KR20080081419A

KR20080081419A - Polar conversion synchronous motor

Info

Publication number: KR20080081419A
Application number: KR1020070021340A
Authority: KR
Inventors: 한만승
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2007-03-05
Filing date: 2007-03-05
Publication date: 2008-09-10

Abstract

본 발명은 극변환식 동기전동기에 있어서, 다수로 배열되는 투스에 모터코일이 권선되는 스테이터와, 스테이터로부터 회전하도록 설치되며, 다수의 도체가 설치되는 로터와, 로터의 외주면에 고정되어 투스와 공극을 가지도록 설치되며, 재자화가 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어와, 스테이터의 투스 사이에 절연재질로 이루어짐과 아울러 마그넷 레이어를 향하여 개방되는 장착공간을 형성하는 폴 인슐레이터가 결합되고, 폴 인슐레이터의 장착공간에 마그넷 레이어와 마주보도록 익사이팅 폴이 장착되며, 폴 인슐레이터 외주면에 권선되는 여자코일로 공급되는 전류에 의해 마그넷 레이어에 극을 교대로 배열시키기 위한 자화를 실시하는 익사이팅 모듈을 포함한다. 따라서, 본 발명은 익사이팅 폴을 모듈화하여 스테이터에 쉽게 조립되도록 함으로써 익사이팅 폴에 여자코일을 용이하게 권선시킬 수 있도록 하고, 이로 인해 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 가지고 있다.According to the present invention, a pole-converted synchronous motor includes a stator in which a motor coil is wound on a tooth arranged in a plurality, a rotor installed to rotate from a stator, and a rotor on which a plurality of conductors are installed, and fixed to an outer circumferential surface of the rotor to form a tooth and a void. It is installed to have a magnet layer made of a magnetic material that can be remagnetized, and a pole insulator formed of an insulating material between the tooth of the stator and forming a mounting space that is open toward the magnet layer, and the magnet in the mounting space of the pole insulator An exciting pole is mounted to face the layer, and includes an exciting module for magnetizing to alternately arrange the poles in the magnet layer by the current supplied to the excitation coil wound around the outer surface of the pole insulator. Therefore, the present invention can be easily assembled to the stator by modularizing the exciting pole to facilitate winding of the excitation coil, thereby having the effect of improving the productivity.

Description

Pole CHANGE TYPE SYNCHRONOUS MOTOR

도 1은 종래의 기술에 따른 극변환식 동기전동기를 도시한 평단면도이고,1 is a cross-sectional view showing a polar conversion synchronous motor according to the prior art,

도 2는 본 발명에 따른 극변환식 동기전동기를 도시한 평단면도이고,Figure 2 is a plan sectional view showing a pole conversion synchronous motor according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 극변환식 동기전동기의 익사이팅 모듈 조립을 나타낸 사시도이다.3 is a perspective view showing the assembly of the exciting module of the pole conversion synchronous motor according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

110 : 스테이터 111 : 투스110: Stator 111: Tooth

112 : 모터코일 113 : 결합홈112: motor coil 113: coupling groove

114 : 병목부 120 : 로터114: bottleneck 120: rotor

121 : 샤프트홀 122 : 도체121: shaft hole 122: conductor

130 : 마그넷 레이어 140 : 익사이팅 모듈130: magnet layer 140: exciting module

141 : 폴 인슐레이터 141a : 장착공간141: pole insulator 141a: mounting space

141b : 결합돌기 142 : 익사이팅 폴141b: engaging protrusion 142: exciting pole

143 : 여자코일 143: Female coil

본 발명은 극변환식 동기전동기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 익사이팅 폴을 모듈화하여 스테이터에 쉽게 조립되도록 함으로써 익사이팅 폴에 여자코일을 용이하게 권선시킬 수 있는 극변환식 동기전동기에 관한 것이다.The present invention relates to a pole conversion synchronous motor, and more particularly, to a pole conversion synchronous motor capable of easily winding an excitation coil to an exciting pole by modularizing the exciting pole to be easily assembled to a stator.

일반적으로, 모터라 함은 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 회전력을 얻는 장치로서, 가정용 전자제품뿐만 아니라 산업용 기기 등에 광범위하게 사용되는데, 크게 직류전동기와 교류전동기로 나뉘어진다.In general, a motor is a device that obtains rotational force by converting electrical energy into mechanical energy, and is widely used in home appliances as well as industrial equipment. The motor is largely divided into a DC motor and an AC motor.

직류전동기에서 정류자와의 접촉에 의해 코일에 전류를 흐르도록 하는 브러쉬의 마모로 인한 단점을 극복하기 위하여 브러쉬를 사용하지 않는 BLDC(Brushless DC) 모터가 사용되고 있는데, 이러한 BLDC 모터는 토크가 크고 제어성이 우수할 뿐만 아니라 신속성을 도모할 수 있는 반면, 전류의 방향 전환을 위하여 인버터를 사용함으로써 가격이 비싸다는 단점을 가진다.Brushless brushless DC (BLDC) motors are used to overcome the drawbacks of brush wear, which causes current to flow in coils by contact with commutators in DC motors. These brushless DC motors have high torque and controllability. While not only this is excellent but also can be achieved quickly, the cost of using an inverter to change the direction of the current is expensive.

한편, 교류전동기의 일종인 LSPM 동기모터(Line Start Permanent Magnet Synchronous Motor)는 BLDC 모터와 달리 인버터를 이용하지 않고, 로터(rotor)의 도체에 유기되는 전압에 의하여 생성되는 2차 전류와 스테이터(stator)의 권선에 의하여 발생되는 자속의 상호작용에 의하여 발생되는 토오크로 구동되며, 이 때, 토오크는 케이지에 의한 토오크선분과 릴럭턴스 토오크 및 마그네트 토오크의 합성토오크에 의하여 기동된다. 또한, 기동되어 정격운전시 로터에 설치된 마그네트의 자속과 스테이터에서 발생되는 자속이 상호 동기화되어 스테이터의 회전자계의 속도로써 운전된다. On the other hand, the LSPM Line Start Permanent Magnet Synchronous Motor, which is a kind of AC motor, does not use an inverter, unlike a BLDC motor, and a secondary current and a stator generated by a voltage induced in a conductor of a rotor. It is driven by the torque generated by the interaction of the magnetic flux generated by the winding of the), wherein the torque is started by the torque line segment by the cage, the combined torque of the reluctance torque and the magnet torque. In addition, the magnetic flux of the magnet installed in the rotor and the magnetic flux generated in the stator during the rated operation are synchronized with each other to operate at the speed of the stator's rotating magnetic field.

이와 같은 LSPM 동기모터는 마그네트가 항상 자속을 가지고 있기 때문에 초 기 기동시 마그네트가 부토오크를 생성시켜서 초기 기동의 성능을 저하시키는 단점을 가지며, 이러한 단점을 극복하기 위하여 WPM(Written Pole Motor)이라고 하는 극변환식 동기전동기가 개발되었다.Since the LSPM synchronous motor always has magnetic flux, the magnet generates negative torque during the initial startup, and has a disadvantage of degrading the performance of the initial startup.To overcome this disadvantage, the WPM (Written Pole Motor) is called. Extremely convertible synchronous motors have been developed.

종래의 기술에 따른 극변환식 동기전동기를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.When described with reference to the accompanying drawings a pole-conversion synchronous motor according to the prior art as follows.

도 1은 종래의 기술에 따른 극변환식 동기전동기를 도시한 평단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 극변환식 동기전동기(10)는 모터코일(11a)이 각각 권선되는 다수의 투스(tooth; 11b)가 내주면을 따라 배열되도록 마련되는 스테이터(stator; 11)와, 스테이터(11)의 내측에 회전 가능하게 설치됨과 아울러 가장자리를 따라 다수의 도체(12a)가 삽입되는 로터(rotor; 12)와, 투스(11b)와 공극을 가지도록 로터(12)의 외주면에 설치됨과 아울러 재자화 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어(magnet layer; 13)와, 스테이터(11)의 투스(11b) 사이에서 마그넷 레이어(13)와 마주보게 설치됨과 아울러 여자코일(14a)이 권선되는 익사이팅 폴(exciting pole; 14)을 포함한다. 1 is a cross-sectional view showing a polar conversion synchronous motor according to the prior art. As shown, the conventional pole-transformed synchronous motor 10 has a stator 11 and a stator 11 in which a plurality of teeth 11b on which the motor coil 11a is wound are arranged along an inner circumferential surface thereof. The rotor 12 is rotatably installed inside the rotor 11 and a plurality of conductors 12a are inserted along the edge, and the rotor 12 is provided on the outer circumferential surface of the rotor 12 to have a gap with the tooth 11b. Exciting poles are provided between the magnet layer 13 made of a remagnetizable magnetic material and the magnet layer 13 between the teeth 11b of the stator 11 and the female coil 14a is wound. pole 14).

이러한 종래의 기술에 따른 극변환식 동기전동기(10)는 구동을 위하여 모터코일(11a)에 전원을 인가함으로써 스테이터(11)측에 발생하는 1차 유기전압과 이로 인해 로터(12)의 도체(12a)로부터 발생되는 2차 유기전압의 상호작용에 의하여 스타트 토오크를 발생시켜서 로터(12)가 회전하게 되며, 로터(12)의 회전속도가 일정 속도에 도달하면 여자코일(14a)에 교류전원을 인가하여 익사이팅 폴(14)에 의해 마그넷 레이어(13)에 정해진 수의 N극과 S극이 원주방향을 따라 교대로 형성되도록 마그넷 레이어(13)를 자화시킴으로써 마그넷 레이어(13)에서 발생되는 자속과 스테이터(11)에서 발생되는 자속이 동기화되어 로터(12)가 동기속도에 도달하게 된다.The pole conversion synchronous motor 10 according to the related art has a primary induced voltage generated on the stator 11 side by applying power to the motor coil 11a for driving, and thus, the conductor 12a of the rotor 12. The rotor 12 rotates by generating a start torque by the interaction of the secondary induced voltage generated from the side. When the rotational speed of the rotor 12 reaches a certain speed, the AC power is applied to the excitation coil 14a. The magnetic flux and stator generated by the magnet layer 13 are magnetized by magnetizing the magnet layer 13 so that a predetermined number of N poles and S poles are alternately formed along the circumferential direction by the exciting pole 14. The magnetic flux generated at 11 is synchronized so that the rotor 12 reaches the synchronous speed.

로터(12)가 동기속도에 도달하면, 여자코일(14a)로 인가되는 교류전원을 차단시키고, 마그넷 레이어(13)는 구동토오크 발생을 위한 자화상태를 유지하게 된다.When the rotor 12 reaches the synchronous speed, the AC power applied to the excitation coil 14a is cut off, and the magnet layer 13 maintains the magnetization state for generating the drive torque.

그러나, 이러한 종래의 기술에 따른 극변환식 동기전동기(10)는 도시하지 않았으나, 스테이터(11)의 투스(11b)와 익사이팅 폴(14)의 외주면을 감싸도록 인슐레이터를 구비하고 있으며, 인슐레이터에 모터코일(11a) 및 여자코일(14a)이 권선되는데, 인슐레이터상에서 투스(11b)와 익사이팅 폴(14)에 모터코일(11a)과 여자코일(14a)을 각각 권선하는 작업이 쉽지 않으며, 이로 인해 권선 장비의 개발 및 구입에 따른 비용 증가는 물론 생산성을 저하시키는 원인이 되었다.However, although the pole conversion synchronous motor 10 according to the related art is not shown, an insulator is provided to surround the outer circumferential surface of the tooth 11b and the exciting pawl 14 of the stator 11, and the insulator has a motor coil. 11a and the excitation coil 14a are wound, and it is not easy to wind the motor coil 11a and the excitation coil 14a on the tooth 11b and the exciting pole 14 on the insulator. The increase in costs associated with the development and purchase of a product, as well as lowering productivity.

그러므로, 익사이팅 폴(14)에 여자코일(14a)을 용이하게 권선시킬 수 있도록 함으로써 조립성을 향상시키는 극변환식 동기전동기의 개발이 필요하게 되었다.Therefore, it is necessary to develop a pole conversion synchronous motor that improves assembly by enabling the winding coil 14a to be easily wound on the exciting pole 14.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 익사이팅 폴을 모듈화하여 스테이터에 쉽게 조립되도록 함으로써 익사이팅 폴에 여자코일을 용이하게 권선시킬 수 있도록 하고, 이로 인해 생산성을 향상시킬 수 있는 극변환식 동기전동기를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to modularize the exciting pole to be easily assembled to the stator to facilitate the winding of the excitation coil to the exciting pole, thereby improving productivity To provide a polar conversion synchronous motor.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 극변환식 동기전동기에 있어서, 다수로 배열되는 투스에 모터코일이 권선되는 스테이터와, 스테이터로부터 회전하도록 설치되며, 다수의 도체가 설치되는 로터와, 로터의 외주면에 고정되어 투스와 공극을 가지도록 설치되며, 재자화가 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어와, 스테이터의 투스 사이에 절연재질로 이루어짐과 아울러 마그넷 레이어를 향하여 개방되는 장착공간을 형성하는 폴 인슐레이터가 결합되고, 폴 인슐레이터의 장착공간에 마그넷 레이어와 마주보도록 익사이팅 폴이 장착되며, 폴 인슐레이터 외주면에 권선되는 여자코일로 공급되는 전류에 의해 마그넷 레이어에 극을 교대로 배열시키기 위한 자화를 실시하는 익사이팅 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a stator in which a motor coil is wound on a plurality of teeth arranged in a pole conversion synchronous motor, a rotor installed to rotate from a stator, and a rotor having a plurality of conductors installed therein, It is fixed to the outer circumference and installed to have a gap with the tooth, and a magnet layer made of a magnetic material capable of remagnetization, and a pole insulator made of an insulating material between the tooth of the stator and forming a mounting space that opens toward the magnet layer, And an excitation pole mounted on the pole insulator so as to face the magnet layer, and an excitation module that magnetizes to alternately arrange the poles in the magnet layer by the current supplied to the excitation coil wound around the pole insulator. Characterized in that.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 극변환식 동기전동기를 도시한 평단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 극변환식 동기전동기(100)는 다수의 투스(111)에 모터코일(112)이 권선되는 스테이터(stator; 110)와, 스테이터(110)로부터 회전하도록 설치됨과 아울러 다수의 도체(122)가 설치되는 로터(rotor; 120)와, 로터(120)의 외주면에 고정됨과 아울러 재자화 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어(magnet layer; 130)와, 스테이터(110)의 투스(111)사이에 결합되어 마그넷 레이어(130)를 자화시키는 익사이팅 폴(exciting pole; 142)을 가지는 익사이팅 모듈(140)을 포함한다.Figure 2 is a plan cross-sectional view showing a pole conversion synchronous motor according to the present invention. As shown, the pole-type synchronous motor 100 according to the present invention is installed to rotate from the stator 110 and the stator 110, the motor coil 112 is wound on a plurality of teeth 111, A rotor 120 in which a plurality of conductors 122 are installed, a magnet layer 130 that is fixed to an outer circumferential surface of the rotor 120 and is made of a magnetizable magnet, and a tooth of the stator 110. And an exciting module 140 coupled between 111 and having an exciting pole 142 to magnetize the magnet layer 130.

본 발명에 따른 극변환식 동기전동기(100)는 이너 로터(inner rotor) 방식뿐 만 아니라 아웃터 로터(outer rotor) 방식으로 구성될 수 있으며, 본 실시예에서는 이너 로터 방식을 예를 들어 설명하기로 하겠다.The pole conversion synchronous motor 100 according to the present invention may be configured not only by the inner rotor method, but also by the outer rotor method. In this embodiment, the inner rotor method will be described as an example. .

스테이터(110)는 내주면을 따라 투스(111)가 다수로 배열되도록 마련되고, 투스(111) 각각에 모터코일(112)이 권선되고, 투스(111)사이에 결합홈(113)이 형성되며, 내측에 로터(120)가 설치된다.The stator 110 is provided such that a plurality of teeth 111 are arranged along an inner circumferential surface, a motor coil 112 is wound around each tooth 111, and a coupling groove 113 is formed between the teeth 111. The rotor 120 is installed inside.

결합홈(113)은 후술하게 될 익사이팅 모듈(140)의 폴 인슐레이터(141)가 상하로 슬라이딩 결합되도록 스테이터(110)의 내주면에 상하 방향, 즉 샤프트(미도시)의 길이방향과 나란하게 형성되고, 폴 인슐레이터(141)가 스테이터(110)로부터 측방향, 즉 샤프트(미도시)의 길이방향에 직교하는 방향으로 이탈하지 못하도록 입구측에 병목부(114)가 형성된다.Coupling groove 113 is formed in parallel with the longitudinal direction of the shaft (not shown) in the vertical direction on the inner circumferential surface of the stator 110 so that the pole insulator 141 of the exciting module 140 to be described later slidingly coupled up and down The bottle neck 114 is formed at the inlet side so that the pole insulator 141 does not escape from the stator 110 laterally, that is, in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the shaft (not shown).

로터(120)는 중심에 형성되는 샤프트홀(121)에 샤프트(미도시)가 고정되고, 샤프트(미도시)가 하우징이나 쉘 등의 케이스에 베어링을 매개로 결합됨으로써 스테이터(110)로부터 회전 가능하도록 설치되며, 샤프트홀(121)의 주위로 가장자리를 따라 알루미늄(Al)이나 구리(Cu) 등과 같은 도체(122)가 다수로 삽입되며, 외주면에 마그넷 레이어(130)가 고정된다.The rotor 120 is fixed to a shaft (not shown) in the shaft hole 121 formed at the center thereof, and the shaft (not shown) is rotatable from the stator 110 by being coupled to a case such as a housing or a shell through a bearing. A plurality of conductors such as aluminum (Al), copper (Cu), or the like are inserted into the circumference of the shaft hole 121, and the magnet layer 130 is fixed to the outer circumferential surface thereof.

마그넷 레이어(130)는 재자화가 가능한 자성체로 이루어지는데, 경질 자성체는 물론 연질 자성체로도 이루어질 수 있고, 로터(120)에 투스(111)와 공극을 가지도록 설치되되, 링 형태를 가지고서 로터(120)의 외주면에 압입된다.The magnet layer 130 is made of a magnetic material capable of remagnetization, it may be made of a hard magnetic material as well as a soft magnetic material, it is installed to have a gap with the tooth 111 in the rotor 120, the rotor 120 having a ring shape It is pressed into the outer circumferential surface of).

익사이팅 모듈(140)은 스테이터(110)의 투스(111)사이에 마련되는 결합홈(113)에 결합되는 폴 인슐레이터(141)와, 폴 인슐레이터(141)에 장착되는 익사이 팅 폴(142)과, 폴 인슐레이터(141)의 외주면에 권선되는 여자코일(143)을 포함한다.The exciting module 140 includes a pole insulator 141 coupled to a coupling groove 113 provided between the teeth 111 of the stator 110, an exciting pole 142 mounted to the pole insulator 141, and The excitation coil 143 is wound around the outer circumferential surface of the pole insulator 141.

폴 인슐레이터(141)는 익사이팅 폴(142)과 여자코일(143)간의 절연을 위하여 합성수지 등의 절연재질로 이루어지고, 마그넷 레이어(130)를 향하여 개방되는 장착공간(141a)을 형성함으로써 장착공간(141a)에 장착되는 익사이팅 폴(142)의 외주면을 감싸며, 장착공간(141a)의 입구측이 장착공간(141a)의 내측보다 좁게 형성됨으로써 익사이팅 폴(142)의 끝단이 장착공간(141a)의 입구측에 걸리게 되어 익사이팅 폴(142)이 장착공간(141a)에 장착시 이탈됨을 억제한다.The pole insulator 141 is made of an insulating material such as synthetic resin to insulate the exciting pole 142 and the excitation coil 143, and forms a mounting space 141a that is open toward the magnet layer 130. It surrounds the outer circumferential surface of the exciting pole 142 mounted on the 141a, and the inlet side of the mounting space 141a is formed narrower than the inner side of the mounting space 141a, so that the end of the exciting pole 142 is the inlet of the mounting space 141a. It is caught on the side to suppress the detachment pole 142 is detached when mounted in the mounting space (141a).

폴 인슐레이터(141)는 스테이터(110)로부터 측방향으로의 이탈이 억제되도록 결합홈(113)에 상하로 슬라이딩 결합되기 위하여 결합홈(113)의 내측 형상과 상응한 형상을 가지는 결합돌기(141b)가 끝단에 형성된다.The pawl insulator 141 has a coupling protrusion 141b having a shape corresponding to the inner shape of the coupling groove 113 in order to be slid up and down in the coupling groove 113 so that the separation from the stator 110 in the lateral direction is suppressed. Is formed at the end.

익사이팅 폴(142)은 폴 인슐레이터(141)의 장착공간(141a)에 삽입되어 끝단이 폴 인슐레이터(141)로부터 노출되어 마그넷 레이어(130)와 마주보도록 장착된다.The exciting pawl 142 is inserted into the mounting space 141a of the pawl insulator 141 and is mounted such that the end thereof is exposed from the pawl insulator 141 to face the magnet layer 130.

여자코일(143)은 폴 인슐레이터(141)의 외주면에 권선됨으로써 익사이팅 폴(142)의 외주면에 설치되고, 공급되는 전류에 의해 익사이팅 폴(142)과 함께 마그넷 레이어(130)에 극을 교대로 배열시키기 위한 자화를 실시하도록 하는데, 마그넷 레이어(130)에 N극, S극을 교대로 배열시키기 위하여 여자코일(143)에 폭, 상 및 진폭 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 변하도록 하는 프로그램된 파형의 교류가 공급되며, 이로 인해 마그넷 레이어(130)를 원하는 수만큼의 극이 교대로 배열 되도록 한다.The excitation coil 143 is wound on the outer circumferential surface of the pole insulator 141 and installed on the outer circumferential surface of the exciting pole 142, and alternately arranges the poles on the magnet layer 130 together with the exciting pole 142 by the supplied current. A magnetized waveform is programmed to change any one or a combination of width, phase, and amplitude of the excitation coil 143 in order to alternately arrange the N pole and the S pole in the magnet layer 130. AC is supplied, which causes the magnet layer 130 to alternately arrange as many poles as desired.

한편, 스테이터(110)에 익사이팅 모듈(140)이 설치되면 스테이터(110)의 상측과 하측에 미도시된 인슐레이터를 장착시킴으로써 인슐레이터에서 투스(111)의 해당 위치에 모터코일(112)을 권선하게 된다.On the other hand, if the exciting module 140 is installed on the stator 110, the insulator is mounted on the upper side and the lower side of the stator 110 to wind the motor coil 112 at the corresponding position of the tooth 111 in the insulator. .

이와 같은 구조로 이루어진 극변환식 동기전동기의 동작은 다음과 같이 이루어진다.The operation of the pole conversion synchronous motor having such a structure is performed as follows.

본 발명에 따른 극변환식 동기전동기(100)의 구동을 위하여 투스(111)에 권선된 모터코일(112)에 전원을 인가하여 회전 자속을 발생시킴으로써 스테이터(110)측에 발생하는 1차 유기전압과, 이로 인해 로터(120)의 도체(122)로부터 발생되는 2차 유기전압의 상호작용에 의하여 발생되는 스타트 토오크에 의해 로터(120)는 회전하며, 이 때, 마그넷 레이어(130)가 감자 내지 탈자된 상태로 인해 초기 기동시 마그넷 레이어(130)에 의한 부토오크가 발생하지 않게 됨으로써 초기 기동 성능의 저하를 방지할 수 있다. The primary induced voltage generated on the stator 110 by applying power to the motor coil 112 wound on the tooth 111 to generate the rotating magnetic flux for driving the pole conversion synchronous motor 100 according to the present invention. Due to this, the rotor 120 is rotated by the start torque generated by the interaction of the secondary induced voltage generated from the conductor 122 of the rotor 120, and at this time, the magnet layer 130 is demagnetized or demagnetized. In this state, the negative torque generated by the magnet layer 130 does not occur during the initial startup, and thus, the degradation of the initial startup performance can be prevented.

로터(120)가 회전하여 일정한 회전 속도, 예컨대 동기속도의 75%∼80%에 도달하게 되면 여자코일(143)에 미리 프로그램된 파형의 펄스들을 발생시키기 위한 교류 전원을 인가함으로써 익사이팅 폴(142)에 의해 마그넷 레이어(130)에 정해진 수의 N극과 S극이 원주방향을 따라 교대로 배열되도록 자극을 형성시키며, 이로 인해 마그넷 레이어(130)에서 발생되는 자속과 스테이터(110)에서 발생되는 자속이 동기화되어 로터(120)의 회전속도가 동기 속도에 도달하게 된다. 로터(120)가 동기속도에 도달하면, 여자코일(143)로 인가되는 교류전원을 차단하고, 마그넷 레이 어(130)는 자화된 상태를 유지하게 됨으로써 계속적인 구동토오크를 발생시킨다.When the rotor 120 rotates to reach a constant rotational speed, for example, 75% to 80% of the synchronous speed, the exciting pole 142 is applied to the excitation coil 143 by applying AC power for generating pulses of a pre-programmed waveform. The magnetic poles are formed in the magnet layer 130 so that a predetermined number of N poles and S poles are alternately arranged along the circumferential direction, thereby causing the magnetic flux generated in the magnet layer 130 and the magnetic flux generated in the stator 110. This synchronization is such that the rotational speed of the rotor 120 reaches the synchronous speed. When the rotor 120 reaches the synchronous speed, the AC power applied to the excitation coil 143 is cut off, and the magnet layer 130 maintains the magnetized state, thereby generating continuous drive torque.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 장착공간(141a)에 익사이팅 폴(142)이 장착된 폴 인슐레이터(141)에 여자코일(143)을 권선한 다음 폴 인슐레이터(141)의 결합돌기(141b)에 의해 스테이터(110)의 결합홈(113)에 슬라이딩 결합시킴으로써 스테이터(110)에 익사이팅 폴(142)을 설치하게 된다. Meanwhile, as shown in FIG. 3, the excitation coil 143 is wound around the pole insulator 141 in which the exciting pawl 142 is mounted in the mounting space 141a, and then the coupling protrusion 141b of the pole insulator 141. The sliding pole 142 is installed in the stator 110 by slidingly coupled to the coupling groove 113 of the stator 110.

이와 같이, 익사이팅 폴(142)을 모듈화함으로써 폴 인슐레이터(141)를 이용하여 스테이터(110)에 고정시킴으로써 익사이팅 폴(142)에 독립적으로 여자코일(143)을 권선시킬 수 있으며, 이로 인해 여자코일(143)의 권선을 용이하게 할 뿐만 아니라 제작시 권선 작업을 간단화하여 권선 장비의 개발 및 구입으로 인한 비용 절감을 가져오며, 생산성을 향상시킬 수 있다.As such, the excitation pole 142 may be modularized to fix the excitation pole 142 independently of the excitation pole 142 by fixing the excitation pole 142 to the stator 110 by using the pole insulator 141. In addition to facilitating the winding of 143), it also simplifies the winding work during manufacture, resulting in cost savings due to the development and purchase of the winding equipment, and can improve productivity.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 극변환식 동기전동기는 익사이팅 폴을 모듈화하여 스테이터에 쉽게 조립되도록 함으로써 익사이팅 폴에 여자코일을 용이하게 권선시킬 수 있도록 하고, 이로 인해 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 가지고 있다.As described above, the pole conversion synchronous motor according to the present invention can be easily assembled to the stator pole by modularizing the exciting pole to facilitate the winding of the excitation coil on the exciting pole, thereby improving the productivity have.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 극변환식 동기전동기를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment for implementing a pole conversion type synchronous motor according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and as claimed in the following claims, the gist of the present invention Without departing from the technical spirit of the present invention to the extent that any person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains various modifications can be made.

Claims

In the pole conversion synchronous motor,

A stator in which a motor coil is wound around a tooth arranged in a plurality;

A rotor installed to rotate from the stator and having a plurality of conductors installed therein;

A magnet layer fixed to an outer circumferential surface of the rotor and installed to have a gap with the tooth, and made of a magnetic material capable of remagnetization;

A pole insulator is formed between the tooth of the stator and an installation space for forming a mounting space that is open toward the magnet layer. An exciting pole is mounted to face the magnet layer in the mounting space of the pole insulator. Exciting module that magnetizes to alternately arrange the poles in the magnet layer by the current supplied to the excitation coil wound around the outer surface of the pole insulator

Polar conversion synchronous motor comprising a.

The method of claim 1,

The stator has a coupling groove is formed up and down, and also forms a bottleneck on the inlet side of the coupling groove,

The pawl insulator is provided with a coupling protrusion at the end of the pawl insulator so as to be slid up and down in the coupling groove so that the separation from the stator in the lateral direction is suppressed.

Polar conversion synchronous motor, characterized in that.

The method of claim 1,

The pole insulator is,

Inlet side of the mounting space is formed to be narrower than the inner side of the mounting space to suppress the excitation pole is separated from the mounting space

Polar conversion synchronous motor, characterized in that.