KR0125894Y1 - A second core of cylinder type linear motor - Google Patents
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Abstract
본 고안은 원통형 리니어모터의 2차철심에 관한 것으로, 종래의 표피효과 발생문제를 해결하기 위하여, 2차철심에 여러개의 와전류 차단 슬릿(특히, 6개의 와전류 차단 슬릿)을 형성한다. 이로써 표피효과가 제거되므로 2차도체와 2차철심으로 이루어진 자기회로의 자기저항이 감소되어서 원통형 리니어모터의 성능저하가 방지되며, 그리고 원통형 리니어모터의 1차권선에 인가되는 3상전원의 주파수가 달라시더라도 상기 자기회로의 등가파라미터에는 변동이 없어 원통형 리니어모터의 제어가 용이해진다.The present invention relates to a secondary iron core of a cylindrical linear motor, in order to solve the problem of the conventional skin effect, to form a plurality of eddy current blocking slits (particularly six eddy current blocking slits) in the secondary iron core. This eliminates the skin effect, reducing the magnetic resistance of the magnetic circuit consisting of the secondary conductor and the secondary iron core, thereby preventing performance degradation of the cylindrical linear motor, and increasing the frequency of the three-phase power applied to the primary winding of the cylindrical linear motor. Even if it is different, the equivalent parameter of the said magnetic circuit does not change and it becomes easy to control a cylindrical linear motor.
Description
제1도는 일반적인 원통형 리니어모터의 구조도로서,1 is a structural diagram of a general cylindrical linear motor,
(a)는 단면도.(a) is a cross-sectional view.
(b)는 사시도.(b) is a perspective view.
제2도는 (a)는 종래 원통형 리니어모터의 2차철심의 형상도.Figure 2 is a shape of the secondary iron core of the conventional cylindrical linear motor.
(b)는 (a)의 2차철심이 적용된 종래 원통형 리니어모터의 횡단면도.(b) is a cross-sectional view of a conventional cylindrical linear motor to which the secondary iron core of (a) is applied.
제3도는 종래 원통형 리니어모터에서의 자속분포도.3 is a magnetic flux distribution diagram of a conventional cylindrical linear motor.
제4도는 (a)는 본 고안 원통형 리니어모터의 2차철심의 형상도.Figure 4 is a shape of the secondary iron core of the present invention cylindrical linear motor.
(b)는 본 고안 원통형 리니어모터의 2차철심의 횡단면도.(b) is a cross-sectional view of the secondary iron core of the cylindrical linear motor of the present invention.
(c)는 본 고안 원통형 리니어모터의 2차철심이 적용된 원통형 리니어모터의 횡단면도.(c) is a cross-sectional view of the cylindrical linear motor to which the secondary iron core of the present invention cylindrical linear motor is applied.
제5도는 본 고안 원통형 리니어모터의 2차철심이 적용된 원통형 리니어모터에서의 자속분포도.5 is a magnetic flux distribution diagram of a cylindrical linear motor to which the secondary iron core of the present invention cylindrical linear motor is applied.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
201 : 1차철심 202 : 1차권선201: primary iron core 202: primary winding
203 : 2차도체 204 : 2차철심203: secondary conductor 204: secondary iron core
205 : 와전류 차단 슬릿205: Eddy current blocking slit
본 고안은 원통형 리니어모터에 관한 것으로, 특히 원통형 리니어모터에서 표피효과가 발생하는 것을 억제하기 위한 여러개의 와전류 차단 슬릿이 철심길이 방향으로 형성되어 있는 원통형 리니어모터의 2차철심에 관한 것이다.The present invention relates to a cylindrical linear motor, and more particularly, to a secondary iron core of a cylindrical linear motor in which a plurality of eddy current blocking slits are formed in the iron core length direction to suppress the skin effect from occurring in the cylindrical linear motor.
제1도 (a)는 일반적인 원통형 리니어모터의 단면을 보인 것으로, 원통형 봉 구조의 2차철심(104)의 주변을 에워싸도록 배치된 2차도체(103)(알루미늄이나 동과 같은 재질로 됨)가 그 2차철심(104)과 더불어 자기 회로를 이루고 있고, 그리고 그 2차도체(103)상에 1차권선(102)이 4조의 1차철심(101)과의 사이에서 감겨지는 구조로 되어 있으며, 이러한 구조의 원통형 리니어모터의 외형모습은 제1도 (b)의 사시도에 나타낸 바와같다.Figure 1 (a) is a cross-sectional view of a general cylindrical linear motor, the secondary conductor 103 (arranged to surround the periphery of the secondary iron core 104 of the cylindrical rod structure made of a material such as aluminum or copper) ) Forms a magnetic circuit together with the secondary iron core 104, and the primary winding 102 is wound on the secondary conductor 103 between four sets of primary iron cores 101. The external appearance of the cylindrical linear motor of such a structure is as shown in the perspective view of FIG.
제2도 (a)는 이러한 일반적인 원통형 리니어모터의 제조에 사용되는 종래 원통형 봉 구조의 2차철심(104)을 보인 것으로, 일반적으로 2차철심(104)은 성층이 곤란하므로 단순한 모양의 원통형 봉 구조를 가지며, 이러한 단순한 원통형 봉 구조의 2차철심(104)을 사용하여 만들어진 원통형 리니어모터의 횡단면이 제2도 (b)에 도시되어 있다.FIG. 2 (a) shows the secondary iron core 104 of the conventional cylindrical rod structure used in the manufacture of such a general cylindrical linear motor. In general, the secondary iron core 104 is a cylindrical rod having a simple shape because it is difficult to form a layer. The cross section of a cylindrical linear motor having a structure and made using this simple cylindrical rod structure secondary iron core 104 is shown in FIG. 2 (b).
제2도 (b)에 원통형 리니어모터의 작용을 살펴보면, 1차권선(102)에의 3상전원 인가로 그 1차권선(102)에 전류가 흐르면, 제3도에 나타낸 바와같이 모터측방향으로 진행하는 이동자속이 원통형 리니어모터 전반에 걸쳐 방생하며, 이에따라 2차도체(103)에 기전력이 유기되고 2차도체(103)에서 원주방향으로 동심원상의 2차전류가 발생한다.Referring to the operation of the cylindrical linear motor in FIG. 2 (b), when a current flows in the primary winding 102 by applying the three-phase power to the primary winding 102, as shown in FIG. The traveling magnetic flux is generated throughout the cylindrical linear motor. Accordingly, electromotive force is induced in the secondary conductor 103 and a secondary current in a circumferential direction is generated in the circumferential direction in the secondary conductor 103.
이와같이 2차도체(103)에 원주방향으로 2차전류가 발생함에 따라 2차철심(104)에서는 원주방향으로 동심원상의 와전류가 흐르는 표피효과가 일어나며, 이때, 2차철심(104)에서의 이동자속분포는 제3도에 나타낸 바와같이, 2차철심(104)의 표면에 집중적으로 나타난다.As the secondary current is generated in the circumferential direction in the secondary conductor 103 in this manner, the secondary iron core 104 has a skin effect in which eddy currents flow in the circumferential direction in the circumferential direction, and at this time, the moving magnetic flux in the secondary iron core 104 is generated. The distribution is concentrated on the surface of the secondary iron core 104, as shown in FIG.
그리고, 상기 2차도체(103)와 2차철심(104)에 흐르는 와전류는 리니어모터의 추력을 발생시키지만 일반적인 경우 2차도체(103)는 도전율이 높고 투자율이 낮은 알루미늄, 등등으로 구성되어 유기전류를 발생시키는 것이 목적이지만, 2차철심(104)은 투자율이 높고 도전율이 낮은 철로 구성된다. 따라서 상기 표피효과는 2차도체(103)와 2차철심(104)에서 모두 나타나는 현상이지만, 2차철심(104)에서 심하게 나타나게 된다.The eddy current flowing through the secondary conductor 103 and the secondary iron core 104 generates thrust of the linear motor, but in general, the secondary conductor 103 is composed of aluminum having high conductivity and low permeability, and the like. Although the purpose is to generate a secondary iron core 104 is composed of iron with a high permeability and low conductivity. Therefore, the skin effect is a phenomenon appearing in both the secondary conductor 103 and the secondary iron core 104, but is severely exhibited in the secondary iron core 104.
이와같이 나타나는 표피효과로 인해 2차도체(103)와 2차철심(104)으로 이루어진 자기회로의 자기저항이 증가되어 원통형 리니어모터의 성능이 저하되며, 특히 원통형 리니어모터의 1차권선(102)에 인가되는 3상전원의 주파수가 변하면 표피효과의 발생정도가 달라져서 상기 자기회로의 등가파라미터가 달라지므로 외부에서 원통형 리니어모터를 제어하기 어려워진다.Due to the skin effect, the magnetoresistance of the magnetic circuit composed of the secondary conductor 103 and the secondary iron core 104 is increased, thereby degrading the performance of the cylindrical linear motor, in particular, in the primary winding 102 of the cylindrical linear motor. When the frequency of the applied three-phase power source is changed, the degree of occurrence of the skin effect is changed, so that the equivalent parameter of the magnetic circuit is changed, making it difficult to control the cylindrical linear motor from the outside.
이러한 종래 원통형 리니어모터의 2차철심에서의 문제점은, 주지한 바와같이, 2차철심에서 성층이 곤란한 관계로 2차철심이 원통형 봉 구조를 가짐으로 인해 2차철심 원주방향으로 와전류가 발생하는 표피효과가 일어나며, 이 표피효과는 2차도체와 2차철심으로 이루어진 자기회로의 자기저항의 증가를 유발하여 원통형 리니어모터의 성능을 저하시키며, 또한 그 표피효과는 원통형 리니어모터의 1차권선에 인가되는 3상전원의 주파수에 다라 발생정도가 달라지므로 상기 자기회로의 등가파라미터도 달라지며 이에따라 원통형 리니어모터를 제어하기가 어려워진다는 것이다.The problem with the secondary core of the conventional cylindrical linear motor is, as is well known, due to the difficulty in stratification in the secondary core, the epidermis in which the eddy current occurs in the circumferential direction of the secondary core due to the cylindrical rod structure of the secondary iron core. This skin effect reduces the performance of the cylindrical linear motor by causing an increase in the magnetic resistance of the magnetic circuit composed of the secondary conductor and the secondary iron core, and the skin effect is applied to the primary winding of the cylindrical linear motor. Since the degree of occurrence varies depending on the frequency of the three-phase power source, the equivalent parameter of the magnetic circuit is also changed, thereby making it difficult to control the cylindrical linear motor.
본 고안은 이러한 종해 문제점을 감안하여 안출된 것이며, 종래 문제점에 대한 근본적인 원인이 되는 원통형 리니어모터의 2차철심에서의 표피효과를 와전류 차단슬릿에 의해 제거하여 원통형 리니어모터의 성능 저하를 막고, 그 원통형 리니어모터의 제어가 용이해지도록 한 원통형 리니어모터의 2차철심을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been devised in view of the above problems, and the eddy current blocking slit removes the skin effect on the secondary core of the cylindrical linear motor, which is the fundamental cause of the conventional problem, and prevents the performance of the cylindrical linear motor from deteriorating. An object of the present invention is to provide a secondary iron core of a cylindrical linear motor to facilitate control of the cylindrical linear motor.
상기 목적에 다른 본 고안 원통형 리니어모터의 2차철심은, 철심길이 방향으로 여러개의 와전류 차단 슬릿(가령, 폭이 매우 좁은 홈)이 형성되며, 특히 와전류 차단 슬릿은 6개인 구조를 갖는다.The secondary iron core of the cylindrical linear motor of the present invention, which is different from the above object, is formed with a plurality of eddy current blocking slits (for example, very narrow grooves) in the iron core length direction, and has a structure of six eddy current blocking slits.
이와같은 구조의 본 고안 원통형 리니어모터의 2차철심에 대하여 하나의 구체적 실시예를 나타낸 제4도 및 제5도를 참조하여 본 고안의 작용 및 효과를 상세히 설명한다.The operation and effects of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5 showing one specific embodiment of the secondary iron core of the present invention cylindrical linear motor having such a structure.
제4도 (a), (b)에 나타낸 바와같이, 본 실시예에서의 2차철심(204)은 철심축방향으로 6개(필요에 따라 증가가능)의 와전류 차단 슬릿(205)이 형성되어 있다.As shown in Figs. 4A and 4B, the secondary iron cores 204 in this embodiment are provided with six eddy current blocking slits 205 in the iron core axis direction (which can be increased as necessary). have.
이와같이 6개의 와전류 차단 슬릿(205)이 형성되어 있는 2차철심(204)을 사용하여 만든 원통형 리니어모터의 횡단면은 제4도 (c)에 나타낸 바와 같으며, 이 제4도 (c)를 참조하여 6개의 와전류 차단 슬릿(205)이 표피효과의 발생을 억제하는 작용을 설명하면 다음과 같다.Thus, the cross section of the cylindrical linear motor made using the secondary iron core 204 in which the six eddy current blocking slits 205 are formed is shown in FIG. 4 (c), see FIG. 4 (c). The six eddy current blocking slits 205 will be described below to suppress the occurrence of the skin effect.
먼저, 원통형 리니어모터의 1차권선(202)에의 3상전원 인가로 그 1차권선(202)에 전류가 흘러서, 제5도에 나타낸 바와같이 원통형 리니어모터의 전반에 걸쳐 모터축방향으로 진행하는 이동자속이 발생되면, 2차철심(204)을 에워싸고 있는 2차도체(203)에 기전력이 유기되어 그 2차도체(203)상에서 원주방향으로 2차전류가 발생한다.First, a current flows in the primary winding 202 by application of a three-phase power source to the primary winding 202 of the cylindrical linear motor, and proceeds in the motor axial direction over the entire cylindrical linear motor as shown in FIG. When the moving magnetic flux is generated, electromotive force is induced in the secondary conductor 203 surrounding the secondary iron core 204 to generate a secondary current in the circumferential direction on the secondary conductor 203.
이와같이 2차도체(203)에 원주방향으로 2차전류가 흐르더라도, 앞서 언급한 바와같이 2차철심(204)에는 와전류 차단 슬릿(205)이 형성되어 있으므로, 그 와전류 차단슬릿(205)에서 전류의 흐름이 차단되어 원주방향으로의 와전류는 발생하지 못하고 차단되며, 이에따라, 제5도에 나타낸 바와같이 2차철심(204)에서의 이동자속분포도 2차철심(204) 전반에 걸쳐 골고루 나타내며, 이로인해 2차철심(204)에서의 자속밀도가 감소하여 2차도체(203)와 2차철심(204)으로 이루어진 자기회로의 자기저항이 감소하여 원통형 리니어모터의 성능이 저하되지 않는다.Even though the secondary current flows in the circumferential direction in the secondary conductor 203 in this manner, as described above, since the secondary iron core 204 is formed with the eddy current blocking slit 205, the current is generated in the eddy current blocking slit 205. As the flow of is blocked, the eddy current in the circumferential direction is not generated and is blocked. Accordingly, as shown in FIG. 5, the moving magnetic flux distribution in the secondary iron core 204 is evenly distributed throughout the secondary iron core 204. Therefore, the magnetic flux density of the secondary iron core 204 is reduced, so that the magnetic resistance of the magnetic circuit composed of the secondary conductor 203 and the secondary iron core 204 is reduced, so that the performance of the cylindrical linear motor is not degraded.
그리고, 2차철심(204)에서 표피효과가 발생하지 않으므로 원통형 리니어모터의 1차권선(202)에 인가되는 3상전원의 주파수가 달라지더라도 상기 자기회로의 등가파라미터에는 변동이 없으며, 이에따라 원통형 리니어모터의 제어가 용이해진다.In addition, since the skin effect does not occur in the secondary iron core 204, even if the frequency of the three-phase power applied to the primary winding 202 of the cylindrical linear motor is changed, the equivalent parameter of the magnetic circuit does not change. The control of the linear motor becomes easy.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 고안은 2차철심에 여러개의 와전류 차단 슬릿(특히, 6개의 와전류 차단 슬릿)을 형성함으로써, 2차철심에서의 표피효과가 제거되어 2차도체와 2차철심으로 이루어진 자기회로의 자기저항이 감소되어서 원통형 리니어모터 성능저학 방지되며, 그리고 원통형 리니어모터의 1차권선에 인가되는 3상전원의 주파수가 달라지더라도 상기 자기회로의 등가파라미터에는 변동이 없어 원통형 리니어모터의 제어가 용이해진다는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention forms a plurality of eddy current blocking slits (particularly, six eddy current blocking slits) on the secondary core, thereby eliminating the skin effect on the secondary core, thereby forming the secondary conductor and the secondary core. The magnetic resistance of the magnetic circuit is reduced to prevent the performance of the cylindrical linear motor, and even if the frequency of the three-phase power applied to the primary winding of the cylindrical linear motor is changed, the equivalent parameter of the magnetic circuit does not change, so There is an effect that the control becomes easy.
Claims (2)
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|---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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1994
- 1994-08-31 KR KR2019940022298U patent/KR0125894Y1/en not_active IP Right Cessation
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