자의 외측에 배치되는 제1회전자; 및
상기 고정자의 내측에 배치되는 제2회전자;를 포함하고,
상기 제1회전자 및 제2회전자는 서로 다른 재질의 영구자석을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기. A stator having first and second coils spaced apart in a radial direction;
A first rotor disposed outside the stator; And
And a second rotor disposed inside the stator.
The first rotor and the second rotor, characterized in that each provided with a permanent magnet of a different material. 제1항에 있어서,
상기 제1회전자는 페라이트 자석을 구비하고, 상기 제2회전자는 네오디뮴 자석을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기. The method of claim 1,
And the first rotor has a ferrite magnet and the second rotor has a neodymium magnet. 제2항에 있어서,
상기 페라이트 자석의 온도를 감지하는 자석온도감지부; 및
상기 자석온도감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 제1코일 및 제2코일의 전원을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 전동기. The method of claim 2,
A magnet temperature sensing unit sensing a temperature of the ferrite magnet; And
And a controller configured to control power of the first coil and the second coil based on a detection result of the magnet temperature sensor. 제3항에 있어서,
상기 제1회전자를 수용하는 외함을 더 포함하고,
상기 자석온도감지부는 상기 외함의 내부 공기 온도를 감지할 수 있게 설치되는 것을 특징으로 하는 전동기. The method of claim 3,
Further comprising an enclosure for receiving the first rotor,
The magnet temperature sensor is characterized in that the electric motor is installed to detect the internal air temperature of the enclosure. 제3항에 있어서,
상기 제어부는 상기 자석온도감지부의 감지결과 상기 페라이트 자석의 온도가 설정온도 이하인 경우 상기 페라이트 자석과 대향된 코일의 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 전동기.The method of claim 3,
And the controller cuts off the power of the coil facing the ferrite magnet when the temperature of the ferrite magnet is less than or equal to a predetermined temperature as a result of the sensing of the magnet temperature sensor. 제3항에 있어서,
운전시 부하량을 산출하는 부하량산출부;를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 부하량산출부에 의해 산출된 부하량이 설정부하량 이하인 경우 상기 페라이트 자석과 대향된 코일의 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 전동기. The method of claim 3,
Further comprising a; load calculation unit for calculating the load amount during operation,
The control unit cuts off the power of the coil facing the ferrite magnet when the load amount calculated by the load calculation unit is less than the set load amount. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정자를 냉각시키는 냉각유닛을 더 포함하는 전동기. 7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The motor further comprises a cooling unit for cooling the stator. 제7항에 있어서,
상기 고정자는 고정자코어를 구비하며,
상기 냉각유닛은 상기 고정자코어에 축방향으로 결합되는 냉각관을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기. The method of claim 7, wherein
The stator has a stator core,
The cooling unit is an electric motor, characterized in that it comprises a cooling tube axially coupled to the stator core. 제8항에 있어서,
상기 고정자코어에는 상기 냉각관이 삽입되는 냉각관결합부가 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 전동기. 9. The method of claim 8,
The stator core is characterized in that the cooling pipe coupling portion through which the cooling tube is inserted is formed through. 제1항의 전동기의 운전제어방법으로서,
상기 영구자석의 온도를 감지하는 단계;
상기 영구자석의 감지온도와 설정온도를 비교하는 단계; 및
상기 비교결과에 기초하여 상기 제1코일 및 제2코일의 전원을 제어하는 단계;
를 포함하는 전동기의 운전제어방법. As the operation control method of the motor of claim 1,
Sensing the temperature of the permanent magnet;
Comparing the detected temperature of the permanent magnet with a set temperature; And
Controlling power of the first coil and the second coil based on the comparison result;
Operation control method of the motor comprising a. 제10항에 있어서,
상기 영구자석은 페라이트 자석 및 네오디뮴 자석을 포함하며,
상기 페라이트 자석의 감지온도가 상기 설정온도 이하인 경우 상기 페라이트 자석과 대향 배치된 코일의 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 전동기의 운전제어방법. The method of claim 10,
The permanent magnet includes a ferrite magnet and neodymium magnet,
And controlling the power of the coil disposed opposite to the ferrite magnet when the sensing temperature of the ferrite magnet is equal to or lower than the set temperature. 차량바디;
상기 차량바디에 구비되는 배터리; 및
상기 차량바디에 구비되고 상기 배터리에 연결되어 상기 차량바디에 구동력을 제공하는 제1항의 전동기;
를 포함하는 전기차량. Vehicle body;
A battery provided in the vehicle body; And
A motor provided in the vehicle body and connected to the battery to provide a driving force to the vehicle body;
Electric vehicle comprising a. 제12항에 있어서,
상기 전동기는 냉각유체의 유로를 구비하여 상기 고정자를 냉각시키는 냉각유닛;을 더 포함하는 전기차량.The method of claim 12,
The electric motor further comprises a cooling unit for cooling the stator having a flow path of the cooling fluid. 제13항에 있어서,
상기 전동기는 상기 냉각유체가 상기 냉각유닛을 경유하여 순환되게 하는 냉각유체순환유닛;을 더 포함하는 전기차량. The method of claim 13,
The electric motor further comprises a cooling fluid circulation unit for causing the cooling fluid to be circulated through the cooling unit.
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