KR101246399B1

KR101246399B1 - 영구 자석 모터 및 세탁기

Info

Publication number: KR101246399B1
Application number: KR1020110090685A
Authority: KR
Inventors: 이사무 닛따
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2013-03-21
Also published as: CN102447326A; KR20120033974A; JP2012080658A; JP5341854B2; CN102447326B

Abstract

본 발명의 과제는, 보자력이 작은 영구 자석의 자화가 감자 상태라도, 증자 상태라도, 로터의 분할 코어간의 자속에 영향이 없는 영구 자석 모터를 실현하는 것이다.
영구 자석 모터의 로터는, 복수개의 분할 코어를 주위 방향으로 배치하여 대략 환 형상을 형성하고, 각각의 분할 코어에 영구 자석을 삽입하여 자극을 형성하는 복수의 자석 삽입구를 갖고, 스테이터에 대해 회전 가능하게 설치되어 있다. 자석 삽입구 중, 분할 코어끼리의 경계 부근의 자석 삽입구에 상대적으로 보자력이 큰 영구 자석을 삽입하고, 경계 부근 이외의 자석 삽입구에 상대적으로 보자력이 작은 영구 자석을 적어도 1개 삽입하고 있다.

Description

영구 자석 모터 및 세탁기{PERMANENT MAGNET MOTOR AND WASHING MACHINE}

본 발명은, 회전자의 코어 내부에 복수 종류의 영구 자석을 구비한 영구 자석 모터 및 세탁기에 관한 것이다.

이러한 종류의 영구 자석 모터에서는, 당해 영구 자석 모터에 의해 구동되는 부하(예를 들어, 드럼식 세탁 건조기의 드럼)에 따라서, 고정자 권선에 쇄교하는 영구 자석의 자속량(쇄교 자속량)을 적정하게 조정하는 것이 요망되고 있다.

그런데, 영구 자석 모터에 구비되는 영구 자석은 1종류로 구성되는 것이 일반적이며, 따라서 영구 자석의 자속량이 항상 일정해진다. 이 경우, 예를 들어 보자력이 큰 영구 자석만으로 구성하면, 고속 회전시의 영구 자석에 의한 유도 전압이 매우 높아져 전자 부품의 절연 파괴 등을 초래할 우려가 있다. 한편, 보자력이 작은 영구 자석만으로 구성하면, 저속 회전시의 출력이 저하되어 버린다.

따라서, 예를 들어 특허 문헌 1에 기재된 영구 자석 모터에서는, 회전자의 코어 내부에 보자력이 다른 2종류의 영구 자석을 배치하고, 그 중 보자력이 작은 영구 자석의 자화 상태를, 전기자 반작용에 의한 외부 자계(고정자 권선에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자계)에서 감자 또는 증자시킴으로써, 영구 자석의 자속량을 조정하도록 하고 있다.

일본 특허 출원 공개 제2009-284746호 공보

그러나 특허 문헌 1에 기재된 영구 자석 모터에서는, 예를 들어 회전자의 코어를 분할하여 형성하는 경우에, 보자력이 작은 영구 자석의 자화가 감자 상태인 경우와 증자 상태인 경우에서 코어간의 자속이 다르므로, 모터의 소음이 발생하는 경우가 있다.

본 발명은 상기한 사정에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은, 보자력이 작은 영구 자석의 자화가 감자 상태라도, 증자 상태라도, 로터의 코어간의 자속에 영향을 미치지 않는 영구 자석 모터 및 당해 영구 자석 모터를 구비한 세탁기를 제공하는 것에 있다.

실시 형태에 관한 영구 자석 모터는, 권선이 권회된 복수개의 티스를 갖는 스테이터와, 복수개의 분할 코어를 주위 방향으로 배치하여 대략 환 형상을 형성하고, 각각의 분할 코어에 영구 자석을 삽입하여 자극을 형성하는 복수의 자석 삽입구를 갖고, 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 설치된 로터를 구비하고, 상기 자석 삽입구 중, 상기 분할 코어끼리의 경계 부근의 자석 삽입구에 상대적으로 보자력이 큰 영구 자석을 삽입하고, 상기 경계 부근 이외의 자석 삽입구에 상대적으로 보자력이 작은 영구 자석을 적어도 1개 삽입하고 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 관한 영구 자석 모터의 전체 구성을 개략적으로 도시하는 사시도.
도 2는 회전자의 일부를 확대하여 도시하는 사시도.
도 3은 회전자 및 고정자의 일부를 직선 형상으로 전개하여 도시하는 개략 모식도.
도 4는 세탁기의 내부 구성을 개략적으로 도시하는 종단 측면도.
도 5는 영구 자석 모터의 전기적 접속을 개략적으로 도시하는 블록도.

(제1 실시 형태)

이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해 도 1 내지 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 1은, 영구 자석 모터(1)(아우터 로터형 브러시리스 모터)의 전체 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다. 영구 자석 모터(1)는, 고정자(2)와, 이것의 외주에 설치한 회전자(3)로 구성되어 있다.

고정자(2)는, 외주부에 방사상으로 돌출되는 복수개의 티스(4a)를 갖는 고정자 코어(4)와, 각 티스(4a)에 권취 장착된 고정자 권선(5)으로 구성되어 있다. 고정자 코어(4)는, 펀칭 형성한 연자성체인 규소 강판을 다수매 적층하고 또한 코킹함으로써 형성된 복수개의 코어(4A)를, 한쪽 단부에 형성된 결합 볼록부를 다른 쪽 단부에 형성된 결합 오목부에 서로 삽입 결합시킴으로써 연결되어 형성되어 있다. 고정자 코어(4)의 표면은, 회전자(3)의 내주면과의 사이에 공극을 형성하는 외주면[각 티스(4a)의 선단면]을 제외하고, PET 수지(몰드 수지)에 의해 덮여 있다. 또한, 이 PET 수지로 이루어지는 복수의 장착부(6)가, 고정자(2)의 내주부에 일체적으로 성형되어 있다. 이들 장착부(6)에는 복수의 나사 구멍이 형성되어 있고, 이들 장착부(6)를 나사 고정함으로써, 고정자(2)가, 이 경우, 세탁기(21)의 수조(25)(도 4 참조)의 배면에 고착되도록 되어 있다. 고정자 권선(5)은 3상으로 이루어지고, 각 티스(4a)에 권취 장착되어 있다.

회전자(3)는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 프레임(10)과, 회전자 코어(11)와, 보자력이 다른 복수 종류의 영구 자석(12)을 도시하지 않은 몰드 수지에 의해 일체화한 구성으로 되어 있다. 프레임(10)은, 자성체인 예를 들어 철판을 프레스 가공함으로써 편평한 바닥이 있는 원통 형상으로 형성한 것으로, 원형의 주 판부와, 이 주 판부의 외주부로부터 담부를 거쳐서 기립하는 환 형상의 주 측벽을 갖는다. 주 판부의 중심부에는, 회전축을 장착하기 위한 축 장착부(16)가 설치되어 있다.

회전자 코어(11)는, 대략 환 형상으로 펀칭 형성한 연자성체인 규소 강판을 다수매 적층하고 또한 코킹함으로써 형성된 것으로, 프레임(10)의 주 측벽의 내주부에 배치되어 있다. 이 회전자 코어(11)의 내주면[고정자의 외주면{고정자 코어(4)의 외주면}과 대향하여 당해 고정자 코어(4)와의 사이에 공극을 형성하는 면]은, 내측을 향해 원호 형상으로 돌출되는 복수의 볼록부(11a)를 가진 요철 형상으로 형성되어 있다. 이들 복수의 볼록부(11a)의 내부에는, 회전자 코어(11)를 축 방향(규소 강판의 적층 방향)으로 관통하는 직사각 형상의 자석 삽입구(11b)가 각각 1개 형성되어 있고, 이들 복수의 자석 삽입구(11b)가 회전자 코어(11)에 있어서 환 형상으로 배치된 구성으로 되어 있다.

영구 자석(12)은, 예를 들어 저보자력의 영구 자석[이하,「저보자력 자석(12a)」이라 함]과, 고보자력의 영구 자석[이하,「고보자력 자석(12b)」이라 함]의 2종류의 영구 자석이며, 회전자 코어(11)의 자석 삽입구(11b)에 삽입됨으로써, 회전자 코어(11)의 볼록부(11a)를 자극(磁極)으로 한다(도 3 참조). 저보자력 자석(12a)은, 보자력이 낮은 예를 들어 사마륨 코발트 자석(사마륨 코발트 자석의 보자력은, 350㎄/m 이하)이다. 고보자력 자석(11b)은, 보자력이 높은 예를 들어 네오디뮴 자석(네오디뮴 자석의 보자력은, 700㎄/m 이상)이다. 또한, 사마륨 코발트 자석이 저보자력 자석(12a)이고, 네오디뮴 자석이 고보자력 자석(12b)이라고 하는 것은, 고정자(2)[고정자 권선(5)]로부터 전기자 반작용에 의한 외부 자계[고정자 권선(5)을 흐르는 전류에 의해 발생하는 자계]를 작용시킨 경우에, 사마륨 코발트 자석의 착자량을 변화시킬 수 있을 정도의 전류로는 네오디뮴 자석의 착자량이 변화되지 않는다고 하는 기준에 있어서, 사마륨 코발트 자석을 저보자력 자석(12a), 네오디뮴 자석을 고보자력 자석(12b)이라 칭하고 있다.

회전자 코어(11)의 구성 및 영구 자석(12)의 배치에 대해, 도 3에 도시한다. 도 3은, 회전자(3) 및 고정자(2)의 일부를 직선 형상으로 전개하여 도시하는 개략 모식도이다. 복수개의 분할 코어(11A)를, 한쪽 단부에 형성된 결합 볼록부(13a)를 다른 쪽 단부에 형성된 결합 오목부(13b)에 서로 삽입 결합시킴으로써 연결되어 형성되어 있다. 이 분할 코어(11A)를 6개 조합함으로써 회전자 코어(11)를 형성하고 있다. 분할 코어(11A)는, 도 2에 도시하는 바와 같이 각각 자극을 형성하는 8개의 볼록부(11a)를 갖고 있고, 각각 교대로 N극과 S극의 자극으로 되도록, 각 8개의 자석 삽입구(11b)에 저보자력 자석(12a) 또는 고보자력 자석(12b)이 삽입 배치되어 구성된다. 여기서, 분할 코어(11A)의 양단부의 자석 삽입구(11b)에는, 고보자력 자석(12b)이 배치되고, 양단부 이외의 적어도 하나의 자석 삽입구(11b)에 저보자력 자석(12a)이 배치되어 있다.

예를 들어, 분할 코어(11A)의 일측(좌측)으로부터 보아 4번째의 자석 삽입구(11b)에 저보자력 자석(12a)이 배치되고, 그 밖의 자석 삽입구(11b)에는 고보자력 자석(12b)이 배치되어 있다. 구체적으로는, 고보자력 자석(12b)(「대 N」), 고보자력 자석(12b)(「대 S」), 고보자력 자석(12b)(「대 N」), 저보자력 자석(12a)(「소 S」), 고보자력 자석(12a)(「대 N」), 고보자력 자석(12a)(「대 S」), 고보자력 자석(12a)(「대 N」), 고보자력 자석(12a)(「대 S」)의 순으로 배치되어 있다.

그 밖의 분할 코어(11A)도 마찬가지로, 저보자력 자석(12a)과 고보자력 자석(12b)이 차례로 배치되어 있다.

다음에, 상기한 바와 같이 구성된 영구 자석 모터(1)를 구비한 세탁기(21)의 구성에 대해 설명한다. 도 4는, 세탁기(21)의 내부 구성을 개략적으로 도시하는 종단 측면도이다.

세탁기(21)의 외피를 형성하는 외부 상자(22)는, 전방면에 원 형상으로 개방되는 세탁물 출입구(23)를 갖고 있고, 이 세탁물 출입구(23)는 도어(24)에 의해 개폐되도록 되어 있다. 외부 상자(22)의 내부에는, 배면이 폐쇄된 바닥이 있는 원통 형상의 수조(25)가 배치되어 있고, 이 수조(25)의 배면 중앙부에는 상술한 영구 자석 모터(1)[고정자(2)]가 나사 고정에 의해 고착되어 있다. 이 영구 자석 모터(1)의 회전축(26)은, 후단부(도 4에서는 우측 단부)가 영구 자석 모터(1)[회전자(3)]의 축 장착부(16)에 고정되어 있고, 전단부(도 4에서는 좌측 단부)가 수조(25) 내에 돌출되어 있다. 회전축(26)의 전단부에는, 배면이 폐쇄된 바닥이 있는 원통 형상의 드럼(27)이 수조(25)에 대해 동축 형상으로 되도록 고정되어 있고, 이 드럼(27)은, 영구 자석 모터(1)의 구동에 의해 회전자(3) 및 회전축(26)과 일체적으로 회전한다. 또한, 드럼(27)에는, 공기 및 물을 유통 가능한 복수의 유통 구멍(28)과, 드럼(27) 내의 세탁물의 긁어 올림이나 풀기를 행하기 위한 복수의 배플(29)이 설치되어 있다.

수조(25)에는 급수 밸브(30)가 접속되어 있어, 당해 급수 밸브(30)가 개방되면, 수조(25) 내에 급수되도록 되어 있다. 또한, 수조(25)에는 배수 밸브(31)를 갖는 배수 호스(32)가 접속되어 있어, 당해 배수 밸브(31)가 개방되면, 수조(25) 내의 물이 배출되도록 되어 있다.

수조(25)의 하방에는, 전후 방향으로 연장되는 통풍 덕트(33)가 설치되어 있다. 이 통풍 덕트(33)의 전단부는 전방부 덕트(34)를 통해 수조(25) 내에 접속되어 있고, 후단부는 후방부 덕트(35)를 통해 수조(25) 내에 접속되어 있다. 통풍 덕트(33)의 후단부에는, 송풍 팬(36)이 설치되어 있고, 이 송풍 팬(36)의 송풍 작용에 의해, 수조(25) 내의 공기가, 화살표로 나타내는 바와 같이, 전방부 덕트(34)로부터 통풍 덕트(33) 내로 보내지고, 후방부 덕트(35)를 통해 수조(25) 내로 복귀되도록 되어 있다.

통풍 덕트(33) 내부의 전단부측에는 증발기(37)가 배치되어 있고, 후단부측에는 응축기(38)가 배치되어 있다. 이들 증발기(37) 및 응축기(38)는, 압축기(39) 및 스로틀 밸브(도시하지 않음)와 함께 히트 펌프(40)를 구성하고 있고, 통풍 덕트(33) 내를 흐르는 공기가, 증발기(37)에 의해 제습되고 응축기(38)에 의해 가열되어, 수조(25) 내에 순환되도록 되어 있다.

외부 상자(22)의 전방면에는 도어(24)의 상방에 위치하여 조작 패널(41)이 설치되어 있고, 이 조작 패널(41)에는 운전 코스 등을 설정하기 위한 복수의 조작 스위치(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 조작 패널(41)은, 마이크로컴퓨터를 주체로 하여 구성되어 드럼식 세탁 건조기(21)의 운전 전반을 제어하는 제어 회로부(42)(제어부에 상당)에 접속되어 있고, 당해 제어 회로부(42)는, 조작 패널(41)을 통해 설정된 내용에 따라서, 영구 자석 모터(1), 급수 밸브(30), 배수 밸브(31), 압축기(39), 스로틀 밸브 등의 구동을 제어하면서 각종 운전 코스를 실행한다.

또한, 영구 자석 모터(1)에 있어서 영구 자석(12)에 대향하는 부분에는, 당해 영구 자석(12)의 자기를 검출하는 자기 센서(43)(도 5 참조)가 배치되어 있다. 이 자기 센서(43)는, 고정자(2)측에 장착된 회로 기판(도시하지 않음)에 실장되어 있다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 제어 회로부(42)는, 이 자기 센서(43)로부터의 검출 신호에 기초하여 회전자(3)의 회전 위치를 연산한다. 그리고 이 연산 결과에 따른 게이트 구동 신호 G에 의해, 6개의 IGBT(44a)(도 7에서는 2개만 도시)를 3상 브리지 접속하여 이루어지는 인버터 회로(44)를 구동함으로써, 고정자 권선(5)의 통전을 제어하면서 회전자(3)를 회전시키도록 되어 있다.

다음에, 상기한 바와 같이 영구 자석 모터(1)를 구비한 세탁기(21)의 작용에 대해 설명한다.

제어 회로부(42)가 작동하여 인버터 회로(44)가 고정자 권선(5)에 통전되면, 전기자 반작용에 의한 외부 자계[고정자 권선(5)을 흐르는 전류에 의해 발생하는 자계]가, 회전자(3)의 영구 자석(12a, 12b)에 작용하게 된다. 그리고 이들 영구 자석(12a, 12b) 중, 고보자력 자석(12b)의 자화 상태는 변화되지 않지만, 저보자력 자석(12a)의 자화 상태는, 이 전기자 반작용에 의한 외부 자계에 의해 감자 또는 증자된다. 이에 의해, 고정자 권선(5)에 쇄교하는 자속량(쇄교 자속량)을 증감할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 제어 회로부(42)는, 고정자 권선(5)의 통전을 제어함으로써, 저보자력 자석(12a)의 자화 상태를 운전 행정(세탁 행정, 탈수 행정, 건조 행정)마다 전환하여 실행하도록 되어 있다. 즉, 제어 회로부(42)는 착자량 제어 수단을 갖고 있다. 여기서, 각 운전 행정에 있어서의 동작 내용에 대해 차례로 설명한다.

우선, 세탁 행정에서는, 제어 회로부(42)는, 급수 밸브(30)를 개방하여 수조(25) 내에 급수를 행하고, 이어서 드럼(27)을 회전시켜 세탁을 행한다. 이 세탁 행정에 있어서는, 물을 포함한 세탁물을 긁어 올리기 위해 드럼(27)을 고토크로 회전시킬 필요가 있지만, 회전 속도는 저속이어도 된다. 따라서, 제어 회로부(42)는, 저보자력 자석(12a)의 자화 상태가 증자되도록 인버터 회로(44)에 의한 고정자 권선(5)의 통전을 제어한다. 이에 의해, 고정자 권선(5)에 작용하는 자속량이 많아(자력이 강해)지므로, 드럼(27)을 고토크 저속도로 회전시킬 수 있다.

다음에, 탈수 행정에서는, 제어 회로부(42)는, 배수 밸브(31)를 개방하여 수조(25) 내의 물을 배출하고, 이어서 드럼(27)을 고속 회전시킴으로써 세탁물에 포함되는 수분을 탈수한다. 이 탈수 행정에 있어서는, 탈수 효율을 향상시키기 위해 드럼(27)을 고속으로 회전시킬 필요가 있지만, 토크는 작아도 된다. 따라서, 제어 회로부(42)는, 저보자력 자석(12a) 자화 상태가 감자되도록, 인버터 회로(44)에 의한 고정자 권선(5)의 통전을 제어한다. 이에 의해, 고정자 권선(5)에 작용하는 자속량이 적어(자력이 약해)지므로, 드럼(27)을 저토크 고속도로 회전시킬 수 있다.

마지막으로, 건조 행정에서는, 제어 회로부(42)는, 송풍 팬(36) 및 히트 펌프(40)를 구동시킴과 함께 드럼(27)을 회전시킴으로써 세탁물의 건조를 행한다. 이 건조 행정에 있어서는, 제어 회로부(42)는, 다음 회의 세탁 행정에 대비하여, 저보자력 자석(12a)의 자화 상태가 증자되도록 인버터 회로(44)에 의한 고정자 권선(5)의 통전을 제어한다. 이에 의해, 고정자 권선(5)에 작용하는 자속량을 많게 한 상태로 할 수 있어, 다음 회의 세탁 행정에 있어서, 드럼(27)을 고토크 저속도로 회전시키기 쉽게 할 수 있다.

이상에 설명한 바와 같이 본 실시 형태의 영구 자석 모터(1)에 따르면, 보자력이 다른 2종류의 영구 자석(12a, 12b) 중 저보자력 자석(12a)의 자화 상태를, 전기자 반작용에 의한 외부 자계에 의해 감자 또는 증자함으로써, 구동되는 부하[본 실시 형태에서는 세탁기(21)의 드럼(27)]에 따른 영구 자석(12)의 자속량의 조정이 가능해진다. 이에 의해, 영구 자석(12)의 자속량을 적절하게 가변할 수 있어, 고속 회전시의 절연 파괴나 저속 회전시의 출력 저하 등을 방지할 수 있다.

또한, 분할 코어(11A)의 양단부의 자석 삽입구(11b)에 삽입 배치되는 영구 자석(12)은 고보자력 자석(12b)으로 하는 것으로 하고, 양단부 이외의 자석 삽입구(11b)에 저보자력 자석(12a)을 배치하고 있다. 이에 의해, 분할 코어(11A)의 양단부에 저보자력 자석(12a)이 없으므로, 저보자력 자석(12a)이 증자 상태, 감자 상태로 되었을 때의 분할 코어(11A)간의 자속이 변화되지 않는다. 따라서, 영구 자석 모터(1)의 진동·소음을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시예의 구성에 따르면, 저보자력 자석(12a)의 배치를 가능한 한 양단부로부터 이격시킨 상태에서 형성하고 있으므로, 분할 코어(11A)간의 자속의 변화를 보다 억제할 수 있다.

또한, 각 분할 코어(11A)에서, 저보자력 자석(12a)과 고보자력 자석(12b)의 배치를 일정하게 하였으므로, 영구 자석 모터(1)의 제조를 간편화할 수 있는 동시에, 회전 중의 공극 자속 밀도의 변화를 일정하게 할 수 있어, 변동이 적은 회전을 가능하게 한다. 또한, 각 분할 코어(11A)에서, 저보자력 자석(12a)의 배치가 동일하므로, 저보자력 자석(12a)의 자화 상태를 용이하게 효율적으로 변화시킬 수 있다.

(그 밖의 실시 형태)

본 발명은, 상술한 각 실시 형태에만 한정되는 것이 아니라, 다음과 같이 변형 또는 확장할 수 있다.

분할 코어(11A)의 자극수[볼록부(11a)의 수]를 8개, 분할 코어(11A)의 수를 6개로 하여 기재하였지만, 그것에 한정되는 것은 아니며, 분할 코어(11A)의 양단부의 자석 삽입구(11b)에 고보자력 자석(12b)이 배치되어 있으면, 그 수는 임의로 설정할 수 있다.

분할 코어(11A)의 영구 자석(12)의 배치는, 상기 실시예에 한정되지 않고, 분할 코어(11A)의 단부의 자석 삽입구(11b)에 고보자력 자석(12b)이 배치되어 있으면, 다양한 형태를 채용할 수 있다. 예를 들어, 실시예 1에서는 저보자력 자석(12a)을 분할 코어(11A)의 양단부로부터 가장 이격된 부분에 배치하였지만, 분할 코어(11A)의 양단부의 자석 삽입구(11b)에 배치하지 않으면, 어느 자석 삽입구(11b)에 배치해도 된다. 또한, 각 분할 코어(11A)의 저보자력 자석(12a)의 배치는, 각 분할 코어(11A)에서 동일한 위치의 실시예로 하였지만, 각각의 분할 코어(11A)에서 배치가 달라도 된다. 또한, 각 분할 코어(11A)의 저보자력 자석(12a)이 1개 배치되어 있는 실시예로 하였지만, 복수개 배치할 수도 있다. 또한, 각 분할 코어(11A)에 복수의 저보자력 자석(12a)을 배치하는 경우, 저보자력 자석(12a)과 고보자력 자석(12b)을 교대로 배치해도 되고, 저보자력 자석(12a)을 연속 배치해도 된다. 저보자력 자석(12a)의 자화 상태 변화를 용이하게 행하기 위해, 저보자력 자석(12a)의 적어도 한쪽의 이웃에는 고보자력 자석(12b)이 배치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 저보자력 자석(12a)은 사마륨 코발트 자석, 고보자력 자석(12b)은 네오디뮴 자석으로 하였지만, 이들에 한정되지 않는다. 즉, 고정자(2)[고정자 권선(5)]로부터 전기자 반작용에 의한 외부 자계[고정자 권선(5)을 흐르는 전류에 의해 발생하는 자계]를 작용시킨 경우에, 저보자력 자석(12a)의 착자량을 변화시킬 수 있을 정도의 전류에 의해 고보자력 자석(12b)의 착자량이 변화되지 않는다고 하는 기준에서, 저보자력 자석(12a)과 고보자력 자석(12b)을 선택하기만 하면, 임의의 영구 자석을 채용할 수 있다. 예를 들어, 저보자력 자석(12a)으로서, 알루니코(알루미늄·니켈·코발트·구리의 합금) 자석, 페라이트 자석, 보자력이 작은 네오디뮴 자석 등을 채용할 수도 있다. 또한, 고보자력 자석(12b)으로서, 보자력이 큰 사마륨 코발트 자석 등을 채용할 수도 있다.

또한, 영구 자석(12)은 2종류에 한정되는 것은 아니며, 보자력이 대, 중, 소의 3종류의 영구 자석으로 구성해도 되고, 4종류나 5종류 등 복수 종류의 영구 자석으로 구성해도 된다. 이 경우도, 상대적으로 보자력이 큰 영구 자석을 분할 코어(11A)의 양단부에 배치함으로써, 분할 코어(11A)간의 자속의 변화를 최소한으로 억제할 수 있다.

영구 자석(12)의 자속량을 조정하는 수단으로서는, 인버터 회로(44)에 의해 고정자 권선(5)의 통전을 제어하는 구성에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 고정자 권선(5)과는 별도의 권선을 설치하여, 이 권선의 통전을 제어하는 구성으로 해도 된다.

본 발명의 영구 자석 모터(1)는, 상술한 세탁기(21) 뿐만 아니라, 건조 기능을 갖는 세탁 건조기나 회전조의 축 방향이 종방향인 종축형의 세탁기에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은, 상술한 바와 같은 아우터 로터형 영구 자석 모터(1) 뿐만 아니라, 고정자의 내주에 회전자를 설치한 이너 로터형 모터에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명의 영구 자석 모터(1)는 에어 컨디셔너 등에 탑재되는 압축기 구동용 모터 등 다양한 모터에 적용할 수 있다.

1 : 영구 자석 모터
3 : 회전자
11 : 회전자 코어
11A : 분할 코어
11a : 볼록부
11b : 자석 삽입구
12a : 저보자력 자석
12b : 고보자력 자석
21 : 세탁기
42 : 제어 회로부(제어부)

Claims

영구 자석 모터로서,
권선이 권회된 복수개의 티스를 갖는 스테이터와,
복수개의 분할 코어를 주위 방향으로 배치하여 환 형상을 형성하고, 각각의 분할 코어에 영구 자석을 삽입하여 자극을 형성하는 복수의 자석 삽입구를 갖고, 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 설치된 로터를 구비하고,
상기 자석 삽입구 중, 상기 분할 코어끼리의 경계 부근의 자석 삽입구에 상대적으로 보자력이 큰 영구 자석을 삽입하고, 상기 경계 부근 이외의 자석 삽입구에 상대적으로 보자력이 작은 영구 자석을 적어도 1개 삽입하는 것에 의해, 착자량 제어 수단에 의해 상기 스테이터의 권선에 여자 전류를 발생시켜, 상기 상대적으로 보자력이 작은 영구 자석의 착자량을 변화시켰을 때, 상기 분할 코어끼리의 경계 부근의 자속의 변화를 저감시키는 것을 특징으로 하는 영구 자석 모터.
제1항에 있어서,
상기 상대적으로 보자력이 작은 영구 자석이 삽입된 자석 삽입구의 이웃에 배치된 적어도 한쪽의 자석 삽입구에, 상대적으로 보자력이 큰 영구 자석이 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 영구 자석 모터.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 상대적으로 보자력이 큰 자석과 상대적으로 보자력이 작은 자석은, 교대로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 영구 자석 모터.
삭제
제1항에 기재된 영구 자석 모터 및 착자량 제어 수단을 갖고,
상기 착자량 제어 수단은, 상기 상대적으로 보자력이 작은 영구 자석의 착자량을 운전 공정마다 변화시키는 것을 특징으로 하는 세탁기.