[go: up one dir, main page]

KR101077593B1 - 정지 자기장을 이용한 로터 위치 검출 구조를 구비하는 스위치드 릴럭턴스 모터 - Google Patents

정지 자기장을 이용한 로터 위치 검출 구조를 구비하는 스위치드 릴럭턴스 모터 Download PDF

Info

Publication number
KR101077593B1
KR101077593B1 KR1020100039375A KR20100039375A KR101077593B1 KR 101077593 B1 KR101077593 B1 KR 101077593B1 KR 1020100039375 A KR1020100039375 A KR 1020100039375A KR 20100039375 A KR20100039375 A KR 20100039375A KR 101077593 B1 KR101077593 B1 KR 101077593B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic field
encoder
case
rotor
generating means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020100039375A
Other languages
English (en)
Inventor
최성인
이한철
Original Assignee
이한철
최성인
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이한철, 최성인 filed Critical 이한철
Priority to KR1020100039375A priority Critical patent/KR101077593B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101077593B1 publication Critical patent/KR101077593B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/01—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for shielding from electromagnetic fields, i.e. structural association with shields
    • H02K11/014—Shields associated with stationary parts, e.g. stator cores
    • H02K11/0141—Shields associated with casings, enclosures or brackets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/215—Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Abstract

본 발명은 정지 자기장을 이용한 로터 위치 검출 구조를 구비하는 스위치드 릴럭턴스 모터에 관한 것으로서, 이는 케이스(24) 내에 고정된 스테이터와 이 스테이터 안쪽에서 회전하여 회전축(20)에 동력을 전달하는 로터를 구비하는 스위치드 릴럭턴스 모터(100)에 있어서, 상기 케이스(24)의 상단 내외측에서 그 중심이 상기 회전축(20)에 고정되고, 자기장 차폐 기능을 가지며, 그 가장자리를 따라 다수의 서로 교호하는 자기장 차폐부(35) 및 자기장 통과부(37)를 구비하는 원판 형태의 엔코더(30)와; 상기 케이스(24)의 상단면 상에서 회전하는 상기 엔코더(30)의 자기장 차폐부(35) 및 자기장 통과부(37)가 지나가는 위치에 고정 설치되는 하나 이상의 자기장 발생 수단(40)과; 상기 자기장 발생 수단(40)과 대응되는 위치에서 회전하는 상기 엔코더(30)의 자기장 차폐부(35) 및 자기장 통과부(37)가 지나감에 따라 상기 자기장 발생 수단(40)으로부터의 자기장을 비검출 또는 검출하도록 고정 설치된 자기센서(50)를 포함한다. 이에 따라, 소형화 및 경량화될 수 있고 또한 역기전력 발생을 최소화시키는 고효율의 스위치드 릴럭턴스 모터를 제공할 수 있다.

Description

정지 자기장을 이용한 로터 위치 검출 구조를 구비하는 스위치드 릴럭턴스 모터{Switched Reluctance Motor Having A Structure for Sensing the Position of Rotor With Static Magnetic Field}
본 발명은 스위치드 릴럭턴스 모터에 관한 것으로서, 더 상세하게는 모터 제어를 위한 로터 위치 검출 구조를 원하는 공간으로 일정한 크기의 정지 자기장이 유입되지 않도록 차폐하는 구조로 구성함으로써, 소형화 및 경량화될 수 있고 또한 역기전력 발생을 최소화시킬 수 있도록 한 새로운 정지 자기장을 이용한 로터 위치 검출 구조를 구비하는 고효율 스위치드 릴럭턴스 모터에 관한 것이다.
일반적으로, 스위치드 릴럭턴스 모터(Switched Reluctance Motor, SR 모터)는 로터(회전자)와 스테이터(고정자)의 구성에 있어서 영구자석을 사용하지 않고 철심내 전자기력(Reluctance torque)만을 이용하는 모터로서, 종래 유도 전동기에 비해 효율이 좋아 차세대 모터로서 주목받고 있다. 이러한 SR 모터에서의 출력 토크는 자기 회로의 릴럭턴스가 최소화되려는 방향으로 작용하고, 전류의 제곱에 비례하는 토크의 방향은 공급하는 전류의 방향과는 무관하고 인덕턴스의 변화율에 의해 결정된다. 그러므로 SR 모터의 토크는 로터의 위치에 따라 권선의 여자 전류를 적절히 조정함으로써 제어할 수 있다. 사실상 SR 모터에서 로터의 위치를 검출하는 것은 모터 속도-토크 제어를 위하여 필수적이다.
통상적으로 SR 모터의 로터 위치검출 방식에 있어서, 가장 중요한 점은, 로터의 특정 위치가 검출된 순간, 즉 그 특정 위치가 검출되기 직전과 검출된 직후에 출력되는 검출전 신호와 검출 후 신호가 완전히 분리되는 것이다. 가장 바람직한 것은 그 순간에 출력되는 신호가 계단과 같이 직각으로 올라가거나 내려가는 이상적인 구형파의 형태로 나타나는 것이 바람직하다.
이를 위하여 종래에 SR 모터의 로터 위치검출을 위한 센싱 구조로서 가장자리가 들쭉 날쭉하게 형성된 원판 형태의 엔코더 디스크와 광센서를 이용하는 구조가 잘 알려져 있다. 도 1에는 이러한 종래의 SR 모터(10)를 그 회전축에서 수직으로 자른 단면도로서 개략적으로 보여준다. SR 모터(10)는 회전할 대상물과 결합되어 이 회전 대상물을 회전시키도록 하는 회전축(11)과, 이 회전축(11)에 결합되어 회전동력을 제공하는 로터(12), 이 로터(12)가 회전할 수 있도록 하는 스테이터(13), 및 이 스테이터(13)에 고정 결합되며 로터(12)와는 베어링(16)을 통해 결합되며 SR 모터 전체 또는 대부분의 외장을 형성하는 케이스(14)를 포함하여 구성된다. 또한 SR 모터(10)의 로터(12)의 위치를 검출하는 구조로서, 케이스(14) 외측에서 로터(12)의 일단부에 고정되어 있는 원판 형태의 엔코더 디스크(15)와 위치센서로서 광센서(17)를 구비한다. 광센서(17)의 발광부(17a)와 수광부(17b)는 로터(12)가 회전함에 따라 엔코더 디스크(15)가 회전하고 이에 따라 발광부(17a)로부터의 광이 수광부(17b)로 전달되던가 차단되던가 하는 작용에 의해 로터(12)의 위치를 검출할 수 있다.
그런데, 이러한 광센서를 이용하는 로터 위치 검출 구조는 여러 가지 문제점이 발생되고 있다. 즉, 광센서(17)와 엔코더 디스크(15)가 존재하는 위치는 외부 광이 침투하지 못하도록 광차폐 기능을 가지고 밀봉되어야 하기 때문에 제작 비용이 증가하며, 그 부품의 크기도 상대적으로 크기 때문에 모터의 부피가 불필요하게 커지는 단점이 있었다. 더 나아가 비록 외부와 차단된다 하더라도 내부에서 발생할 수 있는 먼지나 이물질이 광센서(17)에 부착되는 경우에 오작동의 염려가 많고, 광센서(17)를 지나치게 엔코더 디스크(15)에 근접시키는 경우, 엔코더 디스크(15)가 외부 충격 등에 의하여 자체 회전 경로에서 이탈하여 광센서(17)와 충돌할 염려가 커지고 이에 따라 역시 오작동 내지 고장발생의 염려가 크다. 더 나아가 광센서(17)에 의한 광감지 감도가 통상적으로 매우 민감하기 때문에, 엔코더 디스크(15)를 제작할 때 필연적으로 발생하는 오차에도 여전히 반응하여 검출 신호에 변화가 생긴다. 이에 따라 로터의 특정 위치를 검출하는 전후의 신호가 계단과 같이 직각으로 변하는 것이 아니라 비교적 완만한 경사를 보여주기 쉽고, 이는 모터의 정밀제어를 어렵게 하며 역기전력 발생이 크게 되어 효율을 저하시키는 원인이 될 수 있었다.
따라서 SR 모터의 로터 위치검출 기술에서, 모터 제어를 위한 로터 위치 검출 구조를 소형화 및 경량화시킬 수 있고 또한 역기전력 발생을 최소화시킬 수 있도록 하는 구조에 대한 절실한 요구가 여전히 존재한다.
본 발명은 상술한 종래의 SR 모터의 로터 위치 검출 기술을 개선 및 보완하고 다양한 추가 장점을 제공하기 위하여 발명된 것이다. 본 발명은 모터 제어를 위한 로터 위치 검출 구조를 원하는 공간으로 일정한 크기의 정지 자기장이 유입되지 않도록 차폐하는 구조로 구성함으로써, 소형화 및 경량화될 수 있고 또한 역기전력 발생을 최소화시킬 수 있도록 한 새로운 정지 자기장을 이용한 로터 위치 검출 구조를 구비하는 고효율 스위치드 릴럭턴스 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 정지 자기장을 이용한 로터 위치 검출 구조를 구비하는 고효율 스위치드 릴럭턴스 모터에 의하여 달성된다.
본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 정지 자기장을 이용한 로터 위치 검출 구조를 구비하는 스위치드 릴럭턴스 모터는, 케이스 내에 고정된 스테이터와 이 스테이터 안쪽에서 회전하여 회전축에 동력을 전달하는 로터를 구비하는 스위치드 릴럭턴스 모터에 있어서, 상기 케이스의 상단 내외측에서 그 중심이 상기 회전축에 고정되고, 자기장 차폐 기능을 가지며, 그 가장자리를 따라 다수의 서로 교호하는 자기장 차폐부 및 자기장 통과부를 구비하는 원판 형태의 엔코더와; 상기 케이스의 상단면 상에서 회전하는 상기 엔코더의 자기장 차폐부 및 자기장 통과부가 지나가는 위치에 고정 설치되는 하나 이상의 자기장 발생 수단과; 상기 자기장 발생 수단과 대응되는 위치에서 회전하는 상기 엔코더의 자기장 차폐부 및 자기장 통과부가 지나감에 따라 상기 자기장 발생 수단으로부터의 자기장을 비검출 또는 검출하도록 고정 설치된 자기센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 자기센서는 홀센서(hall sensor)이다.
다른 실시예에 있어서, 상기 자기장 발생 수단은 그 상부면 만이 외부로 노출되도록 상기 케이스에 매립되어 설치된다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 케이스의 상단부에는 상기 회전축을 중심으로 상기 엔코더의 직경과 유사한 크기의 직경을 가지는 돌출부와 이 돌출부 외측에 형성된 오목부를 구비하고, 상기 돌출부의 가장자리부분에 상기 자기장 발생 수단이 매립되고, 상기 돌출부와 상기 오목부 사이의 경계는 계단 형태의 수직면을 형성한다.
또한 또 다른 실시예에 있어서, 상기 자기장 발생 수단은 영구 자석이다.
상술한 구성을 가지는 본 발명에 따른 정지 자기장을 이용한 로터 위치 검출 구조를 구비하는 고효율 스위치드 릴럭턴스 모터는, 모터 제어를 위한 로터 위치 검출 구조를 원하는 공간으로 일정한 크기의 정지 자기장이 유입되지 않도록 차폐하는 구조로 구성함으로써, 소형화 및 경량화될 수 있고 또한 역기전력 발생을 최소화시킬 수 있도록 하는 등의 효과를 제공한다.
도 1은 종래 SR 모터의 구조를 보여주는 개략적인 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SR 모터의 로터 위치 검출 구조를 보여주는 개략적인 부분 단면도.
도 3은 도 2의 로터 위치 검출 구조를 다른 방향에서 보여주는 개략적인 평면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔코더 디스크의 예를 구체적으로 보여주는 개략도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 SR 모터에서 로터 위치 검출 신호의 예를 예시하는 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적인 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
도 2 내지 5에는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 스위치드 릴럭턴스 모터(SR 모터)(100)를 도시하는데, 이 SR 모터(100)는 정지 자기장을 이용한 로터 위치 검출 구조로서 엔코더(30) 및 자기센서(40, 50)의 구성을 구비하고 있다.
도 2를 참조하면, SR 모터(100)는 케이스(24) 내에 고정된 스테이터(미도시)와 이 스테이터 안쪽에서 회전하여 회전축에 동력을 전달하는 로터(미도시)를 구비하며, 로터는 회전축(20)에 고정되어 있어서 로터의 회전에 따라 회전축(20)이 회전하게 된다. 도시된 예에서 SR 모터(100)는 케이스(24) 외측에 엔코더(30)와 자기센서(40, 50) 및 제어기판(60)이 설치되며, 이들을 외부로부터 보호하기 위한 커버(28)를 구비한다. 그러나 본 발명이 도시된 구조에만 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 케이스(24)의 크기가 커버(28)를 포함하는 정도로 크게 만들어지고 이렇게 크게 만들어진 케이스(24) 내측에 엔코더(30)와 자기센서(40, 50) 및/또는 제어기판(60)이 설치되는 구성도 역시 가능하다.
본 발명에 따른 SR 모터(100)는 특히 자기센서를 이용하여 로터의 회전 위치를 감지하는 센싱 구조를 구비한다는 특징을 가진다. 더 나아가 자기센서에 의하여 검출되는 자기장은 정지된 자기장의 형태이며, 회전하는 엔코더에 형성된 자기장 통과부와 차폐부에 의하여 자기장이 통과하거나 차폐됨으로써 자기센서가 자기장의 존재유무를 검출하는 구조를 가진다는 특징을 가진다. 이러한 본 발명의 구조는 로터의 위치를 직접 검출하는 것이라기 보다는, 로터의 회전에 따른 스테이터의 상대 위치를 검출하는 것이라 볼 수 있다.
이 SR 모터(100)에서 로터의 위치를 검출하는 구조는, 엔코더(30)와 예컨대 마그네트(자석)일 수 있는 자기장 발생 수단(40, 40A, 40B, 40C) 그리고 예컨대 홀효과를 이용하는 홀센서 또는 홀IC와 같은 자기센서(50)로 구성될 수 있다.
엔코더(30)는 케이스(24)의 상단 외측에서 그 중심이, 로터에 고정되어 같이 회전하는 회전축(20)에 고정된다. 비록 도면으로 도시되어 있지는 않지만, 엔코더(30)는 케이스(24)의 내측에서 그 중심이 회전축(20)에 고정될 수도 있는데, 이 경우에는 케이스(24)의 크기가 도시된 예에서보다 더 크게 구성되어야 할 것이다.
이를 위하여 엔코더(30)는 회전축(20)에 고정될 수 있는 고정부(33)를 가진 얇은 금속판으로 이루어진 원판인 엔코더 본체(31)와 가장자리의 교호하는 돌출부-오목부 형태의 자기장 차폐부(35)와 자기장 통과부(37)로 구성될 수 있다. 엔코더(30)의 가장 중요한 기능은 자기장 차폐 및 통과 기능이다. 특히 엔코더(30)의 가장자리는 도 3 및 도 4에 명확하게 도시되어 있는 바와 같이 가장자리를 따라 다수의 서로 교호하는 자기장 차폐부(35) 및 자기장 통과부(37)를 구비한다.
자기장 차폐부(35) 및 자기장 통과부(37)의 형상은, 비록 도시된 실시예에서는 얇은 측면에서 보았을 때 서로 연달아 형성된 요철 구조로서 자기장 통과부(37)가 일측이 개방된 ㄷ자 형태의 뚫린 구조를 가지지만, 본 발명이 이러한 구조에만 국한된 것은 아니다. 자기장 통과부(37)는 자기장이 통과할 수 있으면 충분하므로 예컨대 자기장 통과부(37)는 자기장 차폐부(35)에 의하여 둘러싸인 원형으로 뚫린 개구 형태일 수도 있다. 또한 도시된 예에서 자기장 통과부(37)는 엔코더 본체(31)를 완전히 절단하여 뚫은 형태로 구성하고 있으나, 본 발명이 이러한 뚫린 형태에만 한정된 것은 아니다. 다른 구성을 가진 실시예의 예를 들면, 엔코더 본체(31)가 금속과 같은 고투자율의 물질로 된 코팅이 된, 자기장 차폐 기능이 없는 즉 투자율이 낮은 물질로 이루어져 있는 경우가 있을 수 있다. 이와 같은 경우 자기장 차폐부(35) 부분에만 자기장 차폐 기능을 가진 고투자율 물질로 코팅되어 있으면 충분하므로, 자기장 통과부(37)는 엔코더 본체(31)를 뚫어버릴 필요없이 고투자율 코팅만을 벗겨낸 형태로 구성될 수 있다.
자기장 차폐부(35)의 자기장 차폐 효과는 마그네트에 의해 발생하는 직류 자계(자기장) 또는 정지 자기장이 원하는 공간 즉 자기센서의 센싱 영역 내로 유입되지 않도록 차단하는 효과면 충분하다. 이러한 자기장 차폐 효과는 고투자율을 가진 물질이 자계를 흡수하거나 또는 자계의 경로를 변경시킴으로써 이루어질 수 있음이 잘 알려져 있다. 따라서 본 발명에 따라 자기장 차폐부(35)는, 그 간단한 실시예에서, 엔코더 본체(31)를 고투자율을 가진 얇은 금속판으로 제조한 후 인접하는 자기장 차폐부(35) 사이를 절단하여 자기장 통과부(37)를 형성함으로써 만들어질 수 있다.
도 4에는 8개의 자기장 통과부(37)와 8개의 자기장 차폐부(35)를 가진 엔코더(30)의 형태를 보여준다. 각각의 자기장 통과부(37)와 자기장 차폐부(35)의 크기는 그 각도가 약 3:2의 비율을 가지지만, 이들의 크기 비율이 이 실시예에만 국한되지는 않으며, 모터의 제원과 크기 및 제어 목적에 따라 다른 비율도 가능하다.
자기장 발생 수단은 영구자석 즉 마그네트로 이루어질 수 있고, 하나의 마그네트(40)만 설치될 수 있으나, 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서와 같이, 3상 모터의 경우, 3개의 동일한 마그네트(40A, 40B, 40C)가 3개의 서로 다른 스테이터 권선에 대응하는 위치에 고정 설치될 수 있다. 이와 같이, 제어가 각각 필요한 스테이터 권선의 위치 및 수와 마그네트의 위치 및 수를 일치시키는 것은 보다 역기전력을 더욱 최소화시킬 수 있고 또한 더욱 정밀한 토크 제어가 가능하게 한다.
자기장 발생 수단 즉 마그네트(40, 40A, 40B, 40C)는 케이스(24)의 상단면 상에 고정 설치된다. 케이스(24)의 상단면은 베어링(26)을 개재하여 회전축(20)과 결합되어 있으므로, 회전축(20)은 이 케이스(24)의 상단면에 대하여 회전하게 된다. 케이스(24)는 스테이터와 서로 결합되어 있기 때문에, 결국 회전축(20)에 고정된 엔코더(30)는 스테이터에 대하여 회전하게 되는 구조가 된다. 자기장 발생 수단(40, 40A, 40B, 40C)이 부착되어 있는 위치와 엔코더(30)가 회전축(20)에 고정되는 위치 사이의 간격은 작으면 작을수록 좋다. 케이스(24)의 상단면 상에서 마그네트(40, 40A, 40B, 40C)가 설치되는 위치는 엔코더(30)가 회전함에 따라 자기장 차폐부(35) 및 자기장 통과부(37)가 지나가는 위치에 대응하는 위치여야 한다.
엔코더(30)가 회전하다가 외부 충격에 의하여 진동하는 경우에 발생할 수 있는 마그네트의 파손을 방지하기 위하여, 마그네트(40)는 도 2에 예시된 바와 같이 그 상부면 만이 외부로 노출되도록 케이스(24) 내에 매립되어 설치되는 것이 바람직하다. 이 경우 케이스(24)의 상단면과 엔코더(30) 사이의 간격은 매우 좁아질 수 있다는 장점도 같이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 케이스(24)의 상단부에는 회전축(20)을 중심으로 엔코더(30)의 직경과 유사한 크기의 직경을 가지는 대체로 원형의 돌출부(24a)가 케이스(24)로부터 엔코더(30)쪽을 향하여 돌출되어 있는 것이 바람직하다. 그리고 이 돌출부(24a) 외측에는 상대적으로 낮은 오목부(24b)를 구비한다. 이 경우 마그네트(40, 40A, 40B, 40C)는 돌출부(24a)의 가장자리 부분을 따라 매립될 수 있다. 그리고 돌출부(24a)와 오목부(24b) 사이의 경계는 비스듬한 경사로가 아니라 계단 형태의 수직면을 형성하는 것이 바람직하다. 이는 대체로 고투자율의 금속 재질로 이루어지는 케이스(24)에 마그네트(40, 40A, 40B, 40C)가 매립되거나 고정되어 있을 때, 시간이 지남에 따라 마그네트 주변부가 자화될 수 있고, 이에 따라 주변의 자화된 부분이 자기센서에 미치는 영향을 줄이는 효과를 얻을 수 있게 한다.
자기센서(50)는 홀효과를 작동원리로 하는 홀센서(hall sensor)가 바람직하다. 여기서 홀센서는 자계의 존재 유무를 검출하고 검출시 출력신호(전류/전압)가 계단과 같이 거의 직각으로 변하는 종류라면 제한없이 모두 사용가능하다.
이 자기센서(50)는 도시된 실시예에서와 같이, SR 모터(100)를 제어하는 회로가 구성되어 있는 제어기판(60)의 하측에 설치되는 것이 바람직하다. 제어기판(60)은 자기센서(50)로부터 출력되는 신호에 기초하여 스테이터 권선들에 적절한 전압 또는 전류를 제공하는 회로들이 실장되어 있으며, 케이스(24) 상단면과 떨어진 간격을 가지도록 고정핀(24)들에 의하여 케이스(24)에 고정될 수 있다. 설치될 자기센서(50)의 수와 위치는 설치될 마그네트(40, 40A, 40B, 40C)의 수와 위치에 대응된다.
자기센서(50)와 마그네트(40)는 서로 대응하는 위치에서 상하로 마주보고 있으며, 둘 사이에 아무것도 없는 경우에 마그네트(40)로부터 발생하고 있는 자계는 자기센서(50)에 의해 감지될 수 있다. 둘 사이에는 엔코더(30)가 회전하며, 이에 따라 특히 엔코더(30)의 자기장 차폐부(35)와 자기장 통과부(37)가 차례로 통과하게 된다.
따라서 엔코더(30)의 자기장 차폐부(35)가 자기센서(50)와 마그네트(40) 사이에 있는 동안에는 자기센서(50)의 출력은 예컨대 0으로 되고, 자기장 통과부(37)가 자기센서(50)와 마그네트(40) 사이에 있는 동안에는 자기센서(50)의 출력은 예컨대 1로 될 수 있다. 도 5에는 3쌍의 마그네트-자기센서 A, B, C 에 의해 출력되는 신호의 형태를 보여준다. 도면의 그래프에서 붉은 색으로 표시된 부분은, 시간 t0에서 t1까지 A가 자계를 감지하며, 시간 t2에서 t3까지는 B가 자계를 감지하며, 시간 t4에서 t5까지는 C가 자계를 감지하고 있음을 보여주고 있다. 이와 같이, A, B, C는 각각 자계를 감지하는 시간 간격과 감지하지 않는 시간 간격이 동일한 주기를 가지면서 독립적으로 작동하며, 또한 각각의 자계 감지 검출시 그 경계면이 수직에 가깝기 때문에 정밀한 모터 제어가 가능해진다.
이상에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 명세서에서 설명된 여러 가지 특징을 참조하고 조합하여 다양하고 변형된 시공법이 가능하다. 따라서 본 발명의 범위가 설명된 실시 예에만 국한되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 함을 지적해둔다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 전기 자동차나 전기 자전거와 같이 저 소비전력에 의해서도 비교적 큰 회전수가 필요로 하는 제어용 모터 분야에 특히 적합하며, 이 외에도 각종의 고효율 및 고속 모터가 필요한 분야 등에서 널리 이용가능하다.
100 : SR 모터
20 : 회전축
22 : 베어링
24 : 케이스
24a : 돌출부
24b : 리세스부
26 : 고정핀
28 : 커버
30 : 엔코더
31 : 엔코더 본체
33 : 회전축 고정부
35 : 자기장 차폐부
37 : 자기장 통과부
40, 40A, 40B, 40C : 마그네트(자석)
50 : 자기센서
60 : 제어기판

Claims (5)

  1. 케이스(24) 내에 고정된 스테이터와 이 스테이터 안쪽에서 회전하여 회전축(20)에 동력을 전달하는 로터를 구비하고, 상기 케이스(24)의 상단 내외측에서 그 중심이 상기 회전축(20)에 고정되고, 자기장 차폐 기능을 가지며, 그 가장자리를 따라 다수의 서로 교호하는 자기장 차폐부(35) 및 자기장 통과부(37)를 구비하는 원판 형태의 엔코더(30)와; 상기 케이스(24)의 상단면 상에서 회전하는 상기 엔코더(30)의 자기장 차폐부(35) 및 자기장 통과부(37)가 지나가는 위치에 고정 설치되는 자기장 발생 수단(40)과; 상기 자기장 발생 수단(40)과 대응되는 위치에서 회전하는 상기 엔코더(30)의 자기장 차폐부(35) 및 자기장 통과부(37)가 지나감에 따라 상기 자기장 발생 수단(40)으로부터의 자기장을 비검출 또는 검출하도록 고정 설치된 자기센서(50)를 구비한 스위치드 릴럭턴스 모터(100)에 있어서,
    상기 케이스(24)의 상단부에는 상기 회전축(20)을 중심으로 상기 엔코더(30)의 직경과 유사한 크기의 직경을 가지는 돌출부(24a)와 이 돌출부(24a) 외측에 형성된 오목부(24b)를 구비하고, 상기 돌출부(24a)의 가장자리부분에 상기 자기장 발생 수단(40)이 매립되고, 상기 돌출부(24a)와 상기 오목부(24b) 사이의 경계는 계단 형태의 수직면을 형성한 것을 특징으로 하는 정지 자기장을 이용한 로터 위치 검출 구조를 구비하는 스위치드 릴럭턴스 모터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
KR1020100039375A 2010-04-28 2010-04-28 정지 자기장을 이용한 로터 위치 검출 구조를 구비하는 스위치드 릴럭턴스 모터 Expired - Fee Related KR101077593B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100039375A KR101077593B1 (ko) 2010-04-28 2010-04-28 정지 자기장을 이용한 로터 위치 검출 구조를 구비하는 스위치드 릴럭턴스 모터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100039375A KR101077593B1 (ko) 2010-04-28 2010-04-28 정지 자기장을 이용한 로터 위치 검출 구조를 구비하는 스위치드 릴럭턴스 모터

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101077593B1 true KR101077593B1 (ko) 2011-10-27

Family

ID=45033505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100039375A Expired - Fee Related KR101077593B1 (ko) 2010-04-28 2010-04-28 정지 자기장을 이용한 로터 위치 검출 구조를 구비하는 스위치드 릴럭턴스 모터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101077593B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101623900B1 (ko) * 2014-06-19 2016-05-24 한국전기연구원 회전자가 비접촉 방식으로 전원에 연결되는 모터
US9372236B2 (en) 2014-06-13 2016-06-21 Hyundai Motor Company Failure determination method for motor system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1047994A (ja) 1996-08-07 1998-02-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 回転位置検出装置
JP2006217672A (ja) * 2005-02-01 2006-08-17 Nidec Sankyo Corp エンコーダ付き小型モータ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1047994A (ja) 1996-08-07 1998-02-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 回転位置検出装置
JP2006217672A (ja) * 2005-02-01 2006-08-17 Nidec Sankyo Corp エンコーダ付き小型モータ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9372236B2 (en) 2014-06-13 2016-06-21 Hyundai Motor Company Failure determination method for motor system
KR101623900B1 (ko) * 2014-06-19 2016-05-24 한국전기연구원 회전자가 비접촉 방식으로 전원에 연결되는 모터

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6385672B2 (ja) モータ
JP2006217790A (ja) センサレス・ブラシレス直流モータ及びこのモータを使用したファン
CN106165266A (zh) 电机和电机用编码器
JP4592435B2 (ja) エンコーダ付き小型モータ
KR20200011930A (ko) 내장형 광학 인코더를 갖는 축방향 자속 모터
WO2019186832A1 (ja) 回転電機及びそれを用いたエレベータのドア装置
KR101077593B1 (ko) 정지 자기장을 이용한 로터 위치 검출 구조를 구비하는 스위치드 릴럭턴스 모터
KR102158101B1 (ko) 센서 모듈, 및 이를 포함하는 모터
JP5855320B2 (ja) 電動機
JP2010093872A (ja) ブラシレスｄｃモータ
JP5827904B2 (ja) モータ、及びロータマグネットの着磁方法
JP2016178751A (ja) ブラシレスモータ
KR20060101998A (ko) 교류모터의 로터 위치 감지 장치
JPH07177690A (ja) 永久磁石型同期電動機
EP2404370B1 (en) Electric machine
JP2014107975A (ja) ロータ、及びブラシレスモータ
CN106662469A (zh) 电机
CN208986778U (zh) 解角器固定机构及其马达
JP2013081353A (ja) スイッチドリラクタンスモータ
KR20180072324A (ko) 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터
JPS61280753A (ja) 可変速永久磁石電動機
JP2001280284A (ja) キャンドポンプ
KR102542138B1 (ko) 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터
CN202634231U (zh) 一种用于无扇叶风扇的无刷直流电动机
JP5973370B2 (ja) ロータ、及びブラシレスモータ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20100428

PA0201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20110614

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20110725

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20111021

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20111024

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151022

Year of fee payment: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20151022

Start annual number: 5

End annual number: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161024

Year of fee payment: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20161024

Start annual number: 6

End annual number: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20180801