KR101231024B1

KR101231024B1 - 컨시퀀트 극 영구자석 모터

Info

Publication number: KR101231024B1
Application number: KR1020110044257A
Authority: KR
Inventors: 마코토 다니구치; 아스카 다나카
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 2010-05-11
Filing date: 2011-05-11
Publication date: 2013-02-07
Anticipated expiration: 2031-05-11
Also published as: CN102244427B; JP2011239593A; FR2960109B1; FR2960109A1; US8796897B2; DE102011050245A1; CN102244427A; JP5482423B2; KR20110124735A; US20110278978A1

Abstract

모터에서, 전기자는 회전 자기장을 생성하기 위해 회전자 부재에 반대되도록 구비된다. 상기 전기자에서, 다수개의 치아부 세트는 다수개의 치아부 세트 내의 각각의 치아부 세트가 상기 회전 자기장의 하나의 전기적 회전 사이클 내에 있다. 상기 하나의 전기적 회전 사이클은 상기 환형의 회전자 부재의 하나의 극-쌍 피치에 대응된다. 상기 하나의 극-쌍 피치 내의 다수개의 치아부 내의 다수의 치아부는 2k(k는 자연수)로 설정되고, 상기 다수개의 치아부 내의 제1 자석 극 각각과 마주보는 다수의 치아부는 k 및 1의 합과 동일하거나 크도록 설정된다.

Description

컨시퀀트 극 영구자석 모터{CONSEQUENT POLE PERMANENT MAGNET MOTOR}

본 발명은 일 예로 하이브리드 차량이나 전기차와 같은 모터 차량에 사용되는 컨시퀀트 극 영구자석 모터에 관한 것으로서; 이러한 모터들은 다수개의 컨시퀀트 극과 다수개의 영구자석 극을 가지는 연 자성 회전자로 구성된다.

고 자성능을 가지는 희토류 영구 자석을 사용하는 모터는 다양한 장치에 활발하게 사용된다. 반면에, 지구 자원 고갈의 측면에서, 희토류 영구 자석의 사용을 감소시켜 최소화하기 위해 고안된 모터에 대해 연구되고 있다.

일본 특허 출원 공개번호 제2004-357489호는 후자와 같은 종류의 모터에 대한 일 예로서 컨시퀀트 극 회전자를 가지는 모터를 개시하고 있고; 이러한 모터가 "컨시퀀트 극 모터"로서 또한 인용되고 있다.

특허 공개문헌에 개시된 컨시퀀트 극 모터는 원통형의 연자성 회전자의 외주변에 N극 또는 S극과 같은 동일한 자석 극성을 가지는 다수개의 영구자석 극으로 구성된다. 상기 원통형의 연 자성 회전자는 다수개의 영구자석 극의 자석 극성이 다수개의 돌기부들을 다수개의 영구 자석 극의 자석 극성에 반대되는 동일한 자석 극성으로 결과적으로 자화되도록 하기 위해 다수개의 영구자석 극 사이에 각각 배치된 다수개의 반경 외측 방향의 돌기부들을 가지도록 설계된다. 이러한 컨시퀀트 극 모터는 일반적인 영구 자석 모터의 영구 자석 극의 절반에 해당하는 갯수의 영구 자석 극을 포함하고, 따라서 많은 영구 자석 극에서 자성능의 감소가 유지된다.

반면에, 집중 권선 모터는 다양한 장치에 주로 사용된다. 상대적으로 고 권선 인자를 가지는, 집중 권선에서의 12-슬롯, 10-극 모터 또는 집중권선에서의 12-슬롯, 14-극 모터는, 이러한 모터의 자성능에서의 저하를 제한하기 위하여 제안되었다.

예를 들어, 도 9는 치아부(teeth) 중 하나가 전기적 각도 및 기계적 각도 0에서 기준 치아부인 것으로 가정되는 12-슬롯, 10-극의 전기자의 치아부의 전기적 각도와 10-극 회전자의 360 기계적 각도(1800 전기적 각도와 동일)의 회전 당 대응 치아부의 기계적 각도 사이에서의 상관 관계가 개략적으로 도시된 표이다. 도 10은 반시계방향으로 기준 치아부에 인접하는 치아부로부터 12-슬롯, 10-극 모터의 기준 치아부까지 치아부에 할당된 색인 번호 1, 2, ... 12, 12-슬롯, 10-극 모터의 전기자의 대응 치아부 1, 2, ... 12의 전기적 각도, 및 대응 치아부 1, 2, ... 12의 기계적 각도 사이의 관계를 개략적으로 나타내는 표이다. 도 9 및 10에 도시된 바와 같이, 전기자 전류에 의해 생성되는 회전 자기장의 1 사이클은 360 전기적 각도에 대응되고, 따라서, 0 전기적 각도는 360 전기적 각도와 일치된다.

상기에서 설명한 배경의 관점에서, 본 발명의 관점은 상기에서 설명한 문제점 중 적어도 하나를 해결하기 위해 설계되는 컨시퀀스 극 영구 자석 모터를 제공하기 위해 연구하는 것이다.

특히, 본 발명의 다른 관점은 컨시퀀스 극을 자화시키기 위한 모터의 영구자석으로부터 생성되는 자속의 총량에서의 증가와, 모터의 크기에서의 감소 사이에서의 균형화를 할 수 있는 그러한 모터를 제공하는 것이 목적이다.

본 출원은 2010.5.11.자 출원된 미국 특허 출원 2010-109529호에 기초한다. 본 출원은 상기 일본 특허 출원에 대한 우선권의 효과를 주장하고, 여기에서의 설명은 모두 참조로서 병합된다.

이러한 12-슬롯, 10-극 모터 또는 12-슬롯, 14-극 모터는 일반적인 영구자석 회전자를 사용하고, 이는 지구 자원의 고갈의 위험성이 잔존한다. 이러한 위험을 제기하기 위해, 발명자는 컨시퀀트 극 회전자에 12-슬롯, 10-극 모터를 적용하려고 노력하고, 컨시퀀트 극 회전자를 가지는 12-슬롯, 10-극 모터의 특성을 탐색하기 위한 실험을 시행했다. 실험 결과는 12-슬롯, 10-극 모터에서의 반경상 진동은 일반적인 영구자석 회전자를 가지는 12-슬롯, 10극 모터와 비교하여 소음을 증가시키는 것을 나타낸다.

발명자는 반경상 진동에서의 이러한 증가 내의 원인 중 하나가 12-슬롯, 10-극 모터의 컨시퀀스 극 회전자의 5의 극 쌍 갯수와 전기자 전류에 의해 생성되는 회전 자기장의 4의 극 쌍 갯수 사이에서의 불합치가 있음에 주목했다. 추가적으로, 도 9 및 10에 도시된 바와 같이, 발명자는 반경상 진동에서의 이러한 증가의 원인 중 하나의 대체 원인이 10-극 회전자의 360 기계적 각도의 회전당 동일한 전기적 각도가 소요되는 어떠한 치아부도 없음에 주목했다. 즉, 10-극 회전자의 360 기계적 각도의 회전당 하나의 치아부가 소요되는 전기적 각도의 반복성이 없다.

이러한 반경상 진동을 감소시키기 위해, 발명자는 컨시퀀스 극 회전자 및 전절권되어 분배되는 권선(full-pitch distributed winding) 전기자를 가지는 60-슬롯, 10-극 모터와 같은, 회전자의 360 기계적 각도의 회전당 하나의 치아부가 소요되는 전기적 각도의 반복성을 가지는 컨시퀀스 극 모터를 설계했다. 60-슬롯, 10-극 모터로 단순히 언급될, 상기 컨시퀀스 극 회전자와 전절권되어 분배되는 권선 전기자를 가지는 60-슬롯, 10-극 모터는, 전기자 전류에 의해 생성되는 회전 자기장의 5개의 극-쌍을 가지고; 이러한 5개의 극-쌍(pole-pair)은 컨시퀀스 극 회전자의 5개의 극-쌍과 합치된다.

특히, 도 11은 치아부 중 하나가 전기적 각도 및 기계적 각도 0에서의 기준 치아부인 것으로 가정되는 이러한 60-슬롯, 10-극 모터의 전기자의 치아부의 전기적 각도와, 컨스퀸스 극 회전자의 360 기계적 각도(1800 전기적 각도와 동일)의 회전 당 대응 치아부의 기계적 각도 사이에서의 관계를 개략적으로 나타낸 표이다. 도 12는 반시계 방향으로 기준 치아부에 인접하는 치아부로부터 60-슬롯, 10-극 모터의 기준 치아부까지 치아부에 할당된 색인 번호 1, 2, ... 60, 60-슬롯, 10-극 모터의 전기자의 대응 치아부 1, 2, ... 60의 전기적 각도, 및 대응 치아부 1, 2, ... 60의 기계적 각도 사이에서의 관계를 개략적으로 나타낸 표이다. 도 11 및 12에 도시된 바와 같이, 전기자 전류에 의해 생성되는 회전 자기장의 하나의 사이클은 360 전기적 각도에 대응되고, 이로 인해 0 전기적 각도는 360 전기적 각도와 합치된다.

일반적으로, 컨시컨스 극 모터에서, 자기적 성능의 향상 측면에서 대응 컨시컨스 극의 재료의 포화 자속 밀도에 근접하는 수준까지 각각의 컨시컨스 극을 자화시키는 것이 중요한데, 다시 말해, 각각의 컨시퀀스 극을 포화시키기 위한 수준의 자속량을 달성하기 위한 것이다.

이와 관련하여, 컨시퀀스 극 모터의 컨시퀀스 극은 자석 극 반환으로부터 자석 극에 반대되는 대응 치아부를 통한 컨시퀀스 극까지 생성되는 자속 내에서의 자장 회로를 통해 결과적으로 자화된다. 추가적으로, 컨시퀀스 극의 재료의 포화 자속 밀도는 자석 극 재료보다 높다.

이러한 이유로, 일반적인 컨시퀀스 극 모터처럼, 각각의 자석 극에 반대되는 전기자의 치아부 갯수가 각각의 컨시퀀스 극에 반대되는 치아부와 동일하도록, 만약 전절권되어 분배되는 권선을 가지는 전기자를 가지는 이러한 컨시퀀스 극 모터가 설계되면, 각각의 자석 극으로부터 생성되는 자속의 총량이 대응 치아부에 반대되는 대응 자석 극의 표면 영역에 좌우되기 때문에 각각의 컨시퀀스 극을 포화시킬정도의 수준까지 각각의 자석 극으로부터 생성되는 자속의 총량을 얻는 것이 어렵게 된다.

대응 치아부에 반대되는 각각의 자석 극의 표면 영역 내의 증가는 컨시퀀스 극 모터의 직경을 향상시킬 수 있다. 이는 컨시퀀스 극 모터의 크기 내에서의 증가를 초래하고, 컨시퀀스 극 모터의 비용을 증가시킨다.

따라서, 이러한 모터 차량에서의 대형 컨시퀀스 극 모터의 설치는 모터 차량에서의 가격 경쟁력을 저하시키게 된다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 연 자성 재료로 구성되고 모터 내에 회전가능하게 구비되는 환형의 회전자 부재를 포함하는 모터가 제공된다. 상기 회전자 부재는 그 사이의 공간에서 상기 회전자의 원주 방향에 배열되는 다수개의 제1 자석 극을 포함한다. 다수개의 제1 자석 극 각각은 회전자 부재와 영구 자석의 외측 주변부에 의해 형성된다. 상기 회전자 부재는 상기 회전자 부재로부터 반경방향으로 연장되고 다수개의 제1 자석 극 사이에 각각 배열되는 다수개의 제2 자석 극을 포함한다. 다수개의 제2 자석 극은 다수개의 제1 자석 극에 의해 다수개의 컨시퀀스 극으로 결과적으로 자화된다. 상기 모터는 회전 자기장을 생성하기 위해 회전자 부재에 반대되도록 구비되는 전기자를 포함한다. 상기 전기자는 다수개의 치아부 세트 내의 각각의 치아부 세트가 회전 자기장의 하나의 전기적 회전 사이클 내에 있도록 상기 회전자 부재의 회전 방향 내에 배열되는 다수개의 치아부 세트를 포함한다. 하나의 전기적 회전 사이클은 상기 환형의 회전자 부재의 하나의 극-쌍 피치에 대응된다. 하나의 극-쌍 피치 내의 다수개의 치아부 중 많은 치아부는 2k(k는 자연수)로 설정되고, 다수개의 치아부 내의 제1 자석 극 각각에 마주보는 많은 치아부는 k 및 1의 합과 같거나 크도록 설정된다.

본 발명의 다양한 측면에서의 상기 및/또는 다른 특징 및/또는 이점이 첨부되는 도면과의 관계에서 이하의 설명의 관점에서 더욱 인식될 것이다. 본 발명의 다양한 측면은 다른 특성, 및/또는 적용가능한 이점을 포함하고/하거나 제외할 수 있다. 추가적으로, 본 발명의 다양한 측면은 적용가능한 다른 실시예의 하나 이상의 특성을 조합할 수 있다. 특성에 대한 설명, 및/또는 특정한 실시예의 이점은 한정되는 다른 실시예 또는 청구항으로서 구성되지 않는다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 컨시퀀트 극 영구자석 모터에 의하면, 전기자 권선의 코일 단부가 모터의 원주방향 및 반경방향 내에서 정렬되어 모터의 크기를 감소시키는 것을 가능하게 하고, 전기자 권선이 각각 다수개의 컨덕터 세그먼트의 결합으로 구성됨으로써 전기자 권선의 코일 단부의 길이가 증가하는 것을 방지한다.

본 발명의 다른 측면은 첨부되는 도면을 근거로 실시예에 대한 이하의 설명으로 부터 보다 명확해질 수 있다:
도 1A는 본 발명의 제1 실시예에 따른 3-상, 60-슬롯, 10-극 모터에 대한 측단면도.
도 1B는 도 1A에 도시된 모터의 일부에 대한 확대된 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형례에 따른 3-상, 60-슬롯, 10-극 모터에 대한 측단면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 대한 제2 변형례에 따른 3-상, 60-슬롯, 10-극 모터에 대한 측단면도.
도 4A는 본 발명의 제2 실시예에 따른 3-상, 60-슬롯, 10-극 모터의 측단면도.
도 4B는 도 4A에 도시된 모터의 일부에 대한 확대된 단면도.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 3-상, 60-슬롯, 및 10-극 모터의 회전자에 대한 측단면도.
도 6은 제3 실시예에 따른 코깅 토크의 기준 크기가 1.0으로 표준화되는 경우 코깅 토크의 기준 크기에 대한 코깅 토크의 감소 비율의 각 측정된 값 사이에서의 관계를 개략적으로 나타낸 그래프.
도 7은 제1 실시예의 제3 변형례에 따른 모터의 전기자 권선에 사용되는 컨덕터 세그먼트의 확장된 사시도.
도 8은 제1 실시예의 제3 변형례에 따른 모터의 일부에 대한 확장된 사시도.
도 9는 치아부 중 하나가 전기적 각도 및 기계적 각도 0에서 기준 각도인 것으로 가정되는 12-슬롯, 10-극 모터의 전기자의 치아부의 전기적 각도와 10-극 회전자의 360 기계적 각도의 회전당 대응 치아부의 기계적 각도 사이에서의 관계를 개략적으로 나타낸 표.
도 10은 반시계 방향으로 기준 치아부에 인접하는 치아부로부터 12- 슬롯, 10-극 모터의 기준 치아부까지 치아부에 대해 할당된 색인 번호, 12-슬롯, 10-극 모터의 전기자의 대응 치아부의 전기적 각도, 및 대응 치아부의 기계적 각도 사이에서의 관계를 개략적으로 나타낸 표.
도 11은 상기 치아부 중 하나가 전기적 각도 및 기계적 각도 0에서 기준 치아부로 가정되는 이러한 60-슬롯, 10-극 모터의 전기자의 치아부의 전기적 각도와, 컨시퀀스 극 회전자의 360 기계적 각도의 회전 당 대응 치아부의 기계적 각도 사이에서의 관계를 개략적으로 나타낸 표.
도 12는 반시계 방향으로 기준 치아부에 대해 인접하는 치아부로부터 60-슬롯, 10-극 모터의 기준 치아부까지 치아부에 할당된 색인 번호, 60-슬롯, 10-극 모터의 전기자의 대응 치아부의 전기적 각도, 및 대응 치아부의 기계적 각도 사이에서의 관계를 개략적으로 나타낸 표.

여기서 기술된 실시예들은 이하의 도면을 참조로 설명된다. 상기 도면에서, 동일한 도면 번호는 대응되는 동일한 구성요소를 특정하는데 사용된다. 본 실시예의 구조 및 작용을 단순하게 도시하기 위하여, 해칭선은 이하의 도면 일부에서 생략됐다.

제1 실시예

도면에 따르면, 특히 도 1A 및 도 1B에서, 실질적으로 원통형을 가지는 3-상60-슬롯, 10-극 모터(10)가, 단순히 "모터 10"으로 표시되어 도시되어 있다.

상기 모터(10)는 전기자(2), 상기 전기자의 반대편에 일정한 간격을 가지고 구비되는 실질적인 환형의 회전자(3), 및 예를 들어, 비자성 재료인, 스테인레스와 같은 것으로 구성된 회전 샤프트(4)를 포함한다.

상기 전기자(2)는 실질적으로 환형 전기자 코어(2a)를 포함한다. 상기 전기자 코어(2a)는 환형 요크(21)와 상기 요크(21)의 내부면으로부터 반경 내측방향으로 돌출된 60개의 치아부(22)로 구성된다. 상기 60개의 치아부(22)는 그 사이에서 일정한 피치로 원주방향에 배열된다. 원주방향으로 인접하는 치아부와 요크(21)에 의해 둘러싸인 공간은 상기 전기자 코어(2a)의 60개의 슬롯을 제공한다. 상기 60개의 치아부(22)의 내부면은 전기자 코어(2a)의 내주면을 제공한다.

상기 회전자(3)는 연 자성 재료의 일 예로서 자기 강판으로 구성되고, 상기 회전 샤프트(4)가 고정되는 내주면에 실질적으로 환형 요크(코어)(32)를 포함한다. 상기 회전자(3)는, 예를 들어 네오디뮴(neodymium) 및 디스프로슘(dysprosium)을 함유하는 희토류 자석으로 구성되는 5개의 영구자석 극(31)을 포함한다. 5개의 영구자석 극(31)은 N극 또는 S극과 같은 동일한 자석 극성을 가지고, 상기 요크(32)의 외주면에 장착된다. 상기 5개의 영구자석 극(31)은 그 사이에서 일정한 피치로 원주방향에 배열된다.

상기 각각의 영구 자석 극(31)의 외부면은 상기 회전 샤프트(4)의 중심축 둘레에 일정한 곡률 반경으로 굴곡된다.

상기 요크(32)에는 5개의 영구자석 극(31)들 사이에서 개별적으로 배치되고 일정한 피치로 원주방향에 배열되는 반경 외측방향으로 돌출된 5개의 돌출부(33)가 구비된다. 상기 회전자(3)의 구성에서, 상기 5개의 영구자석 극(31)의 자석 극성은 5개의 돌출부(33)가 5개의 영구 자석 극(33)의 자석 극성에 반대되는 동일한 자석 극성으로 결과적으로 자화되도록 하는데; 이러한 돌출부(33)는 이하에서 "컨시퀀트 극(33)"으로서 언급될 수 있다. 상기 요크(32)는 영구자석 극(31)과 컨시퀀트 극(33) 사이에서 공간(34)을 포함하고; 이러한 공간(34)은 상기 영구자석 극(31)과 컨시퀀트 극(33) 사이에서 자성 장벽을 제공한다. 각각의 컨시퀀트 극(33)의 외부면은 상기 회전 샤프트(4)의 중심 축 둘레에 일정한 곡률 반경을 가지고 굴곡된다.

상기 회전자(3)는 360 전기적 각도에 대응되는 72 기계적 각도의 하나의 극-쌍 피치(pitch), 즉 인접하는 동일한 극 사이에서의 피치를 가진다. 도 1A 및 1B에 도시된 바와 같이, 상기 회전자(3)의 하나의 극-쌍 피치에 대응되는 72 기계적 각도 내에는 전기자 코어(2a)의 12개의 치아부(22)가 있다. 제1 실시예에 따른 상기 60-슬롯, 10-극 모터(10) 본 발명의 일 예이다. 특히, 본 발명에 따른 컨시퀀트 극 영구 자석 모터는 상기 회전자(3)의 하나의 극-쌍 피치에 대응되는 기계적 각도에서 2k 치아부가 있도록 구성되는데; k는 자연수이다. 다시 말해, 60-슬롯, 10-극 모터(10)가 상기 회전자(3)의 하나의 극-쌍 피치에 대응되는 72 기계적 각도 내에 12개의 치아부(22)가 있도록 구성되기 때문에, k는 6으로 설정된다. 따라서, 상기 전기자 코어(2)의 인접하는 슬롯(치아부(22)) 사이에서의 피치가 30 전기적 각도로 설정되고, 이는 60 전기적 각도의 정수의 약수이다(도 11 및 12 참조).

상기 전기자(2)는 또한 분포된 전절권(full pitch winding) 구성에서의 전기자 코어(2a)에 권선된 3-상 전기자 권선(2b)을 포함한다(도 1B 참조). 각각의 3-상 전기자 권선(2b)으로서, 측단면에서 직사각형 형상을 가지는 한 쌍으로 된 인-슬롯(in-slot)부 또는 연속 권선을 결합시키는 한 쌍의 인-슬롯부와 턴(turn)부로 각각 구성되는 다수개의 컨덕터 세그먼트(segment)의 결합이 사용될 수 있다.

예를 들어, 12개의 슬롯 ((1)), ((2)), ...,((12))을 포함하는 회전자(3)의 하나의 극-쌍 피치에 대응되는 전기자 코어(2a)의 하나의 전기적 회전 사이클(360 전기적 각도)에서, 제1 U-상 코일은 제1 슬롯((1)) 및 제7 슬롯((7))에 권선되고, 제2 U-상 코일은 제2 슬롯((2)) 및 제8 슬롯((8))에 권선된다. 제1 U상 코일과 제2 U상 코일은, 일예로 U-상 권선을 제공하기 위해 연속으로 연결된다. 참조 기호 "U" 및 "-U"는 각 제1 및 제2 U-상 코일을 통해 흐르는 전기자 전류(U-상 교류)의 방향을 나타낸다. 예를 들어, 제1 슬롯((1)) 내의 제1 U-상 코일 부분을 통해 흐르는 U-상 교류는 제7 슬롯((7)) 내의 제1 U-상 코일 부분을 통해 흐르는 방향에 반대된다.

유사하게, 상기 전기자 코어(2a)의 하나의 전기적 회전 각도(360 전기적 각도) 내에서, 제1 V-상 코일은 제5 슬롯((5))과 제11 슬롯((11))에 감아지고, 제2 V-상 코일은 제6 슬롯((6))과 제12 슬롯((12))에 감아진다. 상기 제1 V상 코일 및 제2 V-상 코일은, 예를 들어 V-상 권선을 제공하기 위해 연속적으로 연결된다. 참조 기호 "V" 및 "-V"는 상기 제1 및 제2 V-상 코일 각각을 통해 흐르는 전기자 전류(V-상 교류)의 방향을 나타낸다. 예를 들어, 상기 제5 슬롯((5))의 제1 V-상 코일 부분을 통해 흐르는 V-상 교류는 상기 제11 슬롯((11))의 제1 V-상 코일 부분을 통해 흐르는 방향에 반대된다.

추가적으로, 상기 전기자 코어(2a)의 제1 전기적 회전 각도(360 전기적 각도) 내에서, 제1 W-상 코일은 제9 슬롯((9))과 제3 슬롯((3))에 감아지고, 제2 W-상 코일은 제10 슬롯((10))과 제4 슬롯((4))에 감아진다. 상기 제1 W상 코일 및 제2 W-상 코일은, 예를 들어 W-상 권선을 제공하기 위해 연속적으로 연결된다. 참조 기호 "W" 및 "-W"는 상기 제1 및 제2 W-상 코일 각각을 통해 흐르는 전기자 전류(W-상 교류)의 방향을 나타낸다. 예를 들어, 상기 제9 슬롯((9))의 제1 W-상 코일 부분을 통해 흐르는 W-상 교류는 상기 제3 슬롯((3))의 제1 W-상 코일 부분을 통해 흐르는 방향에 반대된다.

각 슬롯 ((1)) 내지 ((12)), U-, V-, 및 W-상 권선(2b)의 제1 세트가 권선되는 것과 같이; 슬롯 ((13)) 내지 ((24))의 제2 세트, 슬롯 ((25)) 내지 ((36))의 제3 세트, 슬롯 ((37)) 내지 ((48))의 제4 세트, 및 슬롯 ((49)) 내지 ((60))의 제5세트도 각각 감아진다. 다시 말해, 상기 전기자 권선(2b)은: 슬롯 ((1)) 내지 ((12))의 제1 세트에서 권선되는 전기자 권선의 제1 그룹, 슬롯 ((13)) 내지 ((24))의 제2 세트에서 권선되는 전기자 권선의 제2 그룹, 슬롯 ((25)) 내지 ((36))의 제3 세트에서 권선되는 전기자 권선의 제3 그룹, 슬롯 ((37)) 내지 ((48))의 제4 세트에서 권선되는 전기자 권선의 제4 그룹, 및 슬롯 ((49)) 내지 ((60))의 제5 세트에서 권선되는 전기자 권선의 제5 그룹으로 분류된다.

상기 전기자 전류(U-, V-, 및 V-상 교류)는 120도의 상차(phase difference)를 가지는데; 이러한 전기자 전류는 인버터(40)로부터 공급된다. 전기자 전류의 하나의 사이클(360 전기적 각도)을 전기자 권선의 제1 그룹으로 공급하는 것은 회전 자기장의 하나의 사이클(360 전기적 각도)를 생성한다. 다시 말해, 상기 전기자 권선의 각 그룹으로 공급되는 전기자 전류에 의해 생성되는 자기장은 75 각도의 기계적 각에 대응되는 360 전기적 각도에 의해 회전한다. 따라서, 전기자 전류를 전기자 권선의 제1 내지 제5 그룹 각각으로 순차적으로 공급하는 것은 상기 전기자 코어(2a)(360 기계적 각도) 둘레에 5개의 극-쌍들을 가지는 연속되는 회전 자기장을 생성한다.

각각의 제1 및 제2 U-상 코일, 제1 및 제2 V-상 코일, 및 제1 및 제2 W-상 코일들은 한 쌍의 인버터에 의해 3-상 권선의 두 개의 쌍으로서 개별적으로 구동될 수 있다.

연속되는 회전 자기장 및 상기 회전자(3)의 각각의 극(영구자석 극(31) 및 컨시퀀트 극(33)) 사이에서의 자기적인 상호 작용은 회전자(3)를 회전시키는 토크를 생성한다.

제1 실시예에 따른 모터(10)는 각각의 영구자석 극(31)을 마주보는 치아부(22)의 갯수가 k와 1의 합과 동일한 7로 설정되고 각각의 컨시퀀트 극(33)을 마주보는 치아부(22)의 갯수가 k로부터 1을 뺀 것과 같은 5로 설정되도록 특별히 설계된다.

특히, 전기자(2)의 전기자 권선(2b)에 대한 회전자(3)의 극(31, 33)의 쇄교 자속을 최대화하기 위해, 상기 모터(10)는 각 영구자석 극(31)의 원주 전기적 회전각 폭(θm)이 207 전기적 각도로 설정되고, 각 컨시퀀트 극(33)의 원주 전기적 회전각 폭(θc)이 145 전기적 각도로 설정되도록 설계된다. 따라서, 각각의 자성 장벽(34)의 원주 전기적 회전각 폭이 8 전기적 각도로 설정된다.

상기 전기자(2)의 전기자 권선(2b)에 대한 회전자(3)의 극(31, 33)의 쇄교 자속을 최대화하기 위해 각각의 영구자석 극(31)의 원주 전기적 회전각 폭(θm)과 각각의 컨시퀀스 극(33)의 원주 전기적 회전각 폭(θc)을 결정하는 방법은 이하와 같다.

특히, 제1 실시예에서, 각각의 영구자석 극(31)의 재료로서, 1.4 테슬라[T]의 잔류 자속 밀도(Br)를 가지는 희토류 자석이고, 상기 회전자(3)의 요크(32)의 재료로서, 1.9[T]의 포화 자속 밀도(Bst)를 가지는 자석 강판이다. 전기자(2)의 전기자 권선(2b)에 대한 회전자(3)의 극(31, 33)의 쇄교 자속을 최대화하기 위해, 영구자속 극(31)과 컨시퀀트 극(33)을 통해 흐르는 자속의 총량이 상한에 이르도록 설계할 필요가 있다는 점이 중요하다. 각각의 영구자석 극(31)으로부터 생성되는 자속의 총량(φm)은 대응되는 하나의 영구자석 극(31)의 원형의 회전각 폭(θm)과 잔류 자속 밀도(Br)의 곱에 비례하고, 이는 이하의 방정식 :φm ∝ (θm × Br)으로 표현된다. 유사하게, 각각의 컨시퀀트 극(33)으로부터 생성되는 자속의 총량(φs)는 포화 자속 밀도(Bst)와 2π에서 원형 회전각 폭(θm)을 뺀 값의 곱에 비례하는데, 이는 이하의 방정식 : φs ∝ (2π - θm) × Bst로 표현된다.

제1 실시예에서, 1.4[T]의 잔류 자속 밀도(Br)를 가지는 각각의 영구자석 극(31)의 재료와 1.9[T]의 포화 자속 밀도(Bst)를 가지는 각각의 컨시퀀트 자석 극(33)의 재료가 선택되기 때문에, "φm = φs"인 방정식으로 결정되는 각각의 영구자석 극(31)의 원형 회전각 폭(θm)의 값이 207 전기적 각도로서 실질적으로 계산된다. 상기에서 설명한 바와 같이, 자성 장벽(34)은 영구자석 극(31)과 컨시퀀트 극(33) 사이에서 구비되기 때문에, 각각의 영구자석 극(31 내지 207) 전기적 각도의 원주 전기적 회전각 폭(θm)에 대한 결정이 각각의 컨시퀀트 극(33 내지 145) 전기적 각도의 원형 회전각 폭(θs)을 결정한다.

상기에서 설명한 바와 같이, 제1 실시예에 따른 모터(10)는 전기자(2)의 다수개의 치아부(22) 세트를 포함하고, 각각의 세트는 다상 전기자 권선을 포함한다. 치아부(22)의 다수개의 세트는 다수개의 치아부(22) 세트 중 치아부(22)의 하나의 세트가 하나의 치아부(22) 세트의 다상 전기자 권선이 활성화될 때 생성되는 회전 자기장의 하나의 사이클에 대응되도록 상기 회전자(3)의 회전 방향으로 배열되고; 이러한 회전 자기장의 하나의 사이클은 상기 회전자(3)의 하나의 극-쌍 피치에 대응된다.

상기 모터(10)는 또한:

2k 치아부가 회전자(3)의 하나의 극-쌍 피치에 대응되는 기계적 각 내에 제공되고;그리고

각각의 영구자석 극(31)을 마주보는 치아부(22)의 갯수가 k와 1의 합과 같거나 높도록 설정되도록 구성된다.

특히, 상기 모터(10)는 각각의 컨시퀀트 극(33)을 마주보는 치아부(22)의 갯수가 k에서 1을 뺀 것과 같거나 낮도록 설정되도록 구성된다.

상기에서 설정된 모터(10)의 구성은 각각의 자석 극에 반대되는 전기자의 치아부 갯수가 실질적으로 15 퍼센트인 각각의 컨시퀀트 극에 반대되는 치아부와 동일한 60-슬롯, 10-극 모터와 비교하여 회전자(3)의 원주 방향에 각각의 영구자석 극(31)의 외부면의 길이를 증가시키고; 상기 15 퍼센트는 207을 180으로 나누어 계산된다.

따라서, 각각의 자석 극에 반대되는 전기자의 치아부 갯수가 각각의 컨시퀀트 극에 반대인 치아부와 동일한 60-슬롯, 10-극 모터의 각각의 영구자석으로부터 생성되는 자속의 총 갯수와 비교하여 실질적으로 15 퍼센트인 모터(10)의 각각의 영구자석 극(31)으로부터 생성된 자속의 총량을 초과하는 것이 가능하다.

다시 말해, 상기 모터(10)의 각각의 영구자석 극(31)으로부터 생성된 자속의 총량이 각각의 자석 극에 반대되는 전기자의 치아부의 갯수가 각각의 컨시퀀트 극에 반대되는 치아부와 동일한 60-슬롯, 10-극 모터(일반적인 60-슬롯, 10-극 모터)의 각각의 영구자석으로부터 생성되는 자속의 총량과 합치되도록 설계된다면, 상기 모터(10)의 영구자석 극(31)에 사용되기 위한 영구자석 재료의 총량이 일반적인 60-슬롯, 10-극 모터의 영구자석 극에 사용되기 위한 영구자석 재료의 총량에 비해 감소될 수 있다. 반면에, 모터(10)의 각각의 영구자석 극(31)으로부터 생성되는 자속의 총량이 일반적인 60-슬롯, 10-극 모터의 각각의 영구자석으로부터 생성되는 자속의 총량과 합치되도록 설계된다면, 전기자(2)와 회전자(3) 사이의 자장 회로의 축길이, 즉, 일반적인 60-슬롯, 10-극 모터의 축 길이에 비해 15 퍼센트인 모터(10)의 축 길이를 감소시킬 수 있다.

추가적으로, 회전자(3)의 하나의 극-쌍 피치 내에서 전기자(2)와 회전자(3) 사이에서 생성되는 자장 회로 내의 오직 하나의 영구자석 극이 있도록 제1 실시예에 따른 모터(10)가 구성될 수 있다. 이는 일반적인 표면 영구자석 모터과 비교하여 전기자(2)와 회전자(3) 사이에서의 자기 저항을 감소시킨다.

각각의 컨시퀀트 극(33)은 적어도 하나의 연 자성 재료로 구성되기 때문에, 각각의 컨시퀀트 극(33)의 포화 자속 밀도가 각각의 영구자석 극(31)의 잔류 자속 밀도보다 크다. 3-상 전기자 권선(2b)이 분배되어 전절권된 전기자 코어(2a)에 권선되기 때문에, 전기자(2)와 회전자(3) 사이에서 생성되는 자장 회로는 회전자(3)의 하나의 극-쌍 피치 내에서 치아부(22)를 통과한다. 이는 회전 자기장의 5개의 극-쌍이 생성되도록 하고, 이는 회전자(3)의 5개의 극-쌍과 합치된다. 이는 모터(10) 내의 반경상 진동의 생성을 감소시킨다.

즉, 반경 상 진동의 생성을 회피하거나 감소시키는 기술적인 이점을 달성하면서, 모터(10)의 구성이 전기자(2)의 전기자 권선(2b)에 대해 회전자(3)의 극(31, 33)의 쇄교 자속을 증가시키고, 이는 모터(10)의 토크-생성 성능 유지 및 모터(10)의 크기에서의 감소에 대한 균형을 잡는 것을 가능하게 한다.

상기 모터(10)는 상기 전기자 코어(2)의 인접하는 슬롯들 사이에서의 피치가 60 전기적 각도의 정수의 약수인, 30 전기적 각도로 설정되도록 구성된다(도 11 및 12 참조). 이러한 구성은 모터(10)의 설계를 용이하게 하고, 회전자(10)의 360 기계적 각의 회전당 치아부(22)가 해당되는, 일 예로 30 전기적 각도인, 전기적 각도의 반복을 신뢰적으로 생성하고, 이로 인해 모터(10)의 증가된 반경상 진동으로 인한 소음을 감소시킨다.

특히, 상기 모터(10)는: 상기 전기자(2) 내의 극 당 슬롯의 갯수가 2개로 설정되고, 전기자 코어(2a)의 인접하는 슬롯(인접하는 치아부(22)) 사이에서의 피치가 30 전기적 각도로 설정되고, 각각의 영구자석 극(31)을 마주보는 치아부(22)의 갯수가 7이고, 각각의 컨시퀀스 극(33)을 마주보는 치아부(22)의 갯수가 5개이도록 설계된다. 이는 기술분야의 당업자가 모터(10)를 용이하게 제조하도록 한다.

상기 모터(10)는 5개의 영구자석 극(31)이 원주 방향에서 일정한 피치로 그 사이에 요크(32)의 외주면 상에 장착된다. 이러한 구성은 모터(10)의 제조를 더욱 용이하게 한다.

제1 실시예의 제1 변경례에 따른 모터(10A)가 도 2에 도시되어 있다. 제1 변경례에 따른 모터(10A)의 구조 및/또는 기능은 이하의 점에서 모터(10)와 상이하다. 따라서, 여기서는 차이점만 주로 기술될 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 요크(32)에는 5개의 반경 외측방향으로 연장되는 돌출부(33a)와 5개의 반경 외측방향으로 연장되는 돌출부(33b)가 구비된다. 각각의 5개의 반경 외측방향으로 연장되는 돌출부(33a)의 원주 전기적 회전각 폭(θｍ)은 각각의 5개의 반경 외측방향으로 연장되는 돌출부(33b)보다 긴 207 전기적 각도로 설정된다. 각각의 5개의 반경 외측방향으로 연장되는 돌출부(33a)는 회전자(3)의 돌출된 극으로서 제공된다.

상기 회전자(3)는 또한 N극 또는 S극과 같이 판형 모양 및 동일한 자석 극성을 가지는 5쌍의 영구자석(31a, 31b)으로 구성된다. 각 쌍의 영구자석(31a, 31b)은 영구자석 극으로서 대응 돌출부(33a)를 제공하기 위해 대응 돌출부(33a) 내에 개재된다.

각각의 영구자석(31a, 31b)의 하나의 주 측면은 전기자(2)의 내주면을 마주보고, 영구자석(31a)의 하나의 모서리와 각 쌍의 영구자석(31b)의 모서리는 서로 인접하게 마주보거나 서로 접촉한다.

제1 실시예 뿐만 아니라, 영구자석 극(31a, 31b)의 5개의 쌍에 대한 자석 극성은 5개의 돌출부(33b)가 영구자석 극(31a, 31b)의 5개의 쌍의 자석 극성에 반대되는 동일한 자석 극성으로 결과적으로 자화되도록 하는데; 이러한 돌출부(33b)는 여기서 "컨시퀀스 극(33b)"으로 인용될 수 있다.

제1 실시예의 제1 변형례에 따른 상기 모터(10A)의 구성은 상기 회전자(3)의 각각의 돌출된 극(33a)과 전기자(2)에서 생성되는 연속되는 회전 자기장의 대응 극 사이에서 저항 토크를 생성할 수 있다.

따라서, 제1 실시예에서 달성되는 기술적 이점에 추가하여, 제1 실시예의 제1 변형례에 따른 모터(10A)의 구성은, 상기 모터(10A)가 회전자(3)를 회전시키기 위한 저항 토크를 사용할 수 있기 때문에 제1 실시예에 따른 모터(10)의 영구자석 극(31)에 사용되기 위한 영구자석 재료의 총량과 비교하여 모터(10A)의 영구자석 극(31) 용으로 사용되기 위한 영구자석 재료의 총량을 감소시킬 수 있다.

제1 실시예의 제2 변형례에 따른 모터(10B)는 도 3에 도시된다. 제2 변형례에 따른 모터(10B)의 구조 및/또는 기능은 이하의 점에서 모터(10A)와 상이하다. 따라서, 여기서는 차이점만 주로 설명될 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회전자(3)는 판형이고 N극 또는 S극과 같이, 동일한 자극 극성을 가지는 5개의 영구자석(31c)을 포함한다. 상기 영구자석(31c)은 영구자석 극으로서 각각의 돌출부(33a)를 제공하기 위하여 각각의 돌출부(33a) 내에 개재된다.

각각의 영구자석(31c)의 하나의 주 측면은 전기자(2)의 내주면을 마주본다.

제1 변형례뿐만 아니라, 5개의 영구자석 극(31c)의 자석 극성은 5개의 돌출부(33b)가 5개의 영구자석 극(31c)의 자석 극성과 반대되는 동일한 자석 극성으로서 결과적으로 자화되도록 하고; 이러한 돌출부(33b)는 이하에서는 "컨시퀀트 극(33b)"으로 인용될 수 있다.

제1 실시예의 제2 변형례에 따른 모터(10B)의 구성은 상기 회전자(3)의 각각의 돌출 극(33a)과 상기 전기자(2)에서 생성되는 연속되는 회전 자기장의 대응 극 사이에서 저항 토크를 생성할 수 있다.

따라서, 제1 실시예에서 달성되는 기술적 이점에 추가하여, 상기 모터(10B)가 회전자(3)를 회전시키기 위한 저항 토크를 사용할 수 있기 때문에 제1 실시예의 제2 변형례에 따른 모터(10B)의 구성은 모터(10)의 영구자석 극(31)으로 사용되기 위한 영구자석 재료의 총량과 비교하여 모터(10B)의 영구자석 극(31)용으로 사용되기 위한 영구자석 재료의 총량을 감소시킬 수 있다.

제2 실시예

본 발명의 제2 실시예에 따른 모터(10-1)는 도 4A 및 4B를 참조하여 이하에서 설명된다. 제2 실시예에 따른 모터(10-1)의 구조 및/또는 기능은 이하의 점에서 모터(10)와 상이하다. 따라서, 이하서는 차이점만 주로 설명한다.

도 4A에 따르면, 단순히 "모터(10-1)"로 인용되는, 실질적으로 원통형상을 가지는 3-상, 54-슬롯, 6-극 모터(10-1)가 도시되어 있다.

상기 모터(10-1)는 전기자(5)와 실질적으로 환형인 회전자(6)를 포함한다.

상기 전기자(5)는 실질적으로 환형인 전기자 코어(5a)를 포함한다. 상기 전기자 코어(5a)는 환형 요크(51) 및 상기 요크(51)의 내부면에서 반경 내측방향으로 돌출된 54개의 치아부(52)로 구성된다. 상기 54개의 치아부(52)는 일정한 피치로 그 사이에서 원주방향으로 배열된다. 반경방향으로 인접하는 치아부 및 요크(51)에 의해 둘러싸인 공간은 전기자 코어(5a)의 54개 슬롯을 제공한다. 상기 54개의 치아부(52)의 내부면은 상기 전기자 코어(5a)의 내주면을 제공한다.

상기 회전자(6)는 연 자성 재료의 일 예인 자성 강판으로 구성되고, 상기 회전 샤프트(4)가 고정되는 내주면에 실질적으로 환형인 요크(코어)를 포함한다. 상기 회전자(6)는, 일 예로 희토류 자석으로 구성되는 3개의 영구자석 극(61)을 포함한다. 상기 3개의 영구자석 극(61)은 N극 또는 S극과 같은 동일한 자석 극성을 가지고, 상기 요크(62)의 외주면 상에 장착된다. 상기 3개의 영구자석 극(61)은 일정한 피치로 그 사이에 원주상으로 배열된다. 각각의 영구자석 극(61)의 외부면은 회전 샤프트(4)의 중앙 축 둘레에 일정한 곡률 반경으로 굴곡된다.

상기 요크(62)에는 3개의 영구자석 극(61)들 사이에서 개별적으로 배치되고 일정한 피치로 원주상에 배열되는 반경 외측방향으로 연장되는 3개의 돌출부(63)가 구비된다. 상기 회전자(6)의 구성에서, 3개의 영구자석 극(61)의 자석 극성은 3개의 돌출부(63)가 3개의 영구자석 극(61)의 자석 극성에 반대되는 동일한 자석 극성으로 결과적으로 자화되도록 하는데; 이러한 돌출부(63)는 여기서는 "컨시퀀스 극(63)으로 인용될 수 있다. 상기 요크(62)는 영구자석 극(61)과 컨시퀀스 극(63) 사이에서의 공간(64)을 포함하는데; 이러한 공간(64)은 영구자석 극(61)과 컨시퀀스 극(63) 사이에서 자성 장벽으로서 제공된다. 상기 컨시퀀스 극(63) 각각의 외부면은 회전 샤프트(4)의 중심축 둘레에 일정한 곡률반경을 가지도록 굴곡된다.

상기 회전자(6)는 360 전기적 각도에 대응되는 120 기계적 각도의 하나의 극-쌍 피치를 가진다. 도 4A 및 4B에 도시된 바와 같이, 상기 회전자(5)의 하나의 극-쌍 피치에 대응되는 120 기계적 각도 내의 전기자 코어(5a)의 18개의 치아부(52)가 있다. 제2 실시예에 따른 54-슬롯, 6-극 모터(10-1)는 회전자(6)의 하나의 극-쌍 피치에 대응되는 120 기계적 각도 내에 18개의 치아부(52)가 있고, k는 9로 설정되도록 구성된다. 따라서, 상기 전기자 코어(2)의 인접하는 슬롯(인접하는 치아부(22)) 사이에서의 피치는 20 전기적 각도로 설정된다.

상기 전기자(5)는 또한 상기 전기자 코어(5a)에 분배되어, 전절권되어 권선되는 3-상 전기자 권선(5b)을 포함한다(도 4B 참조). 상기 3-상 전기자 권선(5b) 각각으로서, 측단면에서 직사각형 형상을 가지는 한 쌍으로 된 인-슬롯부 또는 연속되는 와이어를 연결하는 한 쌍의 인-슬롯부와 턴 부로 각각 구성되는 다수개의 컨덕터 세그먼트의 결합이 사용될 수 있다.

예를 들어, 18개의 슬롯 ((1)), ((2)), ...,((18))을 포함하는 회전자(6)의 하나의 극-쌍 피치에 대응되는, 전기자 코어(5a)의 하나의 전기적 회전 사이클(360 전기적 각도)에서, 제1 U-상 코일은 제1 슬롯 ((1))과 제10 슬롯 ((10))에 권선되고, 제2 U-상 코일은 제2 슬롯((2)) 및 제11 슬롯((11))에 권선되고, 제3 U-상 코일은 제3 슬롯((3)) 및 제12 슬롯((12))에 권선된다. 제1, 제2, 및 제3 U-상 코일은, 예를 들어 U-상 권선을 제공하기 위해 연속적으로 연결된다.

유사하게, 상기 전기자 코어(5a)의 하나의 전기적 회전 각도(360 전기적 각도) 내에서, 제1 V-상 코일은 제7 슬롯((7))과 제16 슬롯((16))에 권선되고, 제2 V-상 코일은 제8 슬롯((8))과 제17 슬롯((17))에 권선되고, 제3 V-상 코일은 제9 슬롯((9)) 및 제18 슬롯((18))에 권선된다. 제1, 제2, 및 제3 V-상 코일은, 예를 들어 V-상 권선을 제공하기 위해 연속적으로 연결된다.

추가적으로, 상기 전기자 코어(5a)의 제1 전기적 회전 각도(360 전기적 각도) 내에서, 제1 W-상 코일은 제13 슬롯((13))과 제4 슬롯((4))에 권선되고, 제2 W-상 코일은 제14 슬롯((14))과 제5 슬롯((5))에 권선되고, 제3 W-상 코일은 제15 슬롯((15)) 및 제6 슬롯((6))에 권선된다. 상기 제1, 제2 및 제3 W상 코일은, 예를 들어 W-상 권선을 제공하기 위해 연속적으로 연결된다.

슬롯 ((1)) 내지 ((18)), U-, V-, 및 W-상 권선(5b)의 제1 세트가 권선되는 것과 같이; 슬롯 ((19)) 내지 ((36))의 제2 세트, 슬롯 ((37)) 내지 ((54))의 제3 세트도 각각 감아진다. 다시 말해, 상기 전기자 권선(5b)은 슬롯 ((1)) 내지 ((18))의 제1 세트에서 권선되는 전기자 권선의 제1 그룹, 슬롯 ((19)) 내지 ((36))의 제2 세트에서 권선되는 전기자 권선의 제2 그룹, 슬롯 ((37)) 내지 ((54))의 제3 세트에서 권선되는 전기자 권선의 제3 그룹으로 분류된다.

상기 전기자 전류(U-, V-, 및 V-상 교류)는 120도의 상차(phase difference)를 가지는데; 이러한 전기자 전류는 인버터(40)로부터 공급된다. 전기자 전류의 하나의 사이클(360 전기적 각도)을 전기자 권선의 제1 그룹으로 공급하는 것은 회전 자기장의 하나의 사이클(360 전기적 각도)를 생성한다. 다시 말해, 상기 전기자 권선의 각 그룹으로 공급되는 전기자 전류에 의해 생성되는 자기장은 120 각도의 기계적 각에 대응되는 360 전기적 각도에 의해 회전한다. 따라서, 전기자 전류를 전기자 권선의 제1 내지 제3 그룹 각각으로 순차적으로 공급하는 것은 상기 전기자 코어(5a)(360 기계적 각도) 둘레에 3개의 극-쌍들을 가지는 연속되는 회전 자기장을 생성한다.

연속되는 회전 자기장 및 상기 회전자(3)의 극(영구자석 극(61) 및 컨시퀀트 극(62)) 사이에서의 자기적인 상호 작용은 회전자(6)를 회전시키는 토크를 생성한다.

제2 실시예에 따른 모터(10-1)는 각각의 영구자석 극(61)을 마주보는 치아부(52)의 갯수가 k와 2의 합과 동일한 11로 설정되고 각각의 컨시퀀트 극(63)을 마주보는 치아부(52)의 갯수가 k로부터 3을 뺀 것과 같은 6으로 설정된다.

특히, 전기자(5)의 전기자 권선(5b)에 대한 로터(6)의 극(61, 63)의 쇄교 자속을 최대화하기 위해, 모터(10-1)는 각 영구자석 극(61)의 원주 전기적 회전각 폭(θm)이 220 전기적 각도로 설정되고, 각 컨시퀀트 극(63)의 원주 전기적 회전각 폭(θc)이 130 전기적 각도로 설정되도록 설계된다. 따라서, 각각의 자성 장벽(64)의 원주 전기적 회전각 폭이 10 전기적 각도로 설정된다.

전기자(5)의 전기자 권선(5b)에 대한 회전자(6)의 극(61, 63)의 쇄교 자속을 최대화하기 위해 각각의 영구자석 극(61)의 원주 전기적 회전각 폭(θm)과 각각의 컨시퀀스 극(63)의 원주 전기적 회전각 폭(θc)을 결정하는 방법은 이하와 같다.

특히, 제2 실시예에서, 각각의 영구자석 극(61)의 재료로서, 1.2 테슬라[T]의 잔류 자속 밀도(Br)를 가지는 희토류 자석이고, 회전자(6)의 요크(62)의 재료로서, 1.9[T]의 포화 자속 밀도(Bst)를 가지는 자석 강판이다. 전기자(5)의 전기자 권선(5b)에 대한 회전자(6)의 극(61, 63)의 쇄교 자속을 최대화하기 위해, 영구자속 극(61)과 컨시퀀트 극(63)을 통해 흐르는 자속의 총량이 상한에 이르도록 설계할 필요가 있다는 점이 중요하다. 각각의 영구자석 극(61)으로부터 생성되는 자속의 총량(φm)은 하나의 대응 영구자석 극(61)의 원형의 회전각 폭(θm)과 잔류 자속 밀도(Br)의 곱에 비례하고, 이는 이하의 방정식 :φm ∝ (θm × Br)으로 표현된다. 유사하게, 각각의 컨시퀀트 극(63)으로부터 생성되는 자속의 총량(φs)은 포화 자속 밀도(Bst)와 2π에서 원형 회전각 폭(θm)을 뺀 값의 곱에 비례하는데, 이는 이하의 방정식 : φs ∝ (2π - θm) × Bst로 표현된다.

제2 실시예에서, 1.2[T]의 잔류 자속 밀도(Br)를 가지는 각각의 영구자석 극(61)의 재료와 1.9[T]의 포화 자속 밀도(Bst)를 가지는 각각의 컨시퀀트 자석 극(63)의 재료가 선택되기 때문에, "φm = φs"인 방정식으로 결정되는 각각의 영구자석 극(61)의 원형 회전각 폭(θm)의 값이 220 전기적 각도로서 실질적으로 계산된다. 상기에서 설명한 바와 같이, 자성 장벽(64)은 영구자석 극(61)과 컨시퀀트 극(63) 사이에서 구비되기 때문에, 각각의 영구자석 극(61 내지 220) 전기적 각도의 원주 전기적 회전각 폭(θm)에 대한 결정이 각각의 컨시퀀트 극(63 내지 130) 전기적 각도의 원형 회전각 폭(θs)을 결정한다.

상기에서 설정된 모터(10-1)의 구성은 각각의 자석 극에 반대되는 전기자의 치아부 갯수가 실질적으로 22 퍼센트인 각각의 컨시퀀트 극에 반대되는 치아부와 동일한 54-슬롯, 6-극 모터와 비교하여 회전자(6)의 원주 방향에 각각의 영구자석 극(61)의 외부면의 길이를 증가시키고; 상기 22 퍼센트는 220을 180으로 나누어 계산된다.

따라서, 각각의 자석 극에 반대되는 전기자의 치아부 갯수가 각각의 컨시퀀트 극에 반대인 치아부와 동일한 54-슬롯, 6-극 모터의 각각의 영구자석으로부터 생성되는 자속의 총 갯수와 비교하여 실질적으로 22 퍼센트만큼 모터(10-1)의 각각의 영구자석 극(61)으로부터 생성된 자속의 총량을 초과하는 것이 가능하다.

다시 말해, 상기 모터(10-1)의 각각의 영구자석 극(61)으로부터 생성된 자속의 총량이 각각의 자석에 반대되는 전기자의 치아부의 갯수가 각각의 컨시퀀트 극에 반대되는 치아부와 동일한 54-슬롯, 6-극 모터(일반적인 54-슬롯, 6-극 모터)의 각각의 영구자석으로부터 생성되는 자속의 총량과 합치되도록 설계된다면, 상기 모터(10-1)의 영구자석 극(61)에 사용되기 위한 영구자석 재료의 총량이 일반적인 54-슬롯, 6-극 모터의 영구자석 극에 사용되기 위한 영구자석 재료의 총량과 비교하여 감소될 수 있다. 반면에, 모터(10-1)의 각각의 영구자석 극(61)으로부터 생성되는 자속의 총량이 일반적인 54-슬롯, 6-극 모터의 각각의 영구자석으로부터 생성되는 자속의 총량과 합치되도록 설계된다면, 전기자(2)와 회전자(6) 사이의 자장 회로의 축길이, 즉, 일반적인 54-슬롯, 6-극 모터의 축 길이에 비해 22 퍼센트인 모터(10-1)의 축 길이를 감소시킬 수 있다.

상기 제2 실시예에 따른 모터(10-1)는 또한 제1 실시예에 따른 모터(10)와 동일한 이점을 실질적으로 달성할 수 있다.

특히, 상기 모터(10-1)는: 상기 전기자(5)의 극 당 슬롯의 갯수가 3으로 설정되고, 상기 전기자 코어(5a)의 인접하는 슬롯 사이에서의 피치가 20 전기적 각도로 설정되고, 각각의 영구자석 극(61)을 마주보는 치아부(52)의 갯수는 10이고, 각각의 컨시퀀스 극(63)을 마주보는 치아부(52)의 갯수는 8이다. 이는 기술분야의 당업자가 모터(10-1)를 용이하게 제조하도록 한다.

제3 실시예

본 발명의 제3 실시예에 따른 모터(10-2)는 도 5를 참조하여 이하에서 설명된다. 제3 실시예에 따른 모터(10-2)의 구조 및/또는 기능은 이하의 점에서 모터(10)와 상이하다. 따라서, 이하에서는 차이점만 주로 설명한다.

제1 실시예에 따른 모터(10)는 회전 샤프트(4)의 중심축으로부터 각각의 영구자석 극(31)의 곡률반경이 회전 샤프트(4)의 중심축으로부터 각각의 컨시퀀스 극(33)과 동일하도록 구성된다.

그러나, 제3 실시예에 따른 모터(10-2)는 각각의 컨시퀀스 극(33)의 외부면의 곡률반경(r1)이 회전 샤프트(4)의 중심축의 반경 외측 상에 위치되는 중심점(P)으로부터 결정되도록 설계된다. 각각의 영구자석 극(31)의 외부면의 곡률 반경(r2)이 회전 샤프트(4)의 중심축으로부터 결정되기 때문에, 상기 모터(10-2)에 대한 설계는 각각의 영구자석 극(31)의 외부면의 곡률 반경(r2)과 비교하여 각각의 컨시퀀스 극(33)의 외부면의 곡률반경(r1)을 감소시킨다. 따라서, 모터(10-2)에 대한 설계는 모터(10-2)에 대한 코깅(cogging) 토크를 감소시킨다.

발명자는 각각의 영구자석 극(31)의 외부면의 곡률반경(r2)에 대한 각각의 컨시퀀스 극(33)의 외부면의 곡률 반경(r1)에 대한 비율이 변경됨과 동시에 각각의 영구자석 극(31)의 외부면에 대한 곡률 반경(r2)에 대한 각각의 컨시퀀스 극(33)의 외부면에 대한 곡률반경(r1)이 1.0으로 설정될 때 측정되는 코깅 토크의 크기에 대한 코깅 토크의 크기의 감소 비율을 측정하는 실험을 실행했다. 각각의 영구자석 극(31)의 외부면의 곡률반경(r2)에 대한 각각의 컨시퀀스 극(33)의 외부면의 곡률 반경(r1)의 비율(ra1)이 1.0으로 설정될 때 측정되는 코깅 토크의 크기에 대한 코깅 토크이 크기의 감소 비율이 "코깅 토크에 대한 기준 크기"로 언급될 수 있다.

도 6은 코깅 토크의 기준 크기가 1.0으로 표준화될 때 코깅 토크의 기준 크기에 대한 코깅 토크의 크기 감소 비율의 측정된 각각의 값 사이에서의 관계를 나타낸다.

코깅 토크의 기준 크기에 대한 코깅 토크의 크기 감소 비율의 제1 측정된 값은 각각의 영구자석 극(31)의 외부면의 곡률반경(r2)에 대한 각각의 컨시퀀트 극(33)의 외부면의 곡률 반경(r1)의 0.8의 비율(ra2)에 대응된다.

코깅 토크의 기준 크기에 대한 코깅 토크의 크기 감소 비율의 제2 측정된 값은 각각의 영구자석 극(31)의 외부면의 곡률반경(r2)에 대한 각각의 컨시퀀트 극(33)의 외부면의 곡률반경(r1)의 0.6의 비율(ra3)에 대응된다.

코깅 토크의 기준 크기에 대한 코깅 토크의 크기 감소 비율의 제3 측정된 값은 각각의 영구자석 극(31)의 외부면의 곡률반경(r2)에 대한 각각의 컨시퀀트 극(33)의 외부면의 곡률반경(r1)의 0.4의 비율(ra4)에 대응된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 영구자석 극(31)의 외부면의 곡률반경(r2)에 대한 각각의 컨시퀀트 극(33)의 외부면의 곡률 반경(r1)의 비율이 낮을수록, 코깅 토크의 크기가 더욱 감소한다. 즉, 제3 실시예에 따른 모터(10-2)의 구성은 제1 실시예에 따른 모터(10)의 구성과 비교하여 코깅 토크의 크기를 감소시킨다.

제1 실시예 및 제3 실시예 각각에서, 각각의 영구자석 극(31)은 회전 샤프트(4)의 축방향에 평행하게 연장되는 실질적으로 반원통형상을 가진다. 각각의 영구자석(31)은 적어도 부분적으로 평평하고(도 1의 화살표 Y1 참조), 굴곡된 외부면에 반대되는, 내부면을 가진다. 각각의 영구자석 극(31)의 내부면의 평평한 부분이 장착되는 요크(32)의 외주면의 적어도 일 부분은 평평하게 형성된다.

각각의 영구자석 극(31)의 구성은 요크(32)의 외주면의 대응되는 부분에 장착함에 있어서 각각의 영구자석 극(31)의 위치를 용이하게 하고, 및/또는 영구자석 극(31) 각각 내에 영구자석 재료의 형성을 용이하게 함으로써, 모터(10)의 제조 효율성을 더욱 크게 할 수 있다.

유사하게, 제2 실시예에서, 각각의 영구자석 극(61)은 회전 샤프트(4)의 축방향과 평행하게 연장되고 상기 회전 샤프트(4)의 축방향에 대해 수직인 측단면에서 실질적으로 아치형상을 가지는 판형의 형상을 가진다. 각각의 영구자석 극(61)은 적어도 하나의 측모서리가 평평하고(도 4의 화살표 Y1 참조), 굴곡된 외부면에 대해 반대인, 굴곡된 내부면을 가진다. 각각의 영구자석 극(61)의 굴곡된 내부면의 적어도 하나의 평평한 측단이 장착되는 요크(32)의 외주면의 적어도 일부분은 평평하게 형성된다.

각각의 영구자석 극(61)의 구성은 요크(62)의 외주면의 대응되는 일부에 장착함에 있어서 각각의 영구자석 극(61)의 위치를 용이하게 하고, 및/또는 각각의 영구자석 극(61) 내에 영구자석 재료의 형성을 용이하게 함으로써, 모터(10-1)의 제조 효율성을 더욱 크게 할 수 있다.

회전자의 극 갯수와 전기자의 치아부의 갯수는 제1 내지 제3 실시예 및 그들의 변형례에 따른 각각의 모터(10, 10A, 10B, 10-1 및 10-2)에 한정되지 않는다. 특히, 분배되고 전절권되는 구성을 가지는 회전자의 극 갯수와 전기자의 치아부의 갯수 사이에서의 다양한 조합은 본 발명의 범주에 포함될 수 있다. 추가적으로, 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 각각의 영구자석 극(31, 61)은 요크(32, 62) 중 대응되는 하나의 외주면에 장착되고, 요크(32, 62) 중 대응되는 하나에 개재될 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 상기 회전자(3)의 원주 방향 내의 각각의 컨시퀀스 극(33)의 외부면의 길이에 대한 상기 회전자(3)의 원주 방향 내의 각각의 영구자석 극(31)의 외부면의 길이의 비는 각각의 영구자석 극(31)의 재료의 잔류 자속 밀도(Br)에 대한 각각의 컨시퀀스 극(33)의 재료의 포화 자속 밀도(Bst)의 비와 동일하다.

각각의 영구자석 극(31)과 각각의 컨시퀀스 극(33)의 재료를 선택한 후에, 이러한 관계는 회전자(3)의 원주 방향 내에서 각각의 영구자석 극(31)의 외부면의 길이와 각각의 컨시퀀스 극(33)의 외부면의 길이를 독특하게 설계할 수 있도록 한다.

각각의 컨시퀀스 극(33) 용으로 사용되기 위한 연 자성 재료의 포화 자속 밀도(Bst)가 각각의 영구자석 극(31)용으로 사용되기 위한 영구자석의 잔류 자속 밀도(Br)보다 일반적으로 크기 때문에, 이는 "Bst > Br"로 표현될 수 있다. 예를 들어, 제1 실시예에서 설명된 바와 같이, 각각의 컨시퀀스 극(33)의 재료를 1.9[T}의 포화자속 밀도(Bst)를 사용하고 각각의 영구자석 극(31)의 재료를 1.4[T]의 잔류 자속 밀도(Br)를 사용하는 것은 각각의 영구자석 극(31)의 원형의 회전각 폭(θm)이 207 전기적 각도로 독특하게 설계되도록 한다. 다른 예로서, 제2 실시예에서 설명한 바와 같이, 각각의 컨시퀀스 극(33)의 재료를 1.9[T]의 포화 자속 밀도(Bst)를 사용하고 각각의 영구자석 극(31)의 재료를 1.2[T]의 잔류 자속 밀도(Br)를 사용하는 것은 각각의 영구자석 극(31)의 원형 회전각 폭(θm)이 220 전기적 각도로 독특하게 설계되도록 한다.

각각의 영구자석 극(31 (61))과 마주보는 치아부의 갯수와 각각의 컨시퀀스 극(33 (63))을 마주보는 치아부의 갯수의 합이 2k로 다를 수 있다 것이 중요하다.

도 7 및 8은 제1 실시예의 제3 변형례를 개략적으로 나타낸다. 제3 변형례는 분배되고, 전절권되는 권선 구성에서 전기자 코어(2a)에 감아지는 각각의 3-상 전기자 권선(2b)에 사용되는 다수개의 컨덕터 세그먼트의 결합의 일 예를 특히 나타낸다.

도 7에 도시된 바와 같이, 다수개의 컨덕터 세그먼트(7)가 제공된다. 각각의 다수개의 컨덕터 세그먼트(7)는 인-슬롯 부(7a)가 턴 부(7b)의 일단으로부터 그 일단에서 연장되도록 한 쌍의 인-슬롯 부(7a) 및 U- 또는 V- 형상의 턴 부(7b)로 구성된다. 상기 전기자 코어(2a) 내의 각각의 컨덕터 세그먼트(7)의 설치 전에, 각각의 인-슬롯부(7a)의 타단이 직선으로 연장된다.

하나의 컨덕터 세그먼트(7)의 인-슬롯부(7a) 중 하나는 상기 전기자 코어(2a)의 대응되는 슬롯에 삽입되고, 인-슬롯부(7a)의 다른 하나는 도 8의 페이퍼의 아래로부터 전기자 코어(2a)의 대응되는 슬롯 내에 삽입됨으로써 인-슬롯부(7a)의 타단이 상기 전기자 코어(2a)의 대응되는 슬롯으로부터 돌출되도록 한다. 대응되는 슬롯(전기자 코어(2a))의 외측으로 돌출되는 인-슬롯부(7a)의 이러한 타단들은 이하에서 "돌출 단부"라고 인용될 수 있다.

여기서, 하나의 컨덕터 세그먼트(7)의 돌출 단부 각각이 대응되는 슬롯의 축방향에 대해 일정한 전기적 각도에 의해 외측방향으로 경사지도록 굴곡된다. 굴곡된 후에, 컨덕터 세그먼트(7)의 돌출 단부 각각의 팁(tip)부는 하나의 컨덕터 세그먼트(7)와 동일한 방법으로 대응되는 슬롯에 삽입되는 대채 컨덕터 세그먼트(7)의 돌출 단부 중 대응되는 하나의 팁부에 대해 용접(도 8의 인용부호 71 참조)됨으로써 연결된다.

즉, 다수개의 컨덕터 세그먼트(7)는 상기 전기자 코어(2a)의 대응되는 슬롯 내에 삽입되고, 각각의 삽입된 컨덕터 세그먼트(7)의 돌출 단부가 굴곡되고, 각각의 컨덕터 세그먼트(7)의 돌출 단부 각각의 팁부는 삽입된 컨덕터 세그먼트(7) 중 대응되는 하나의 돌출 단부 중 대응되는 하나의 팁부에 용접됨으로써 연결된다. 이는 3-상 전기자 권선(2b)을 제공하고, 각각은 분배되고, 전절권되는 권선 구성에서 상기 전기자 코어(2a)에 감아지는 다수개의 컨덕터 세그먼트(7)의 결합으로 구성된다.

이러한 권선 구성은 상기 전기자 권선의 코일 단부가, 예를 들어 상기 모터(10)의 원주방향 및 반경방향 내에서 정렬되도록 한다. 이는 모터(10)의 크기를 감소시키는 것을 가능하게 한다. 일반적으로, 전기자 권선이 권선 구성을 분배하는 모터는 전기자 권선의 코일 단부의 길이를 증가시키고, 모터의 크기 감소에 악영향을 미친다. 그러나, 전기자 권선(2b)이 각각 다수개의 컨덕터 세그먼트의 결합으로 구성되는 모터(10)는 전기자 권선의 코일 단부의 길이가 증가하는 것을 방지한다.

여기서 설명된 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 본 발명은 여기서 설명된 실시예에 한정되지 않고, 본 발명에 기초하여 기술분야의 당업자에 의해 인식될 수 있는 변경, 생략, 조합(예를 들어, 다양한 실시예에서의 측면에서), 적용 및/또는 치환을 가지는 어떠한 모든 실시예를 포함한다. 본 청구항에서의 한정은 청구항에서 적용되는 언어에 기초하여 넓게 해석될 수 있고 본 명세서 내에서 또는 명세서의 수행동안에 설명된 예시에 한정되지 않고, 이러한 예시는 비배타적으로 고려되어야 한다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *
2 : 전기자 3 : 회전자
4 : 회전 샤프트 21 : 요크
22 : 치아부 31 : 영구자석 극
33 : 돌출부 34 : 공간

Claims

연 자성 재료로 구성되고 모터 내에 회전가능하게 구비되는 환형의 회전자 부재를 포함하고,
상기 회전자 부재는:
상기 회전자 부재의 원주 방향에서 그 사이 공간에 배열되고, 각각은 상기 회전자 부재와 영구자석의 외주면 부분에 의해 형성되는 다수개의 제1 자석 극;
상기 회전자 부재로부터 반경방향으로 연장되고 상기 다수개의 제1 자석 극들 사이에서 각각 배열되고, 상기 다수개의 제1 자석 극에 의해 다수개의 컨시퀀스 극으로 결과적으로 자화되는 다수개의 제2 자석 극;및
회전 자기장을 생성하기 위하여 상기 회전자 부재에 반대되도록 구비되는 전기자를 포함하고,
상기 전기자는:
다수개의 치아부 세트 내의 각각의 치아부 세트가 상기 회전 자기장의 하나의 전기적 회전 사이클 내에 있고, 하나의 전기적 회전 사이클은 상기 환형의 회전자 부재의 하나의 극-쌍 피치에 대응되도록 상기 회전자 부재의 회전 방향에 배열되는 다수개의 치아부 세트를 포함하고,
상기 하나의 극-쌍 피치 내의 상기 다수개의 치아부 세트에서의 치아부의 갯수는 2k(k는 자연수)로 설정되고, 상기 다수개의 치아부 세트 내의 각각의 제1 자석 극과 마주보는 치아부의 갯수는 k와 1의 합과 동일하거나 크도록 설정되는
모터.
제1항에 있어서,
상기 다수개의 제1 자석 극 각각은 영구자석이 상기 회전자 부재의 외주면 부분의 외측면 상에 장착되도록 구성되는
모터.
제1항에 있어서,
상기 다수개의 제1 자석 극 각각은 상기 영구자석이 상기 회전자 부재의 외주면 부분 내측에 구비되도록 구성되는
모터.
제1항에 있어서,
상기 다수개의 치아부 세트 내에서 각각의 제2 자석 극과 마주보는 치아부의 갯수는 k에서 1을 뺀 것과 같거나 작은
모터.
제1항에 있어서,
상기 다수개의 치아부 세트 내의 인접하는 치아부 사이에서의 피치는 60 전기적 각도의 정수의 약수로 설정되는
모터.
제5항에 있어서,
상기 다수개의 치아부 세트는 일정한 공간에 상기 회전자 부재의 회전 방향에 배열되고, 상기 공간은 다수개의 슬롯이고, 상기 전기자 내의 극당 슬롯의 갯수는 2로 설정되고, 상기 다수개의 치아부 세트 내의 인접하는 치아부 사이에서의 피치는 30 전기적 각도로 설정되고, 상기 다수개의 치아부 세트 내의 각각의 제1 자석 극과 마주보는 치아부 갯수는 7로 설정되고, 상기 다수개의 치아부 세트 내의 각각의 제2 자석 극과 마주보는 치아부의 갯수는 5로 설정되는
모터.
제5항에 있어서,
상기 다수개의 치아부 세트는 일정한 공간에 상기 회전자 부재의 회전 방향 내에 배열되고, 상기 공간은 다수개의 슬롯이고, 상기 전기자 내의 극당 슬롯의 갯수는 3으로 설정되고, 상기 다수개의 치아부 세트 내의 인접하는 치아부 사이에서의 피치는 20 전기적 각도로 설정되고, 상기 다수개의 치아부 세트 내의 각각의 제1 자석 극과 마주보는 치아부의 갯수는 10으로 설정되고, 상기 다수개의 치아부 세트 내의 각각의 제2 자석 극과 마주보는 치아부의 갯수는 8로 설정되는
모터.
제1항에 있어서,
상기 다수개의 제2 자석 극 각각은 상기 회전자 부재의 회전 축의 반경 외측에 위치되는 중심 둘레의 일정한 제1 곡률반경으로 굴곡된 외측면을 가지는
모터.
제1항에 있어서,
상기 다수개의 제1 자석 극 각각은 상기 제1 곡률반경보다 큰 일정한 제2 곡률반경으로 굴곡된 외측면을 가지는
모터.
제2항에 있어서,
상기 다수개의 제1 자석 극 각각의 영구자석은 서로 반대되도록 반경상에 배열되는 제1 표면과 제2 표면을 가지고, 상기 다수개의 제1 자석 극 각각의 영구자석은 상기 회전자 부재의 외주면 부분의 외측면에서 상기 제1 표면에 장착되고, 상기 제1 표면의 적어도 일부는 평평하게 형성되는
모터.
제1항에 있어서,
상기 다수개의 제1 자석 극 각각의 영구자석이 잔류 자속 밀도(Br)를 가지고, 연 자성 재료가 포화 자속 밀도(Bst)를 가질 때, 상기 다수개의 제2 자석 극 각각의 외부면의 원주 회전각 폭에 대한 상기 다수개의 제1 자석 극 각각의 외부면의 원주 회전각 폭의 비(ratio)는 상기 잔류 자속 밀도(Br)에 대한 포화 자속 밀도(Bst)의 비와 동일한
모터.
제1항에 있어서,
비자성 재료로 구성되고 상기 회전자 부재에 부착되는 회전 샤프트를 더 포함하는
모터.
제1항에 있어서,
상기 다수개의 치아부 세트는 일정한 공간에 상기 회전자 부재의 회전 방향에 배열되고, 상기 공간은 다수개의 슬롯이고, 상기 전기자는 활성화될 때 회전 자기장을 생성하기 위해 상기 다수개의 슬롯 내에 권선되는 다상 전기자 권선을 포함하고, 각각의 다상 전기자 권선은 다수개의 컨덕터 세그먼트의 연결이고, 상기 다수개의 컨덕터 세그먼트 각각은: 상기 다수개의 슬롯 내의 대응되는 슬롯 내에 삽입되는 한 쌍의 인-슬롯부와, 상기 한 쌍의 인-슬롯부와 연결되는 U- 또는 V- 형상의 턴부를 포함하는
모터.