KR20060098920A - Switched reluctance motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하우징(30)의 내주면에 결합된 스테이터(20)의 내측으로는 계자코일(12)이 권취되는 돌극(11)을 등간격으로 연속 형성하고, 상기 스테이터(20)의 중심부에는 상기 돌극(11)과 대응하는 돌극(1)을 외주면에 연속 형성하며, 상기 로터(10)의 샤프트(3) 상부에는 링형 마그네트(5)를 구비한 스위치드 릴럭턴스 모터에 관한 것으로, 특히 상기 링형 마그네트(5)의 일측에 제어부로부터 단속적으로 공급되는 전원에 의해 착자되는 전자석(15)을 결합시킨 것이다.The present invention continuously forms protrusions 11 having the field coil 12 wound around the stator 20 coupled to the inner circumferential surface of the housing 30 at equal intervals, and at the center of the stator 20 at the center of the stator 20. And a reluctance motor having a ring magnet (5) formed on the shaft (3) of the rotor (10), the protrusion (1) corresponding to (11) on the outer circumferential surface thereof, in particular the ring magnet ( 5) is coupled to the electromagnet 15 magnetized by the power supplied intermittently from the control unit.
이와 같은 본 발명은, 초기 기동시에만 상기한 전자석(15)을 자화시킴에 따라 로터(10)를 정방향 토크 발생영역으로 위치시킴으로써 역기전력의 발생을 차단하는 한편, 이에 따라 모터의 효율을 극대화 할 수 있다.As described above, the present invention, by magnetizing the electromagnet 15 only at the initial start-up, by placing the rotor 10 in the forward torque generating area to block the generation of back EMF, thereby maximizing the efficiency of the motor have.
스위치드 릴럭턴스 모터, 링형 마그네트, 전자석, 역기전력 Switched reluctance motor, ring magnet, electromagnet, counter electromotive force
Description
도 1은 통상적인 구조를 갖는 스위치드 릴럭턴스 모터의 평면구조도,1 is a plan view of a switched reluctance motor having a conventional structure;
도 2는 도 1에 도시한 스위치드 릴럭턴스 모터의 종단면도,2 is a longitudinal sectional view of the switched reluctance motor shown in FIG. 1;
도 3은 본 발명의 일실시예를 도시한 평면 구조도,3 is a plan view showing an embodiment of the present invention;
도 4는 도 3에 도시한 본 발명의 종단면도,4 is a longitudinal cross-sectional view of the present invention shown in FIG.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 작용을 설명하기 위한 도면이다.5A and 5B are views for explaining the operation of the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명<Explanation of symbols for main parts of drawing
1,11 : 돌극 3 : 샤프트1,11: salient pole 3: shaft
5 : 링형 마그네트 5A,5B,15A,15B : 마그네트 소자5:
10 : 로터(Rotor) 12 : 계자코일10: Rotor 12: Field coil
15 : 전자석 20 : 스테이터(Stator)15: electromagnet 20: stator
30 : 하우징(Housing)30: Housing
본 발명은 스위치드 릴럭턴스 모터에 관한 것으로, 상세하게는 로터의 샤프트 상부에 결합된 링형 마그네트의 일측에 전자석을 결합시키고, 스위치드 릴럭턴 스 모터의 초기 기동시에만 상기한 전자석을 착자시킴에 따라 로터를 정방향 토크 발생영역으로 위치시킴으로써 역기전력의 발생을 차단하는 한편, 이에 따라 모터의 효율을 극대화 할 수 있도록 구성한 스위치드 릴럭턴스 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a switched reluctance motor, and in particular, the electromagnet is coupled to one side of the ring magnet coupled to the upper part of the shaft of the rotor, and the rotor according to the magnetization of the electromagnet only at the initial start of the switched reluctance motor It relates to a switched reluctance motor configured to block the generation of back EMF by positioning the to the forward torque generating area, thereby maximizing the efficiency of the motor.
일반적으로 스위치드 릴럭턴스 모터(Switched reluctance motor)는 스테이터와 로터에 각각 돌극을 형성시킨 상태에서 스테이터의 돌극 외부에만 코일을 권취시킨 구조를 갖는다.In general, a switched reluctance motor has a structure in which coils are wound only outside the stator poles in a state in which protrusions are formed in the stator and the rotor, respectively.
따라서 모터로부터 마그네트를 삭제할 수 있는 동시에 로터에 대한 코일의 권취가 불필요하므로 통상적인 구조의 유도모터나 동기모터보다 간단한 구조를 갖는 한편, 높은 효율을 가지며 속도에 대한 제어가 원활히 이루어짐으로써 진공청소기를 포함하여 가전기기의 동력용으로 널리 사용된다.Therefore, it is possible to remove the magnet from the motor and at the same time, it is unnecessary to wind the coil to the rotor, so it has a simpler structure than the induction motor or the synchronous motor of the conventional structure, and has a high efficiency and smoothly the speed control to include the vacuum cleaner. It is widely used for powering home appliances.
도 1은 통상적인 구조를 갖는 스위치드 릴럭턴스 모터의 평면구조도이고, 도 2는 도 1에 도시한 스위치드 릴럭턴스 모터의 종단면도로서, 이와 같은 스위치드 릴럭턴스 모터(150)는 하우징(130)의 내주면에 결합되는 스테이터(120)의 내측으로 다수의 돌극(111)이 등간격으로 연속 형성되고, 상기한 돌극(111)의 외부에는 제어부로부터 공급된 전원에 의해 상기한 돌극(111)을 자화시키는 계자코일(112)이 권취되며, 상기한 스테이터(120)의 중심부에는 로터(110)가 회전가능하게 결합된다. 1 is a plan view of a switched reluctance motor having a conventional structure, Figure 2 is a longitudinal sectional view of the switched reluctance motor shown in Figure 1, such a switched
계속해서 상기한 스테이터(120)의 중심부에 위치한 로터(110)는 스테이터(120)의 돌극(111)과 대응하는 돌극(101)이 외주면으로부터 방사상으로 각각 형성되고, 로터(120)의 중심부에 결합된 샤프트(103)의 외주면 일측으로는 링형 마그네트(135)가 부착되며, 상기한 링형 마그네트(135)의 외부에는 상기한 링형 마그네트(135)와의 사이에서 발생하는 자계의 변화를 통해 로터(110)의 회전속도 및 위상을 검출하는 홀센서(140)가 구비된다.Subsequently, the
이와 함께 스테이터(120)의 일측으로는 파킹 마그네트(145)가 결합됨으로써 스위치드 릴럭턴스 모터(150)에 인가되는 전원이 차단됨에 따라 관성회전하는 로터(110)가 정지되는 과정에서 링형 마그네트(135)와 파킹 마그네트(145)의 조합에 의해 작용하는 척력과 흡인력에 의해 링형 마그네트(135)가 정지되도록 하는 한편, 이에 따라 로터(110)가 스테이터(120)로부터 정방향 토크 발생영역에 위치되도록 한다.Along with the
한편, 상기한 링형 마그네트(135) 및 파킹 마그네트(145)는 흡인력과 척력이 제한된 면적을 통해 작용함으로써 초기 구동위치의 정확한 설정을 위해 강한 자기력을 갖는 링형 마그네트(135)와 파킹 마그네트(145)를 필요로 한다.On the other hand, the ring-
따라서 상기한 구조의 링형 마그네트(135) 및 파킹 마그네트(145)를 갖는 종래의 스위치드 릴럭턴스 모터(150)는 제어부로부터 전원의 공급이 지속적으로 이루어지는 정상 구동상태에서 링형 마그네트(135)와 파킹 마그네트(145) 사이에 작용하는 척력과 흡인력에 의해 역기전력(Back electromotive force)이 발생함으로써 모터의 효율이 저하되며, 부분적으로 작용하는 척력과 흡인력에 의해 로터(110)의 회전과정에서 진동이 발생한다.Therefore, the conventional switched
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발 명의 기술적 과제는, 로터의 샤프트 상부에 결합된 링형 마그네트의 일측에 전자석을 결합시키고, 스위치드 릴럭턴스 모터의 초기 기동시에만 상기한 전자석을 착자시킴에 따라 로터를 정방향 토크 발생영역으로 위치시킴으로써 역기전력의 발생을 차단하는 한편, 이에 따라 모터의 효율을 극대화 할 수 있는 스위치드 릴럭턴스 모터를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, the technical problem of the present invention, coupled to the electromagnet on one side of the ring-shaped magnet coupled to the upper shaft of the rotor, the above only at the initial start of the switched reluctance motor By magnetizing one electromagnet, the rotor is placed in the forward torque generating region to block the generation of back EMF, thereby providing a switched reluctance motor that can maximize the efficiency of the motor.
상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는,Technical problem of the present invention as described above,
하우징의 내주면에 결합된 스테이터의 내측으로는 계자코일이 권취되는 돌극을 등간격으로 연속 형성하고, 상기 스테이터의 중심부에는 상기 돌극과 대응하는 돌극을 외주면에 연속 형성하며, 상기 스테이터의 샤프트 상부에는 링형 마그네트를 구비한 스위치드 릴럭턴스 모터에 있어서,Inside the stator coupled to the inner circumferential surface of the housing continuous protrusions at which the field coil is wound are formed at equal intervals, and at the center of the stator, the protrusions corresponding to the protrusions are continuously formed on the outer circumferential surface, and a ring-shaped upper portion of the shaft In a switched reluctance motor with a magnet,
상기 링형 마그네트의 일측으로는 제어부로부터 단속적으로 공급되는 전원에 의해 착자되는 전자석을 결합시킨 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터를 제공함으로써 달성된다.One side of the ring magnet is achieved by providing a switched reluctance motor, characterized in that the electromagnet coupled to the magnetized by the power supplied intermittently from the control unit.
이하, 본 발명에 의한 스위치드 릴럭턴스 모터를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a switched reluctance motor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일실시예를 도시한 평면 구조도이고, 도 4는 본 발명을 구성하는 고정 링 마그네트 및 회전 링 마그네트의 사시도로서, 본 발명에 의한 스위치드 릴럭턴스 모터(50)는 각 구성부품의 결합공간을 제공하는 하우징(30)과, 상기 하우징(30)의 내주면에 결합되며, 내측으로는 돌극(11)이 등간격으로 연속 형성된 스테이터(20)와, 상기한 스테이터(20)의 중심부로부터 회전가능하게 결합되는 로터(10)로 구성된다.Figure 3 is a plan view showing an embodiment of the present invention, Figure 4 is a perspective view of a fixed ring magnet and a rotating ring magnet constituting the present invention, the switched
상기한 바와 같이 각 구성부품의 결합공간을 제공하는 하우징(30)은, 원통형상으로 이루어진 것으로 상부 및 하부에는 중심부에 베어링(21A,22A)을 갖는 커버(21,22)가 각각 부착되며, 내주면으로는 스테이터(20)가 결합된다.As described above, the
상기한 스테이터(20)는 외부에 계자코일(12)이 권취되는 돌극(11)이 등간격으로 연속 형성된 것으로, 도시안된 제어부로부터 계자코일(12)로 동작전원이 인가됨에 따라 돌극(11)을 착자시킴으로써 로터(10)에 대한 구동토크를 발생시킨다.The
계속해서 상기한 스테이터(20)의 중심부에 결합되어 전원의 공급에 따라 회전하는 로터(10)는 스테이터(20)의 돌극(11)과 동일한 수량의 돌극(1)이 외주면으로부터 등간격으로 연속 형성된다.Subsequently, the
이와 함께 상기한 로터(10)의 샤프트(3) 상부에는 원주를 상기한 돌극(1)의 2배수로 분할하여 각기 다른 극성의 마그네틱 소자(5A,5B)가 교호로 반복 연결된 링형 마그네트(5)가 결합되며, 상기한 링형 마그네트(5)의 일측으로는 홀센서(40)가 근접된 상태로 설치됨으로써 링형 마그네트(5)에서 발생하는 자계의 변화를 감지한다.In addition, a
특히, 본 발명에 의한 스위치드 릴럭턴스 모터(150)는 상기한 링형 마그네트(5)의 일측에 초기 구동과정에서 제어부로부터 단속적으로 공급되는 전자석에 의해 자화되어 링형 마그네트(5)에 척력 또는 흡인력을 인가하는 전자석(15)을 수평으로 결합시킴으로써 상기한 전자석(15)의 자기력에 의해 링형 마그네트(5) 를 회전시키는 한편, 이에 따라 로터(10)의 위치가 스테이터(20)로부터 정방향 토크 발생영역에 위치하도록 한다.In particular, the switched
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작용을 도 5를 참조하여 이하에서 설명한다.The operation of the present invention having the configuration as described above will be described below with reference to FIG.
본 발명에 의한 스위치드 릴럭턴스 모터(50)는 예로써 가정용 진공청소기와 같은 가전기기에 내장되어 제어부로부터 전달된 전원에 의해 동작을 개시함으로써 가전기기를 구동시킨다.The switched
이와 같은 본 발명은 초기 구동과정에서 도시안된 제어부로부터 계자코일(12)에 전원이 공급되기에 앞서 전자석(15)으로 전원을 인가시켜 상기한 전자석(15)을 착자시킨다.In the present invention as described above, the
이와 같은 본 발명은 예로써 로터(10)가 정방향 토크 발생영역에 위치한 상태에서 링형 마그네트(5)를 구성하는 마그네트 소자(5A)가 'N'극의 극성으로 배열될 경우 링형 마그네트(5)와 근접한 전자석(15)의 극성이 'S'극으로 착자되도록 함으로써 로터(10)가 스테이터(20)로부터 정방향 토크 발생영역으로 위치되도록 하며, 상기한 과정의 완료후에는 스테이터(20)의 계자코일(12)에 전원을 인가시켜 로터(10)를 정방향으로 구동시킨다.The present invention is, for example, when the
계속해서 상기한 바와 같이 로터(10)의 구동이 정상적으로 진행되면 전자석(15)으로 인가되는 전원을 차단시켜 자기력이 상실되도록 함으로써 전자석(15)과 링형 마그네트(5) 사이에 형성되는 역기전력을 차단시킨다.Subsequently, when the driving of the
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 스위치드 릴럭턴스 모터(50)는, 로터(10)의 샤프트(3) 상부에 부착된 링형 마그네트(5)의 일측에 전자석(15)을 결합시키고, 초기 기동시에만 상기한 전자석(15)을 착자시킴에 따라 로터(10)를 정방향 토크 발생영역으로 위치시키며, 정상동작상태에서는 링형 마그네트(5)와 전자석(15) 사이의 역기전력을 차단시켜 모터의 효율을 극대화 할 수 있는 등의 많은 효과가 있다.As described above, the switched
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.While the invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments, the invention is not limited to the embodiments described above, it is common in the art to which the invention pertains without departing from the spirit of the invention as claimed in the claims. Anyone with knowledge will be able to make various variations.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050019527A KR20060098920A (en) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Switched reluctance motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050019527A KR20060098920A (en) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Switched reluctance motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR20060098920A true KR20060098920A (en) | 2006-09-19 |
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ID=37630259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020050019527A KR20060098920A (en) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Switched reluctance motor |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20060098920A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011035091A2 (en) * | 2009-09-17 | 2011-03-24 | Caterpillar Inc. | Switched reluctance machine with eddy current loss dampener |
-
2005
- 2005-03-09 KR KR1020050019527A patent/KR20060098920A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011035091A2 (en) * | 2009-09-17 | 2011-03-24 | Caterpillar Inc. | Switched reluctance machine with eddy current loss dampener |
WO2011035091A3 (en) * | 2009-09-17 | 2011-07-21 | Caterpillar Inc. | Switched reluctance machine with eddy current loss dampener |
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