KR20160004662A

KR20160004662A - 드라이버 일체형 ec모터

Info

Publication number: KR20160004662A
Application number: KR1020140083280A
Authority: KR
Inventors: 권동철
Original assignee: 권동철
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2034-07-03
Also published as: KR101659581B1

Abstract

본 발명은 드라이버 일체형 EC모터에 관한 것으로, 하우징; 상기 하우징 내측에 베어링에 의해 회전가능하게 설치되는 샤프트; 상기 샤프트와 키 결합되며, 하우징의 내측에 인입되어 페라이트 자석이 설치되는 이너로터; 상기 하우징의 내측에 설치되며, 이너로터의 외주연에 위치되어 회전 자기장이 발생하여 샤프트와 이너로터가 회전되도록 하는 스테이터 어셈블리; 상기 하우징 일측에 설치되는 연결하우징; 상기 연결하우징의 일측에 설치되며, 모터의 전원 신호, 모터 출력, 펄스폭 변조, 노이즈 제거, 모터의 동작을 제어하는 PCB 보드; 연결하우징의 일측에 결합되며, 메인 보드와 제어보드를 보호하는 덮개를 포함하는 것을 특징으로 하며, SPM 전력 변환 모듈과 함께 드라이브 게이트 회로가 내장하여 인버터에서 필요한 게이트 신호 처리를 용이하게 함과 동시에 풀 브리지(Full Brideg) 회로용 스위치 6개와 모터의 실시간 속도를 감지하여 제어하기 위한 마그네틱 홀 센서(Magnetic hall sensor)를 적용한 드라이버 일체형 EC모터를 제공하는 효과가 있다.

Description

드라이버 일체형 EC모터{EC motor driver for integrated}

본 발명은 냉난방 공조장치에 사용하는 드라이버 일체형 EC모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각종 검출회로, 보호 회로, 구동회로 및 고밀도 직접 회로를 모터 내부에 직접 결합하여 내장시킴으로써 신뢰성 향상, 고밀도 집적화, 소형화 및 경량화를 실현할 수 있도록 SPM 전력 변환 모듈과 함께 드라이브 게이트 회로를 내장하여 인버터에서 필요한 게이트 신호 처리를 용이하게 함과 동시에 풀 브리지(Full Brideg) 회로용 스위치 6개와 모터의 실시간 속도를 감지하여 모터의 속도를 제어하기 위한 마그네틱 홀 센서(Magnetic hall sensor)를 적용한 드라이버 일체형 EC모터에 관한 것이다.

일반적으로 BLDC 모터(Brushless DC 모터)는 전기자 권선이 고정측에 있고, 영구자석 계자가 회전하는 회전 계자형 BLDC 모터이다.

BLDC 모터는 계자 자극의 절대 위치를 검출하는 센서를 가지고 항상 계자 자극의 위치를 검출하여, 그 신호에 의해 전기자 권선에 순차적으로 전류를 흐르게 한다.

모터의 어느 한 상에서 다른 상으로의 순차적인 전환 스위칭은 현재 전류가 도통하고 있는 전기자의 상과 계자의 자극 위치에 의해 결정된다.

3상 BLDC 모터의 구동 시스템에서 전기적으로 1회전당 6개의 절대 위치 정보를 출력하는 위치검출기로 자기 엔코더의 자석과 홀 소자로 구성된다.

모터의 토크와 속도는 전기자 권선에 공급되는 전압과 전류에 의해 제어된다.

BLDC 모터에서는 전기자 전류의 크기, 전류와 역기전력 사이의 위상각을 제어하거나, 전기자 전압의 크기, 전압과 역기전력 사이의 위상각을 제어하여 토크와 속도를 제어한다. 여기서는 전기자 전류의 위상을 역기전력의 기본과 위상과 일치시키고 전류의 크기만 제어한다.

맥동 없는 일정한 토크를 발생시키기 위해 토크 지령에 비례하는 일정한 크기의 구형과 전류를 사다리꼴 역기전력의 평탄한 부분에 전기적으로 1/2 주기에 120도 기간 동안 유지시킨다.

상기와 같이 일반적인 BLDC 모터에서는 반드시 게이트 드라이브 회로를 필요로 하므로 인하여 이를 별도로 구성해 BLDC 모터와 연결하여 사용하였다. 그러므로 인하여 BLDC 모터의 측면에 별도로 부설되는 부재가 설치되고, 그 부재에 의해 BLDC 모터의 설치시 공간의 제약을 받는 문제점이 있다.

또한 BLDC 모터에 별도로 게이트 드라이브 회로를 설치하기 위한 부재에 의해 냉난방공조기의 주변 부재들에 의해 설치가 용이하지 못한 문제점 있다.

대한민국 공개특허공보 제2009-23308호 (2009.03.04. 공개)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 각종 검출회로, 보호 회로, 구동회로 및 고밀도 직접 회로를 모터 내부에 직접 결합하여 내장시킴으로써 신뢰성 향상, 고밀도 집적화, 소형화 및 경량화를 실현할 수 있도록 한 드라이버 일체형 EC모터를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 SPM 전력 변환 모듈과 함께 드라이브 게이트 회로를 내장하여 인버터에서 필요한 게이트 신호 처리를 용이하게 함과 동시에 풀 브리지(Full Brideg) 회로용 스위치 6개와 모터의 실시간 속도를 감지하여 모터의 속도를 제어하기 위한 마그네틱 홀 센서(Magnetic hall sensor)를 적용한 드라이버 일체형 EC모터를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 드라이버 일체형 EC모터는, 하우징; 상기 하우징 내측에 베어링에 의해 회전가능하게 설치되는 샤프트; 상기 샤프트와 키 결합되며, 하우징의 내측에 인입되어 페라이트 자석이 설치되는 이너로터; 상기 하우징의 내측에 설치되며, 이너로터의 외주연에 위치되어 회전 자기장이 발생하여 샤프트와 이너로터가 회전되도록 하는 스테이터 어셈블리; 상기 하우징 일측에 설치되는 연결하우징; 상기 연결하우징의 일측에 설치되며, 모터의 전원 신호, 모터 출력, 펄스폭 변조, 노이즈 제거, 모터의 동작을 제어하는 PCB 보드; 연결하우징의 일측에 결합되며, 메인 보드와 제어보드를 보호하는 덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이버 일체형 EC모터를 제공한다.

본 발명의 상기 이너로터는 상기 샤프트와 결합할 수 있도록 내측 중앙에 일측에서 타측으로 관통되게 샤프트 결합공을 형성하고, 상기 샤프트 결합공에는 샤프트와 결할 할 시에 키(Key) 결합할 수 있도록 키 결합홀을 형성하며, 상기 페라이트 자석의 설치가 용이하도록 외주연에는 다수의 자석 설치돌기를 형성하고, 상기 자석 설치돌기와 자석 설치돌기의 사이에는 위치홈을 형성하며, 상기 위치홈에는 위치편을 형성하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 페라이트 자석은 중앙을 중심으로 양측으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 이너로터와 페라이트 자석은 페라이트 자석의 중앙을 중심으로 양측 방향으로 경사지게 형성하는 각도와, 위치홈에서 자석 설치돌기 쪽으로 경사지게 형성된 면의 각도와 각도로 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 스테이터 어셈블리는 철심으로 이루어지는 스테이터; 상기 스테이테에는 전기를 인가하여 회전 자기장이 발생할 수 있도록 일정하게 감겨지는 스테이터코일를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 연결하우징은 상기 하우징과 결합되며, 결합되는 부분에는 둘레를 따라 안착홈을 형성하여 부싱이 설치되고, 일측은 개방되어 PCB 보드가 설치되는 공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 PCB 보드는 연결하우징의 일측에 형성한 안착홈에 설치되며, 구동신호에 따라 3상 EC모터의 전원 신호(U, V, W)를 EC모터로 출력하는 메인 보드; 고전력의 단일 전원 공급이 가능하고 외부로부터 반사되는 노이즈와 입력된 펄스폭 변조 신호에 포함되어 있는 노이즈를 제거하는 기능을 갖는 고밀도 버스; 및 VLSI 마이크로 칩이 실장되며 모터가 동작되고 있는 상태에서 전류의 상태를 감지하여 출력을 보정함으로써 EC모터가 안정적으로 구동되도록 하는 파워보드를 포함하는 드라이버 일체형 EC모터를 제공한다.

본 발명의 상기 파워 보드에는 PCB 보드에 필요한 전원들을 공급하는 SMPS(Switched mode power supply); 모터에 주전력을 공급하는 스위칭 전력 변환 모듈를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 파워보드에는 SPM 전력 변환 모듈과 함께 드라이브 게이트 회로가 내장되어 인버터에 필요한 게이트 신호 처리를 용이하게 하고, 풀 브리지(Full Brideg) 회로용 스위치와 모터의 실시간 속도를 감지하여 제어하기 위한 마그네틱 홀 센서를 적용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 PCB 보드에는 게이트 신호 처리하는 풀 브리지(Full Brideg) 회로용 스위치; 모터의 실시간 속도를 감지하여 제어하는 마그네틱 홀 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 PCB 보드에는 연결하우징의 내측에서 일정거리가 이격되어 하우징 내측에서 발생하는 열 차단 및 PCB 보드의 설치를 가이드 하는 가이드부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 드라이버 일체형 EC모터는, 각종 검출회로, 보호 회로, 구동회로 및 고밀도 직접 회로를 모터 내부에 직접 결합하여 내장시킴으로써 신뢰성 향상, 고밀도 집적화, 소형화 및 경량화를 실현시 킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 SPM 전력 변환 모듈과 함께 드라이브 게이트 회로가 내장하여 인버터에서 필요한 게이트 신호 처리를 용이하게 함과 동시에 풀 브리지(Full Brideg) 회로용 스위치 6개와 마그네틱 홀 센서(Magnetic hall sensor)에 의해 실시간으로 모터의 속도를 감지하여 모터의 속도를 제어하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 드라이버 일체형 EC모터를 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 드라이버 일체형 EC모터의 단면 구성을 나타낸 도면.
도 3은 도 2 EC모터의 이너로터의 구성을 나타낸 도면.
도 4는 도 2의 이너로터와 스테이터 어셈블리가 결합된 구성을 나타낸 도면.
도 5는 도 2 EC모터의 전기 권선의 회로 구성을 나타낸 도면이고
도 6은 도 2의 EC모터의 각속도(wt)에 따른 전류(i)에 대한 변화를 나타낸 도면.
도 7은 도 2의 PCB 기판의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명하고자 한다.

그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태로 한정하려고 하는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

이하 본 발명에 의한 드라이버 일체형 EC모터의 구성을 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 드라이버 일체형 EC모터를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 드라이버 일체형 EC모터의 단면 구성을 나타낸 도면이며, 도 3은 도 2 EC모터의 이너로터의 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 2의 이너로터와 스테이터 어셈블리가 결합된 구성을 나타낸 도면이다.

도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명은 드라이버 일체형 EC모터는 냉난방공조기에 설치되어 온기, 냉기 또는 공기의 인입/배출시에 팬과 결합하여 구동한다.

냉난방공조기에 설치되는 EC모터는, 하우징(10); 상기 하우징(10) 내측에 베어링(21)에 의해 회전 가능하게 설치되는 샤프트(20); 상기 샤프트(20)와 키(미부호)로 결합되며, 하우징(10)의 내측에 인입되어 페라이트 자석(36)이 설치되는 이너로터(30); 상기 하우징(10)의 내측에 설치되며, 이너로터(30)의 외주연에 위치되어 회전 자기장이 발생하여 샤프트(10)와 이너로터(30)가 회전되도록 하는 스테이터 어셈블리(40); 상기 하우징(10) 일측에 설치되는 연결하우징(50); 상기 연결하우징(50)의 일측에 설치되며, 모터의 전원 신호, 모터 출력, 펄스폭 변조, 노이즈 제거, 모터의 동작을 제어하는 PCB 보드(60); 연결하우징(50)의 일측에 결합되며, PCB 보드(60)를 보호하는 덮개(70)를 포함한다.

상기 하우징(10)은 일측에 샤프트(20)가 끼워지는 샤프트공(미부호)을 형성하고, 타측에는 일측이 개방된 상태로 원통형으로 형성되며, 상기 샤프트(20)와 이너로터(30)가 결합되어 내측에 인입된다. 상기 하우징(10)의 일측에는 EC모터가 설치될 시에 브래킷(미도시) 등과 고정될 수 있도록 복수로 고정돌기(11)를 형성하고, 상기 고정돌기(11)와 고정돌기(11) 사이에는 연결하우징(50)과 결합할 수 있도록 제1 하우징 결합돌기(12)를 복수로 형성한다.

상기 샤프트(20)는 원형 또는 팔각형 또는 다각형 중 어느 한 형상으로 형성할 수 있고, 더욱 바람직하게는 팔각형 형상으로 형성한다. 또한 상기 샤프트(20)는 고주파 열처리를 통해 내구성을 향상시킨다.

상기 샤프트(20)는 하우징(10) 내측에 베어링(21)에 의해 회전 설치되며, 상기 이너로터(30)와 같이 회전한다. 상기 샤프트(20)의 일면에는 상기 이너로터(30)와 결합할 수 있도록 키홈(22)을 형성한다. 상기 키홈(22)에는 키(미부호)가 설치되어 이너로터(30)와 체결한다.

상기 이너로터(30)는 도면에 도시된 바와 같이 원형 또는 팔각형 및 다각형 중 어느 한 형상으로 형성되고, 바람직하게는 팔각형 형상으로 이루어져 상기 페이라트 자석(36)의 설치가 용이하도록 한다.

상기 이너로터(30)는 샤프트(20)와 결합할 수 있도록 내측 중앙에 일측에서 타측으로 관통되게 샤프트 결합공(31)을 형성하고, 상기 샤프트 결합공(31)에는 샤프트(20)와 결할 할 시에 키(Key)로 결합할 수 있도록 키 결합홈(32)을 형성한다.

상기 샤프트 결합공(31)은 원형, 팔각형 또는 다각형 중 어느 한 형상으로 형성하고 있고, 바람직하게는 팔각형으로 형성하여 상기 샤프트(20)와 결합이 용이하도록 함과 동시에 샤프트(20)와의 회전시 슬립 현상을 방지하여 정확한 회전이 이루어지도록 한다.

상기 회전력은 샤프트(20)에 설치되어 있는 페라이트 자석(36)의 작용에 의해 이루어진다. 상기 이너로터(30)는 철심으로 이루어져 전기를 인가하여 회전 자기장이 발생할 수 있도록 일정하게 설치되는 페라이트 자석(36)을 포함한다. 상기 이너로터(30)는 EC모터에서는 당해 기술을 가진 당업자는 누구나 쉽게 구성할 수 있는 구성이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

그리고 상기 페라이트 자석(36)의 설치가 용이하도록 이너로터(30)의 외주연에는 다수의 자석 설치돌기(33)를 형성하고, 상기 자석 설치돌기(33)와 자석 설치돌기(33)의 사이에는 위치홈(34)을 형성하며, 위치홈(34)에는 위치편(35)을 형성하여 페라이트 자석(36)의 설치를 더욱 용이하게 한다.

상기 이너로터(30)는 전력이 공급되는 PCB 보드(60)에 제어를 받으며 회전력을 발생시키는 데, 이때 이너로터(30)는 샤프트(20)와 같이 회전할 수 있도록 페라이트 자석(36)을 외주연에 설치한다.

상기 페라이트 자석(36)은 중앙을 중심으로 양측 방향으로 경사지게 형성하고, 상기 경사지게 형성되는 면의 각도는 상기 이너로터(30)의 위치홈(34)에서 자석 설치돌기(33) 쪽으로 경사지게 형성된 면과 같은 각도로 형성한다.

상기 연결하우징(50)은 상기 하우징(10)과 결합되며, 상기 하우징(10)과 결합되는 둘레에 안착홈(51)을 형성하고, 상기 안착홈(51)이 형성된 부분에는 부싱(53)이 설치되어 상기 하우징(10)과 기밀성을 유지한다. 상기 기밀성에 의해 수분 또는 이물질이 하우징(10) 내측으로 유입되는 것을 방지하여 수분 또는 이물질 등에 의한 쇼트를 방지하고, 샤프트(20)의 회전이 원활하도록 한다.

그리고 상기 연결하우징(50)의 중앙부에는 결합돌기(52)를 형성하고, 상기 결합돌기(52)에는 샤프트(20)의 회전이 용이하도록 베어링(21)을 설치한다.

또한 연결하우징(50)에는 홀가이드(미부호)를 더 설치할 수 있다. 상기 홀가이드는 이너로터(30)와 스테이터 어셈블리(40)와의 전기적 연결을 더 용이하도록 하기 위함이다.

상기 결합돌기(52)에 설치되는 샤프트(20)의 일측단은 결합돌기(52)의 내측에 그 일측 끝단이 위치되도록 형성하여 연결하우징(50)의 일측에 PCB 보드(60)의 설치가 용이하도록 공간(54)을 형성한다. 또한 연결하우징(50)의 일측은 개방된 상태로 형성한다.

상기 PCB 보드(60)는 상기 연결하우징(50)의 일측에 형성한 안착홈(51)에 설치되며, 구동신호에 따라 3상 EC모터의 전원 신호(U, V, W)를 EC모터로 출력하는 메인 보드(61)와, 고 전력의 단일 전원 공급이 가능하고 외부로부터 반사되는 노이즈와 입력된 펄스폭 변조 신호에 포함되어 있는 노이즈를 제거하는 기능을 갖는 고밀도 버스(62) 및 VLSI 마이크로 칩이 실장되며, EC모터가 동작되고 있는 상태에서 전류의 상태를 감지하여 출력을 보정함으로써 EC모터가 안정적으로 구동되도록 하는 파워 보드(63)를 포함한다.

또한 상기 PCB 보드(60)는 상기 연결하우징(50)의 공간(54)에 직접 설치되는 것은 아니며, 상기 PCB 보드(60)가 연결하우징(50)의 내측에서 일정거리가 이격됨은 물론 하우징(10) 내측에서 발생하는 열을 차단하기 위하여 가이드부재(미도시)를 설치할 수 있다.

상기 가이드부재는 평판형의 형상으로 원형으로 이루어지고, 이너로터(30) 및 스테이터 어셈블리(40)와 PCB 보드(60)가 설치되는 공간을 구획하고, 열을 차단한다.

상기 덮개(70)는 상기 하우징(10)의 일측에 결합하며, PCB 보드(60)가 안착된 내측으로 이물질, 물 등이 인입되는 것을 방지한다.

도 5는 도 2 EC모터의 전기 권선의 회로 구성을 나타낸 도면이고, 도 6은 도 2의 EC모터의 각속도(wt)에 따른 전류(i)에 대한 변화를 나타낸 도면이며, 도 7은 도 2의 PCB 기판의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 5 내지 7을 참조하면, 본 발명에 의한 드라이버 일체형 EC모터는, 제어를 담당하는 메인 보드(61)와 전력을 공급하는 파워 보드(63)를 포함하며, 상기 파워 보드(63)에는 SMPS(Switched mode power supply)설계하여 보드에 필요한 전원들을 공급하며, 모터에 주전력을 공급하는 스위칭 전력 변환 모듈은 SPM(Integrated Smart Power Hybrid IC Module)을 적용한다.

여기에는 SPM 전력 변환 모듈과 함께 드라이브 게이트 회로가 내장되어 있어서 인버터에 필요한 게이트 신호 처리를 용이하게 하였고, 풀 브리지(Full Brideg) 회로용 스위치와 모터의 실시간 속도를 감지하여 제어하기 위한 마그네틱 홀 센서를 적용한다.

또한 역 기전력이 전기적으로 1/2 주기에 120도 기간 이상 일정치 전기모터(Em: Electric motor)를 갖도록 설계되어 있고, 역 기전력의 평탄한 부분에 일정치 Im을 전기적으로 1/2 주기에 120도 기간 동안 흐르게 한다.

따라서 별도의 게이트 드라이브 회로가 필요 없고, 자체적으로 과전류, 과열, 회로 단락, 제어 전압부족 등의 고장 신호를 인가하면서 동시에 게이팅을 차단하므로 안전하게 소자를 보호하고, 고장에 대한 신속한 처리가 가능하다.

그리고 본 발명은 도 1 내지 3에 도시된 구성에 한정하는 것은 아니며, 그 구성은 다양한 형태로 변형이 가능하다. 도 1 내지 3에 도시된 EC모터의 경우에는 동력을 전달하기 위하여 구성하는 것과 상기 EC모터의 경우에는 팬과 결합하여 공조기에 사용하도록 하는 것으로 구분할 수 있다.

도 1 내지 3에 도시된 구성은 동력 전달용으로 사용하는 것에 한정하는 것은 아니며, 공조기에 설치하여 사용할 수 있다. 또한 EC모터의 경우에도 공조기에 사용하는 것에 한정하는 것은 아니며, 동력전달용으로 사용하여도 무방하다.

상기 샤프트(20)의 일측에 난방, 냉방 및 공기를 제공하기 위한 공조기에 설치하는 경우, EC모터의 일측에 팬을 결합할 수 있다. 상기 팬은 일반적인 구성을 포함하여 냉난방공조의 구성에 맞게 별도로 구성하여 설치할 수 있다.

또한 상기 EC모터와 팬은 분리 가능하게 설치되어 팬의 파손이 발생하였을 시에 이를 교환하여 사용할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 하우징 11: 고정돌기
12: 제1 하우징 결합돌기 20: 샤프트
21: 베어링 22: 키홈
30: 이너로터 31: 샤프트 결합공
32: 키 결합홈 33: 자석 설치돌기
34: 위치홈 위치편 36: 페라이트 자석
40: 스테이터 어셈블리 41: 스테이터
42: 코일 50: 연결하우징
51: 안착홈 52: 결합돌기
53: 부싱 54: 공간부
55: 제2 하우징 결합돌기 60: PCB 보드
61: 메인보드 62: 고밀도 버스
63: 파워 보드 70: 덮개

Claims

드라이버 일체형 EC모터 있어서,
하우징;
상기 하우징 내측에 베어링에 의해 회전가능하게 설치되는 샤프트;
상기 샤프트와 키 결합되며, 하우징의 내측에 인입되어 페라이트 자석이 설치되는 이너로터;
상기 하우징의 내측에 설치되며, 이너로터의 외주연에 위치되어 회전 자기장이 발생하여 샤프트와 이너로터가 회전되도록 하는 스테이터 어셈블리
상기 하우징 일측에 설치되는 연결하우징;
상기 연결하우징의 일측에 설치되며, 모터의 전원 신호, 모터 출력, 펄스폭 변조, 노이즈 제거, 모터의 동작을 제어하는 PCB 보드;
연결하우징의 일측에 결합되며, 메인 보드와 제어보드를 보호하는 덮개;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이버 일체형 EC모터.
제1항에 있어서,
상기 이너로터는,
상기 샤프트와 결합할 수 있도록 내측 중앙에 일측에서 타측으로 관통되게 샤프트 결합공을 형성하고,
상기 샤프트 결합공에는 샤프트와 결할 할 시에 키(Key)로 결합할 수 있도록 키 결합홈을 형성하며,
상기 페라이트 자석의 설치가 용이하도록 외주연에는 다수의 자석 설치돌기를 형성하고,
상기 자석 설치돌기와 자석 설치돌기의 사이에는 위치홈을 형성하며,
상기 위치홈에는 위치편을 형성하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 드라이버 일체형 EC모터.
제1항에 있어서,
상기 페라이트 자석은,
중앙을 중심으로 양측으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 드라이버 일체형 EC모터.
제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이너로터와 페라이트 자석은
페라이트 자석의 중앙을 중심으로 양측 방향으로 경사지게 형성하는 각도와
위치홈에서 자석 설치돌기 쪽으로 경사지게 형성된 면의 각도와 각도로 형성하는 것을 특징으로 하는 드라이버 일체형 EC모터.
제1항에 있어서,
상기 스테이터 어셈블리는,
철심으로 이루어지는 스테이터;
상기 스테이테에는 전기를 인가하여 회전 자기장이 발생할 수 있도록 일정하게 감겨지는 스테이터코일;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이버 일체형 EC모터.
제1항에 있어서,
상기 연결하우징은,
상기 하우징과 결합되며, 결합되는 부분에는 둘레를 따라 안착홈을 형성하여 부싱이 설치되고,
일측은 개방되어 PCB 보드가 설치되는 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 드라이버 일체형 EC모터.
제1항에 있어서,
상기 PCB 보드는,
연결하우징의 일측에 형성한 안착홈에 설치되며, 구동신호에 따라 3상 EC모터의 전원 신호(U, V, W)를 EC모터로 출력하는 메인 보드;
고전력의 단일 전원 공급이 가능하고 외부로부터 반사되는 노이즈와 입력된 펄스폭 변조 신호에 포함되어 있는 노이즈를 제거하는 기능을 갖는 고밀도 버스; 및
VLSI 마이크로 칩이 실장되며 모터가 동작되고 있는 상태에서 전류의 상태를 감지하여 출력을 보정함으로써 EC모터가 안정적으로 구동되도록 하는 파워보드;
를 포함하는 드라이버 일체형 EC모터.
제4항에 있어서,
상기 파워 보드에는,
PCB 보드에 필요한 전원들을 공급하는 SMPS(Switched mode power supply);
모터에 주전력을 공급하는 스위칭 전력 변환 모듈;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이버 일체형 EC모터.
제4항에 있어서,
상기 파워보드에는,
SPM 전력 변환 모듈과 함께 드라이브 게이트 회로가 내장되어 인버터에 필요한 게이트 신호 처리를 용이하게 하고,
풀 브리지(Full Brideg) 회로용 스위치와 모터의 실시간 속도를 감지하여 제어하기 위한 마그네틱 홀 센서를 적용하는 것을 특징으로 하는 드라이버 일체형 EC모터.
제1항에 있어서,
상기 PCB 보드에는,
게이트 신호 처리하는 풀 브리지(Full Brideg) 회로용 스위치;
모터의 실시간 속도를 감지하여 제어하는 마그네틱 홀 센서;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이버 일체형 EC모터.
제1항 또는 제7항에 있어서,
상기 PCB 보드에는,
연결하우징의 내측에서 일정거리가 이격되어 하우징 내측에서 발생하는 열 차단 및 PCB 보드의 설치를 가이드 하는 가이드부재;를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이버 일체형 EC모터.