KR101069030B1 - 다이캐스팅 전동기 회전자 슬롯 설계방법 및 전산화시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이캐스팅 전동기 회전자 슬롯 설계 시스템에 관한 것으로, 그 목적은 전동기 회전자 슬롯의 각 부의 치수를 입력하거나 미리 입력되어 있는 데이터에서 검색을 한 후 각 부의 치수에 의해 응고계수가 계산되며, 응고계수와 임계 응고계수의 크기의 비교를 통하여 전동기 회전자 슬롯이 다이캐스팅이 가능한지 여부를 판단할 수 있도록 하는 다이캐스팅 전동기 회전자 슬롯 설계방법 및 전산화시스템을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 회전자의 슬롯 설계 시스템에 있어서, 데이터를 저장하는 데이터부와, 상기 데이터부로부터의 데이터를 찾아 계산을 하는 운영처리부와, 사용자가 데이터를 입력하는 입력부와, 입력과정 및 계산 결과를 보여주는 출력부로 구성되어, 사용자가 전동기 회전자의 슬롯의 종류를 입력하는 단계, 입력된 회전자 슬롯에 대하여 검색하는 단계, 사용자가 직접 전동기 회전자의 슬롯의 각 부 치수를 입력부를 통하여 입력하는 단계, 입력받은 치수를 사용하여 운영처리부가 응고계수를 계산하는 단계, 계산된 응고계수를 임계 응고계수와 비교하는 단계, 응고계수와 임계 응고계수의 비교치 및 다이캐스팅 가능여부를 디스플레이에 표시하는 단계로 포함하여 전동기 회전자 슬롯의 다이캐스팅 여부를 판단할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 전동기 회전자 슬롯 설계방법 및 전산화시스템에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

다이캐스팅, 전동기, 회전자 슬롯, 응고계수, 임계 응고계수

Description

다이캐스팅 전동기 회전자 슬롯 설계방법 및 전산화시스템{Computation program and design method for the castable slot of the diecasting motor rotor}

도 1 은 다이캐스팅 전동기 회전자 슬롯 형상 및 금형체결도,

도 2 는 다이캐스팅 전동기 회전자 슬롯 설계 시스템의 구성도,

도 3 은 전동기 회전자 슬롯 설계 시스템 플로우 챠트,

도 4 는 사출한계선도,

도 5 는 슬롯 각 부 치수 입력 화면,

도 6 는 응고계수 및 다이캐스팅 가능 여부 판단 결과 예.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10): 슬롯 (20): 중자

(21): 상부금형 (22): 하부금형

(30): 데이터부 (40): 운영처리부

(50): 입력부 (60): 출력부

(70): 인터페이스부

본 발명은 다이캐스팅 전동기 회전자 슬롯 설계 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전동기 회전자 슬롯의 각 부의 치수를 입력하거나 미리 입력되어 있는 데이터에서 검색을 한 후 각 부의 치수에 의해 응고계수가 계산되며, 응고계수와 임계 응고계수의 크기의 비교를 통하여 전동기 회전자 슬롯이 다이캐스팅이 가능한지 여부를 판단할 수 있도록 하는 다이캐스팅 전동기 회전자 슬롯 설계 시스템에 관한 것이다.

종래의 전동기 회전자 슬롯 설계시에는 전자기적 특성만을 고려하여 슬롯의 형상을 설계하였다.

이로 인해 전동기 회전자의 다이캐스팅 가능 여부를 고려하지 못하여 용탕이 금형 내부를 충전시키지 못하는 미성형 불량이 발생하게 된다. 이러한 경우에 슬롯 형상의 재설계 및 재제작으로 납기지연 및 자재비와 작업공수가 낭비되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 전동기 회전자의 슬롯 설계시 다이캐스팅 가능 여부를 정량적으로 판단할 수 있는 기준을 정립하여 설계 단계에 반영함으로써 미성형 불량을 방지할 수 있도록 하는 다이캐스팅 전동기 회전자 슬롯 설계 시스템을 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 회전자의 슬롯 설계 시스템에 있어서, 데이터를 저장하는 데이터부와, 상기 데이터부로부터의 데이터를 찾아 계산을 하는 운영처리부와, 사용자가 데이터를 입력하는 입력부와, 입력과정 및 계산 결과를 보여주는 출력부로 구성되어, 사용자가 전동기 회전자의 슬롯의 종류를 입력하는 단계, 입력된 회전자 슬롯에 대하여 검색하는 단계, 사용자가 직접 전동기 회전자의 슬롯의 각 부 치수를 입력부를 통하여 입력하는 단계, 입력받은 치수를 사용하여 운영처리부가 응고계수를 계산하는 단계, 계산된 응고계수를 임계 응고계수와 비교하는 단계, 응고계수와 임계 응고계수의 비교치 및 다이캐스팅 가능여부를 디스플레이에 표시하는 단계로 포함하여 전동기 회전자 슬롯의 다이캐스팅 여부를 판단할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 전동기 회전자 슬롯 설계 시스템에 관한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 은 본 발명인 다이캐스팅 전동기 회전자 슬롯 설계 시스템의 구성도를 나타낸 것이고, 도 3 은 본 발명인 다이캐스팅 전동기 회전자 슬롯 설계 시스템의 동작을 나타낸 흐름도이다.

우선 본 발명은 각종 전동기 회전자 슬롯의 각 부 수치와, 실질적 실험 및 시뮬레이션을 통한 미성형 발생 여부에 대한 예측 데이터인 사출한계선도를 사용하여 획득한 임계 응고계수를 비롯하여 각종 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있는 데이터부(30); 상기 데이터부(30)에 저장된 데이터를 활용하여 입력된 회전자 슬롯의 응고계수의 계산 및 임계 응고계수의 비교를 통한 다이캐스팅 여부를 판단하는 운영처리부(40); 사용자가 상기 설계 시스템에 데이터를 입력하기 위한 입력부(50); 데이터의 입력과정 및 계산 결과를 나타내는 출력부(60); 이를 인터넷에 연결시킬 수 있는 인터페이스부(70)로 구성되어 있다.

우선 슬롯 폭과 길이를 각각 X축과 Y축으로 하여 생산품에 대한 실측 결과와 전산해석을 이용한 미성형 발생 여부에 대한 예측 결과를 토대로 사출한계선도를 작성하여 이에 따른 슬롯 단면적과 슬롯 단면둘레의 비로 정의되는 슬롯의 응고계수를 이용하여 미성형 불량 발생 여부를 정량적으로 판단하는 기준을 정립하였다.

상기와 같이 정립된 기준에 의해 임계 응고계수를 구하고 이를 데이터부에 저장시킨다.

응고시간은 응고계수에 비례하는데 응고계수가 크면 응고가 늦게 되므로 미성형 가능성이 낮아지고 응고계수가 작으면 응고가 빨리 되므로 미성형 가능성이 높아지기 때문에 전동기 타입별로 응고계수가 임계 응고계수 이상이면 다이캐스팅이 가능하게 된다.

한편 도 3 에서 보는 바와 같이 본 발명의 동작을 살펴보면, 계산된 응고계수와 실측 결과 및 전산해석으로 획득한 전동기 타입별 임계 응고계수를 비교하여 계산된 응고계수가 임계응고계수보다 큰 경우에는 미성형이 발생하지 않으므로 설 계를 완료하고 작은 경우에는 형상을 재설계하도록 구성되어 있다.

이하 본 설계 시스템의 동작에 관하여 살펴보면, 우선 로그인을 한 후 전동기 회전자의 타입을 입력하여 검색하고, 미리 입력이 되어 있어 검색이 되는 전동기 회전자에 대해서는 검색된 데이터를 사용하게 된다.

새로운 타입의 전동기 회전자일 경우 슬록 단면 부위별 치수를 입력시키고, 상기 입력된 치수를 사용하여 슬롯의 단면적과 슬롯 단면 둘레를 계산한다.

계산이 완료되면 치수 및 계산 완료된 수치를 가지고 응고계수를 계산한다.

응고계수는 아래와 같은 수식으로 부터 구할 수 있다.

[수학식]

응고계수(M) = 슬롯 단면적 / 슬롯 단면 둘레

상기와 같이 계산에 의해 구해진 응고계수를 실측 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 구해진 임계 응고계수와 비교하여 임계 응고계수보다 계산된 응고계수가 클 경우 다이캐스팅이 가능하므로 데이터베이스에 저장하고, 임계 응고계수보다 계산된 응고계수가 작을 경우 다이캐스팅이 불가능하므로 다시 슬롯 단면 부위별 치수를 재 입력하도록 한다.

도 5 는 본 발명인 전동기 회전자 슬롯 설계 전산화 시스템의 동작을 나타내는 일 실시예로, 도면에서 보는 바와 같이 회전자의 각 부분의 치수를 입력하게 되면 입력된 데이터를 사용하여 응고계수를 계산한 후 계산된 응고계수를 임계 응고 계수와 크기를 비교하여 다이캐스팅의 가능성 여부를 판단하여 디스플레이 할 수 있도록 한다.

즉, 수치 입력의 예를 들면, 시작 페이지에서 로그인 한 후 입력화면이 나타나게 되면, 슬롯 상의 각 부 치수를 입력하여 응고계수를 자동으로 계산할 수 있다. 즉, 도 6 의 판단 예시에서와 같이 코어길이 650mm, 슬롯길이 45.76mm, 상부반경 3mm, 하부반경 2.5mm. 목두께 4mm 를 각각 입력했을 때 응고계수를 계산하게 되면, 제시된 수식에 의하여 2.61이 된다.

이를 실측으로 획득한 임계 응고계수와 비교하면 임계 응고계수는 2.57이므로 임계 응고계수보다 큰 값을 가지게 된다. 따라서 다이캐스팅이 가능한 것을 알 수 있는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 다음과 같다.

전동기 회전자의 슬롯 설계 단계에서 다이캐스팅 가능 여부를 정량적으로 판 단함으로써 미성형을 미연에 방지할 수 방지할 수 있게 되어 슬롯 형상의 재설계 및 재제작으로 인한 납기지연 방지 및 자재비와 작업공수를 절감할 수 있다.

또한, 전동기 회전자의 슬롯 설계 프로그램을 인터넷시스템으로 구성함으로써 개별 설계자들의 설계 데이터베이스의 축적 및 통합관리가 가능하다.

Claims (2)

1. 삭제
2. 전동기 회전자의 슬롯 설계 단계에 있어서,

   우선 로그인을 한 후 입력부를 통하여 데이터부에 전동기 회전자의 타입을 입력하는 단계,

   상기 입력된 회전자의 타입을 데이터부에서 검색하는 단계,

   미리 입력이 되어 있어 검색이 되는 전동기 회전자에 대해서는 검색된 데이터를 사용하도록 하는 단계,

   새로운 타입의 전동기 회전자일 경우 슬롯 단면 부위별 치수를 입력시키는 단계,

   상기 입력된 치수를 사용하여 슬롯의 단면적과 슬롯 단면 둘레를 계산하는 단계,

   계산이 완료되면 치수 및 계산 완료된 수치를 가지고 수식1 을 통하여 응고계수를 계산하는 단계,

   상기와 같이 계산에 의해 구해진 응고계수를 실측 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 구해진 임계 응고계수와 비교하는 단계,

   임계 응고계수보다 계산된 응고계수가 클 경우 다이캐스팅이 가능하므로 데이터부에 저장하고, 임계 응고계수보다 계산된 응고계수가 작을 경우 다이캐스팅이 불가능하므로 다시 슬롯 단면 부위별 치수를 재 입력하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 전동기 회전자 슬롯 설계방법.

   [수식1]

   응고계수(M) = 슬롯 단면적 / 슬롯 단면 둘레

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