KR101894211B1 - 교류 영구자석 스위치드 릴럭턴스 전동모터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 교류 영구자석 스위치드 릴럭턴스 전동모터를 공개하였으며, 상기 전동모터의 고정자 시트에 약간의(복수의) 'C형' 또는 'U형' 여자 돌극 쌍(勵磁凸極對) 또는 복합 여자 돌극 쌍(複合勵磁凸極對)이 균형적으로 설치되어, 복합 여자 돌극 쌍이 여자 전류의 여기 하에, 영구자석의 자속을 여자 자속 본 회로에 합류시켜 복합 여자 자기 포텐셜을 형성하며, 상기 전동모터의 회전자 브래킷에 약간의(복수의) 영구자석체가 등간격으로 고정되고, 또한 동일한 회전면상의 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 상이하며, 회전축이 회전 시, 회전자 브래킷상의 각각의 영구자석체의 2개의 자극면은 고정자상의 각각의 여자 돌극 쌍의 두 단부면(端口面)과 순차적으로 마주할 수 있으며, 또한 공극을 구비한 폐자기회로가 형성된다. 상기 전동모터의 구조 설계는 폐자기회로를 단축시켜 공용 자기회로의 간섭과 자기 누설을 감소시키고, 출력 밀도와 장치의 이용률을 향상시킬 수 있으며, 이와 동시에, 복합 여자 자기 포텐셜은 전동모터의 공극 중의 자화 강도를 더욱 향상시키고, 토크를 증가시켜, 전동모터가 저회전 시 매우 높은 토크를 갖는다.
Description
본 발명은 스위치드 릴럭턴스 전동모터에 관한 것으로서, 특히 출력밀도가 높은 스위치드 릴럭턴스 전동모터, 및 영구자석의 자속과 여자 자속을 복합적으로 이용할 수 있는 교류 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터에 관한 것이다.
전동모터는 사용량이 방대하고, 적용범위가 넓은 제품으로서, 커버할 수 있는 방면은 농공업, 교통업, 항공우주, 국방군사, 상업 가정 등 국민 경제의 각 분야에 미쳐, 이미 절대다수의 기계 전동방식과 공업 현대화의 중요한 기초가 되었다. 전동모터 성능의 우열은 국민 경제의 효과, 에너지 소모 및 생태계 환경보호와 직접적으로 관계된다. 따라서 고효율, 저전력소모, 안정적인 신뢰성, 제어의 용이성, 저렴한 가격을 추구하는 우수한 전동모터는 이미 세계 각국의 전동모터 연구기구 및 전문가, 공정 기술자가 극력 추구하는 목표이다. 비록 희토류 영구자석 재료의 출현으로 인해, 영구자석 전동모터가 각 분야에서 급속하게 발전하였으나, 영구자석 에너지의 많은 잠재력은 아직까지 충분히 발굴 응용되지 못하고 있다.
스위치드 릴럭턴스 전동모터는 최근 기술발전이 급속하게 이루어져 갈수록 광범위하게 사용되는 전동모터의 유형이다. 종래의 스위치드 릴럭턴스 전동모터의 개념이 부단히 발전하면서, 종래 스위치드 릴럭턴스 전동모터의 기계적 구조와 구동 제어 메커니즘 역시 부단히 개선 및 혁신되고 있다. 중국 특허 출원 CN102214979A와 CN102299604A에서, 최초로 '독립 여자 돌극(salient pole) 쌍' 구조를 공개함과 아울러, '독립 여자 돌극 쌍'을 '회전자 코어 돌극 쌍' 또는 '회전자 영구자석 돌극 쌍'과 결합시킴으로써 구조가 독특한 신형 전동모터를 형성하여, 이러한 유형의 전동모터에 새로운 영역을 개척하였다. 이러한 유형의 전동모터 고정자의 여자 돌극 쌍 유닛에 영구자석체를 추가하여, 영구자석체 고유의 자기에너지가 충분히 이용될 수 있도록 하는 것은 이러한 유형의 전동모터의 신규 탐구 및 신규 돌파 방법이 될 것이다. 이러한 신형 전동모터는 원래의 영구자석 전동모터의 모든 코일이 하나의 자기회로를 공통으로 사용하는 구조로서, 각각의 코일을 자체적으로 독립된 '여자 돌극 쌍'유닛 구조로 개조하여, 각 '여자 돌극 쌍' 사이가 상호 독립적이고, 상호 자기적으로 격리되어, 서로 간섭하지 않도록 하면, 각각의 코일이 독립적으로 환류 제어(換流控制)를 수행할 수 있으며, 따라서 자기회로가 대폭 단축되고, 공용 자기회로의 간섭과 자기 누설이 감소하며, 출력밀도와 설비의 이용률이 향상된다. 이러한 신형 전동모터는 갈수록 스위치드 릴럭턴스 전동모터 중의 새로운 총아로 떠오르고 있으며, 어떻게 이러한 신형 전동모터 구조 원리를 기초로, 각종 유형에 적합한 실용적인 전동모터를 설계 및 연구 개발하여 각기 다른 응용 상황의 필요에 부응하도록 할 것인가가 바로 전동모터 설계자와 생산기업이 직면한 새로운 과제이다.
본 발명의 목적 중의 하나는 구조가 참신한 스위치드 릴럭턴스 전동모터를 제공하여, '독립 여자 돌극 쌍(勵磁凸極對) '을 갖는 고정자를 캔틸레버 브래킷(懸臂支架) 구조를 갖는 회전자와 결합시켜, 전동모터 회전자의 축방향 크기를 압축시킴으로써, 특정 모터의 장착 크기에 대한 요구에 적응할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 목적 중 두 번째는 고정자에 복합 여자 돌극 쌍 구조를 채택한 릴럭턴스 전동모터를 제공하여, 영구자석체 및 그 어셈블리를 고정자상의 독립된 여자 돌극 쌍과 조합하는 설계를 통해, 영구자석체 및 그 어셈블리의 자속을 고정자상의 여자 돌극 쌍의 여자 자속에 합류시켜 회전자에 공동으로 작용하도록 함으로써, 영구자석의 효율증가 효과를 형성하여 전동모터에 더욱 큰 회전 토크가 발생하도록 하는데 있다.
본 발명의 세 번째 목적은 고정자에 복합 여자 돌극 쌍 구조를 채택한 릴럭턴스 전동모터에 대한 여자(勵磁) 제어 방법을 제공하고자 하는데 있다.
상기 첫 번째 발명 목적을 구현하기 위한 본 발명의 제 1 기술방안은 다음과 같다. 본 발명의 교류 영구자석 스위치드 릴럭턴스 전동모터는 고정자, 회전자를 포함하며, 고정자는 복수의 여자 돌극 쌍(勵磁凸極對)으로 구성되어, 복수의 여자 돌극 쌍이 고정자 시트에 균형적으로 고정되고, 여자 돌극 쌍은 적층 코어와 여자 코일로 구성되며, 여자 돌극 쌍이 상호 간에 자기적으로 격리되어, 각각의 여자 돌극 쌍이 독립적인 여자 코일에 의해 여자(勵磁) 제어되도록 구성되되, 상기 여자 돌극 쌍은 하나의 'C형' 적층 코어, 2개의 여자 코일, 2개의 영구자석체 어셈블리 또는 영구자석체로 구성되며, 상기 'C형' 적층 코어의 2개의 돌극 단부면은 서로 대향하고, 여자코일은 'C형' 적층 코어의 바깥 둘레에 권취되며, 상기 영구자석체 어셈블리의 2개의 자극면은 설정에 따라 적층 코어의 적층 단면에 밀착되고, 상기 영구자석체는 적층 코어의 수직변 프레임에 형성되는 노치에 감입되며, 영구자석체의 2개의 자극면은 설정에 따라 적층 코어 노치의 적층 단면에 밀착되고, 영구자석체의 측면과 적층 코어에 간격이 존재하며, 여자 코일의 권취 방향은 상기 여자 코일에 여기 전류가 입력될 때, 상기 적층 코어에 발생하는 여자 자속 방향을 부착된 영구자석체 어셈블리 또는 영구자석체의 영구자석 자속 방향과 일치되도록 하여, 여자 코일에 여기 전류가 입력될 경우, 여자 자속이 폐쇄된 영구자석 자속의 개방을 압박하여 영구자석 자속을 여자 자속의 주 회로에 합류시킴으로써, 적층 코어 단부면에 복합 여자(勵磁) 자기 포텐셜(磁勢)을 형성하며; 상기 회전자는 회전축, 회전자 브래킷 및 영구자석체로 구성되어, 회전자 브래킷의 중심은 회전축과 고정되고, 복수의 영구자석체는 회전자 브래킷에 균형적으로 고정되며, 또한 서로 이웃한 영구자석체의 자극은 상이하며; 회전축이 회전 시, 회전자 브래킷상의 복수의 영구자석체의 자극 단부면은 고정자상의 복수의 여자 돌극 쌍의 단부면과 일일이 마주할 수 있으며, 마주할 시, 여자 돌극 쌍의 단부면의 복합 여자 자기 포텐셜은 공기 공극 및 영구자석체를 거쳐 최단 거리의 폐자기회로를 형성하며; 상기 고정자상의 여자 돌극 쌍의 수량은 N이고, 회전자상의 영구자석체 또는 '영구자석 돌극 쌍'의 수량은 M으로, N과 M은 M=kN의 관계식을 만족시키며, 상기 관계식에서, M은 2보다 크거나 같은 짝수이고, N은 2보다 크거나 같은 자연수이며, N이 홀수인 경우, k는 짝수를 취하고, N이 짝수인 경우, k는 자연수를 취하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 기술방안에서, 상기 회전자 브래킷은 디스크와 원통으로 구성되며, 원통의 일단 가장자리는 디스크의 바깥 둘레와 고정 연결되어 하나의 '보울형' 완전체를 형성하며, 디스크의 중심은 회전축과 고정 연결되고, 디스크의 평면은 회전축의 축선과 수직을 이루며, 원통의 축선은 즉 회전축의 축선과 중첩되고, 복수의 영구자석체는 원통의 타단 가장자리 부위에 균형적으로 고정되며, 또한 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 상이하며, 회전축이 회전 시, 원통 일단의 가장자리에 고정되는 모든 영구자석체는 고정자의 여자 돌극 쌍 단부 사이로부터 통과될 수 있고, 각 영구자석체의 2개의 자극면과 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성되어, 영구자석체가 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면 사이에 위치 시, 영구자석체와 여자 돌극 쌍 사이에 공극을 구비한 폐자기회로가 형성되며; 또는, 상기 회전자 브래킷은 디스크와 원통으로 구성되며, 원통 중앙부위의 내벽은 디스크 바깥 둘레와 고정 연결되어 하나의 '동일한 바닥에 양방향으로 개구된 보울형' 완전체를 형성하며, 디스크의 중심은 회전축과 고정 연결되고, 디스크의 평면은 회전축의 축선과 수직을 이루며, 원통의 축선은 즉 회전축의 축선과 중첩되고, 복수의 영구자석체는 원통의 양단 가장자리 부위에 균형적으로 고정되며, 또한 동일한 단부 가장자리의 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 상이하고, 각기 다른 단부 가장자리의 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 동일하며, 상기 복수의 여자 돌극 쌍은 각각 두 그룹으로 나뉘어 회전자 브래킷의 디스크 양측에 설치되고, 모든 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면은 서로 대향하며, 회전축이 회전 시, 원통 양단의 가장자리에 고정되는 모든 영구자석체는 디스크 양측의 모든 여자 돌극 쌍 단부 사이로부터 통과될 수 있고, 또한 각 영구자석체의 2개의 자극면과 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성되어, 영구자석체가 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면 사이에 위치 시, 영구자석체와 여자 돌극 쌍 사이에 공극을 구비한 폐자기회로가 형성되며; 또는, 상기 회전자 브래킷은 디스크와 원통으로 구성되며, 원통 중앙부위의 내벽은 디스크 바깥 둘레와 고정 연결되어 하나의 '동일한 바닥에 양방향으로 개구된 보울형' 완전체를 형성하며, 디스크의 중심은 회전축과 고정 연결되고, 디스크의 평면은 회전축의 축선과 수직을 이루며, 원통의 축선은 즉 회전축의 축선과 중첩되고, 복수의 영구자석체는 원통의 양단 가장자리 부위에 균형적으로 고정되고, 또한 동일한 단부 가장자리의 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 상이하며, 같지 않은 단부 가장자리의 영구자석 상호간에 원심 편차 각도 α가 존재하며, 상기 복수의 여자 돌극 쌍은 두 그룹으로 나뉘어, 각각 회전자 브래킷의 디스크 양측에 설치되고, 모든 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면의 상하는 서로 대향하며, 회전축이 회전 시, 원통 양단의 가장자리에 고정되는 모든 영구자석체는 디스크 양측의 모든 여자 돌극 쌍 단부 사이로부터 통과될 수 있고, 각 영구자석체의 2개의 자극면과 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성되어, 영구자석체가 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면 사이에 위치 시, 영구자석체와 여자 돌극 쌍 사이에 공극을 구비한 폐자기회로가 형성되며; 또는, 상기 회전자 브래킷은 디스크 및 절곡변을 갖는 원통으로 구성되고, 절곡변을 갖는 원통 중앙부위의 내벽 둘레는 디스크 바깥 둘레와 고정 연결되어 하나의 '동일한 바닥에 양방향 보울 입구 가장자리가 내측으로 절곡된' 완전체를 형성하며, 디스크 중심은 회전축과 고정 연결되고, 디스크 평면은 회전축의 축선과 수직을 이루며, 원통의 축선은 즉 회전축의 축선과 중첩되고, 내측으로 절곡된 가장자리를 갖는 원통의 절곡변면은 회전축의 축선과 수직을 이루며, 영구자석체는 두 그룹으로 나뉘어 절곡변을 갖는 원통 양단의 절곡변 부위에 균형적으로 고정되고, 또한 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 상이하며, 상기 복수의 여자 돌극 쌍은 두 그룹으로 나뉘어, 각각 회전자 브래킷의 디스크 양측에 설치되고, 모든 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면의 좌우는 서로 대향하며, 회전축이 회전 시, 절곡변을 갖는 원통 양단의 절곡변에 고정되는 모든 영구자석체는 디스크 양측의 모든 'C형' 여자 돌극 쌍의 단부면 사이로부터 통과될 수 있고, 또한 영구자석체의 2개의 자극면과 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성될 수 있다.
상기 제1 기술방안에서, 상기 여자 돌극 쌍은 하나의 'C형' 적층 코어, 2개의 여자 코일, 2개의 영구자석체 어셈블리로 구성되고, 상기 'C형' 적층 코어의 2개의 돌극 단부면은 서로 대향하며, 여자 코일은 'C형' 적층 코어의 바깥 둘레에 권취되어, 여자자계(勵磁磁場) 방향이 그것과 병렬로 설치되는 영구자석체 어셈블리에 형성되는 자계(磁場) 방향과 동일하고, 2개의 영구자석체 어셈블리와 각각 설치된 병렬 여자 코일의 여자 작용 하에 형성된 복합 자계 방향은 동일한 폐자기회로 중에서 반대로 설치되며, 영구자석체 어셈블리의 자극 S와 자극 N은 각각 여자 코일을 가로지르고, 또한 영구자석체의 자극 S와 자극 N은 'C형' 적층 코어의 적층 단면에 밀착되거나;
또는, 상기 여자 돌극 쌍은 하나의 'C형' 적층 코어, 한 그룹의 여자 코일 및 2개의 영구자석체로 구성되고, 상기 적층 코어의 상, 하 평행변 프레임에 각각 노치가 개설되어, 2개의 영구자석체가 각각 상측 프레임의 노치 및 하측 프레임의 노치에 감입되고, 상측 프레임의 노치에 감입된 영구자석체의 N 자극 단면은 C형 적층 코어를 C모양이 보이는 방향에서 보았을 때 시계방향을 따라 적층 코어에 밀착되고, S 자극 단면은 반시계방향을 따라 적층 코어에 밀착되며, 마찬가지로, 하측 프레임의 노치에 감입되는 영구자석체의 N 자극 단면은 C형 적층 코어를 C모양이 보이는 방향에서 보았을 때 시계방향을 따라 적층 코어에 밀착되고, S 자극 단면은 반시계방향을 따라 적층 코어에 밀착되며, 2개의 영구자석체의 측면과 적층 코어 사이에 공극이 존재하고, 상기 여자 코일은 적층 코어의 수직변 프레임에 권취되거나;
또는 상기 여자 돌극 쌍은 하나의 'C형' 적층 코어, 두 개의 여자 코일 및 하나의 영구자석체로 구성되고, 상기 적층 코어의 수직변 프레임에 노치가 개설되어, 하나의 영구자석체가 수직변 프레임의 노치에 감입되며, 영구자석체의 N 자극 단면은 위를 향해 적층 코어에 밀착되고, S 자극 단면은 아래를 향해 적층 코어에 밀착되며, 영구자석체의 측면과 적층 코어 사이에 공극이 존재하여, 2개의 여자 코일이 각각 상기 'C형' 적층 코어의 상, 하 측변 바깥 둘레에 권취되며;
상기 회전자는 회전축, 회전자 브래킷 및 복수의 영구자석체로 구성되고, 상기 회전자 브래킷은 디스크와 원통으로 구성되며, 원통 일단의 가장자리는 디스크의 바깥 둘레와 고정 연결되어 하나의 '보울형' 완전체를 형성하고, 디스크의 중심은 회전축과 고정 연결되며, 디스크의 평면은 회전축의 축선과 수직을 이루고, 원통의 축선은 즉 회전축의 축선과 중첩되며, 복수의 영구자석체는 원통의 타단 가장자리 부위에 균형적으로 고정되고, 또한 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 상이하며, 회전축이 회전 시, 원통 일단의 가장자리에 고정되는 모든 영구자석체는 고정자의 여자 돌극 쌍 단부 사이로부터 통과될 수 있고, 각 영구자석체의 2개의 자극면과 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성되어, 영구자석체가 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면 사이에 위치 시, 영구자석체와 여자 돌극 쌍 사이에 공극을 구비한 폐자기회로가 형성되며;
또는, 상기 회전자는 회전축, 회전자 브래킷 및 복수의 영구자석체로 구성되고, 상기 회전자 브래킷은 디스크와 원통으로 구성되며, 원통 중앙부위의 내벽은 디스크 바깥 둘레와 고정 연결되어 하나의 '동일한 바닥에 양방향으로 개구된 보울형' 완전체를 형성하며, 디스크의 중심은 회전축과 고정 연결되고, 디스크의 평면은 회전축의 축선과 수직을 이루며, 원통의 축선은 즉 회전축의 축선과 중첩되고, 복수의 영구자석체는 원통의 양단 가장자리 부위에 균형적으로 고정되며, 또한 동일한 단부 가장자리의 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 상이하고, 각기 다른 단부 가장자리의 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 동일하며, 상기 복수의 여자 돌극 쌍은 각각 두 그룹으로 나뉘어 회전자 브래킷의 디스크 양측에 설치되고, 모든 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면의 상하는 서로 대향하며, 회전축이 회전 시, 원통 양단의 가장자리에 고정되는 모든 영구자석체는 디스크 양측의 모든 여자 돌극 쌍 단부 사이로부터 통과될 수 있고, 각 영구자석체의 2개의 자극면과 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성되어, 영구자석체가 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면 사이에 위치 시, 영구자석체와 여자 돌극 쌍 사이에 공극을 구비한 폐자기회로가 형성될 수 있다.
상기 제1 기술방안에서, 상기 여자 돌극 쌍은 하나의 'C형' 적층 코어, 2개의 여자 코일, 2개의 영구자석체 어셈블리로 구성되고, 상기 'C형' 적층 코어의 2개의 돌극 단부면은 서로 대향하며, 여자 코일은 'C형' 적층 코어의 바깥 둘레에 권취되어, 여자자계(勵磁磁場) 방향이 그것과 병렬로 설치되는 영구자석체 어셈블리에 형성되는 자계(磁場) 방향과 동일하고, 2개의 영구자석체 어셈블리와 각각 설치된 병렬 여자 코일의 여자 작용 하에 형성된 복합 자계 방향은 동일한 폐자기회로 중에서 반대로 설치되며, 영구자석체 어셈블리의 자극 S와 자극 N은 각각 여자 코일을 가로지르고, 또한 영구자석체의 자극 S와 자극 N은 'C형' 적층 코어의 적층 단면에 밀착되거나;
또는, 상기 여자 돌극 쌍은 하나의 'C형' 적층 코어, 한 그룹의 여자 코일 및 2개의 영구자석체로 구성되고, 상기 적층 코어의 상, 하 평행변 프레임에 각각 노치가 개설되어, 2개의 영구자석체가 각각 상측 프레임의 노치 및 하측 프레임의 노치에 감입되고, 상측 프레임의 노치에 감입된 영구자석체의 N 자극 단면은 C형 적층 코어를 C모양이 보이는 방향에서 보았을 때 시계방향을 따라 적층 코어에 밀착되고, S 자극 단면은 반시계방향을 따라 적층 코어에 밀착되며, 마찬가지로, 하측 프레임의 노치에 감입되는 영구자석체의 N 자극 단면은 C형 적층 코어를 C모양이 보이는 방향에서 보았을 때 시계방향을 따라 적층 코어에 밀착되고, S 자극 단면은 반시계방향을 따라 적층 코어에 밀착되며, 2개의 영구자석체의 측면과 적층 코어 사이에 공극이 존재하고, 상기 여자 코일은 적층 코어의 수직변 프레임에 권취되거나;
또는 상기 여자 돌극 쌍은 하나의 'C형' 적층 코어, 두 개의 여자 코일 및 하나의 영구자석체로 구성되고, 상기 적층 코어의 수직변 프레임에 노치가 개설되어, 하나의 영구자석체가 수직변 프레임의 노치에 감입되며, 영구자석체의 N 자극 단면은 위를 향해 적층 코어에 밀착되고, S 자극 단면은 아래를 향해 적층 코어에 밀착되며, 영구자석체의 측면과 적층 코어 사이에 공극이 존재하여, 2개의 여자 코일이 각각 상기 'C형' 적층 코어의 상, 하 측변 바깥 둘레에 권취되며;
상기 회전자는 회전축, 회전자 브래킷 및 복수의 영구자석체로 구성되고, 상기 회전자 브래킷은 디스크와 원통으로 구성되며, 원통 일단의 가장자리는 디스크의 바깥 둘레와 고정 연결되어 하나의 '보울형' 완전체를 형성하고, 디스크의 중심은 회전축과 고정 연결되며, 디스크의 평면은 회전축의 축선과 수직을 이루고, 원통의 축선은 즉 회전축의 축선과 중첩되며, 복수의 영구자석체는 원통의 타단 가장자리 부위에 균형적으로 고정되고, 또한 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 상이하며, 회전축이 회전 시, 원통 일단의 가장자리에 고정되는 모든 영구자석체는 고정자의 여자 돌극 쌍 단부 사이로부터 통과될 수 있고, 각 영구자석체의 2개의 자극면과 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성되어, 영구자석체가 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면 사이에 위치 시, 영구자석체와 여자 돌극 쌍 사이에 공극을 구비한 폐자기회로가 형성되며;
또는, 상기 회전자는 회전축, 회전자 브래킷 및 복수의 영구자석체로 구성되고, 상기 회전자 브래킷은 디스크와 원통으로 구성되며, 원통 중앙부위의 내벽은 디스크 바깥 둘레와 고정 연결되어 하나의 '동일한 바닥에 양방향으로 개구된 보울형' 완전체를 형성하며, 디스크의 중심은 회전축과 고정 연결되고, 디스크의 평면은 회전축의 축선과 수직을 이루며, 원통의 축선은 즉 회전축의 축선과 중첩되고, 복수의 영구자석체는 원통의 양단 가장자리 부위에 균형적으로 고정되며, 또한 동일한 단부 가장자리의 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 상이하고, 각기 다른 단부 가장자리의 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 동일하며, 상기 복수의 여자 돌극 쌍은 각각 두 그룹으로 나뉘어 회전자 브래킷의 디스크 양측에 설치되고, 모든 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면의 상하는 서로 대향하며, 회전축이 회전 시, 원통 양단의 가장자리에 고정되는 모든 영구자석체는 디스크 양측의 모든 여자 돌극 쌍 단부 사이로부터 통과될 수 있고, 각 영구자석체의 2개의 자극면과 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성되어, 영구자석체가 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면 사이에 위치 시, 영구자석체와 여자 돌극 쌍 사이에 공극을 구비한 폐자기회로가 형성될 수 있다.
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1. 본 발명은 '독립적인 여자 돌극 쌍'을 갖는 고정자와 캔틸레버 브래킷 구조를 갖는 회전자를 절묘하게 최적화 설계한 것으로, '독립적인 여자 돌극 쌍'의 특질을 유지시켜, 즉 각각의 여자 코일 스스로 "여자 돌극 쌍"을 독립적으로 여기시킴으로써, 각 "여자 돌극 쌍" 사이가 서로 독립적이면서, 서로 자기적으로 격리되어 상호 간섭하지 않고,, 각 그룹의 여자 코일이 독립적으로 환류 제어(換流控制)(re-direction control)를 수행할 수 있어, 이와 같이 고정자상의 각각의 '여자 돌극 쌍'과 회전자상의 영구자석체로 루프형 폐자기회로를 구성함으로써, 자기회로를 대폭 단축시키고, 공통 자기회로의 간섭과 자기 누설을 감소시켜 출력 밀도와 장치의 이용률을 높일 수 있다.
2. 본 발명의 회전자는 독특한 캔틸레버 브래킷 구조를 채택하여, 상기 회전자의 브래킷 구조와 고정자의 '독립된 여자 돌극 쌍'이 협동함으로써, 한편으로는 회전자의 힘점과 회전축의 암(力臂)이 추가되어 회전축이 더욱 큰 회전 토크를 획득할 수 있고, 다른 한편으로는, 특히 회전자를 이중 캔틸레버 브래킷 구조로 채택하는 경우, 회전자의 동적 균형 성능이 향상된다.
3. 본 발명은 솔선하여 '영구자석 효율증가' 릴럭턴스 전동모터의 개념을 제시하였고, '영구자석체'와 고정자의 '여자 돌극 쌍'을 일체화한 구조를 절묘하게 설계하여 복합 여자 돌극 쌍을 형성하였으며, 상기 '복합 여자 돌극 쌍'이 여자 코일의 전기적인 여기 작용 하에, 영구자석체 고유의 자속량을 여자 자속 회로에 합류시켜, 여기 전류를 이용함과 동시에 여자 자속과 영구자석체 자속의 누가된 자속량을 획득할 수 있으며, 상기 누가된 자속량은 전동모터의 공극 중의 자화 강도를 대폭 향상시키고, 토크를 증가시켜, 전동모터가 저속 회전 시 높은 토크를 지닐 수 있도록 하며, 차량용 전동모터(전동자전거, 전동차 등)의 중요 지표로서, 이는 차량의 반응 속도와 조작성을 향상시킬 수 있고, 에너지를 절약할 수 있으며, 차량의 연속 주행 능력을 향상시킬 수 있다.
4. 본 발명은 고정자상의 '복합 여자 돌극 쌍' 사이가 자기적으로 격리되어 상호 간섭하지 않는 특징을 충분히 이용하여, 독립적인 여자 코일이 독립적으로 환류 제어(換流控制)를 수행할 수 있으며, 이를 통해 자기회로가 대폭 단축되고, 공통 자기 회로의 간섭과 자기 누설이 감소되어 출력 밀도와 장치의 이용률을 높일 수 있다.
5. 본 발명은 '여자 돌극 쌍' 권선의 순차 주사(掃描) 환류(換流)의 제어방법을 최초로 발명하여, 회전자가 회전하는 과정에서, 회전자 브래킷에 고정된 영구자석체가 고정자상의 각각의 독립적인 '여자 돌극 쌍'의 돌극을 순차적으로 주사하고, 설정된 파라미터에 따라 '독립적인 여자 돌극 쌍' 유닛의 권선이 수시로 전류되도록 제어하여, 원래의 돌극의 자극성을 변환시킴으로써, 회전자 브래킷상의 각각의 영구자석체가 시종 그와 이웃한 고정자의 '여자 돌극 쌍' 돌극의 '먼저 흡인하고 나중에 밀어내는' 이중 자기 작용력에 처하도록 함으로써, 토크를 대폭 향상시킴과 동시에, 또한 매우 높은 토크의 안정성을 획득하였다.
6. 본 발명은 '독립적인 여자 돌극 쌍'의 독립적인 쇄교 자속(magnetic flux linkage) 반전(反轉) 환향(換向) 방법을 최초로 발명하였으며, 환향(換向) 권선 자기회로가 높은 릴럭턴스 상태에 처한 경우, 권선에 대해 전류의 환향(換向)을 수행하는 방식을 이용하는 것으로, 권선의 인덕턴스가 매우 작기 때문에, 전동모터의 시간 계수가 작아 환류 속도가 대폭 향상될 수 있으며, 전동모터의 회전속도와 출력을 높이기 위한 신규 방법을 제공하였다.
7. 본 발명의 복합 여자 돌극 쌍 중의 적층 코어는 또한 국제적으로 최첨단의 연질 자성 재료, 즉 나노 크리스탈 리본 재료를 이용하여, 독창적인 무봉 구조의 설계 및 가공 공정을 통해 높은 도자율, 고효율, 저전력 소모의 신형 재료가 전동모터의 적층 코어에 응용될 수 있도록 함으로써 전동모터의 효율을 대폭 향상시켰으며, 따라서 무봉 나노 크리스탈 재료를 전동모터의 적층 코어에 응용하는 첫 본보기를 개척하였다.
8. 본 발명은 독특한 중공의 적목형, 모듈화된 구조 설계를 채택하여, 종래 전동모터의 전체적인 구조와 자기회로를 적목형, 모듈화 유닛 구성부재로 분해하고, 주요 가공 수단과 자동 조립 라인의 생산 공정을 상호 결합을 한 번에 형성함으로써, 노동 생산성이 대폭 향상되고, 생산비가 절감되며, 원자재를 절약할 수 있다.
9. 본 발명의 독창적인 회전자 브래킷, 공기 고정자의 구조 설계는 내부 순환 냉각 방식을 구성하여 전동모터의 냉각 효율이 효율을 현저하게 향상시킬 수있으며, 오랫동안 골칫거리였던 영구자석체가 열을 받을 경우 자성이 감소하는 문제를 해결하였다.
도 1은 본 발명의 'C형' 단일코일 여자 돌극 쌍의 구조도이다(자극의 단부면 상하가 서로 마주보는 형태).
도 2는 본 발명의 'C형' 단일코일 여자 돌극 쌍 구조의 외관도이다.
도 3은 본 발명의 일측 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 일측 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 단면도이다(도 3의 A-A 방향의 단면)
도 5는 본 발명의 일측 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 외관도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1로서, 단일 캔틸레버 회전자 브래킷 전동모터 구조의 외관도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1로서, 단일 캔틸레버 회전자 브래킷 전동모터 구조도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 1로서, 단일 캔틸레버 회전자 브래킷 전동모터 구조의 단면도이다(도 7의 B-B 방향 단면)
도 9는 본 발명의 양측 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체의 구조도이다.
도 10은 본 발명의 양측 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 단면도이다(도 9의 C-C 방향 단면).
도 11은 본 발명의 양측 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 외관도이다.
도 12는 본 발명의 실시예 2로서, 이중 캔틸레버 회전자 브래킷 전동모터 구조의 외관도이다.
도 13은 본 발명의 실시예 2로서, 이중 캔틸레버 회전자 브래킷 전동모터의 구조도이다.
도 14는 본 발명의 실시예 2로서, 이중 캔틸레버 회전자 브래킷 전동모터 구조의 단면도이다(도 13의 D-D 방향 단면).
도 15는 본 발명의 실시예 3으로서, 양측 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체가 엇갈리게 설치된 구조도이다.
도 16은 본 발명의 실시예 3으로서, 양측 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체가 엇갈리게 설치된 구조의 외관도이다.
도 17은 본 발명의 양측 캔틸레버에 절곡변을 지닌 회전자 브래킷과 영구자석체 구조도이다.
도 18은 본 발명의 양측 캔틸레버에 절곡변을 지닌 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 단면도이다(도 17의 E-E 방향 단면).
도 19는 본 발명의 양측 캔틸레버에 절곡변을 지닌 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 외관도이다.
도 20은 본 발명의 실시예 4로서, 이중 캔틸레버에 절곡변을 지닌 회전자 브래킷 전동모터 구조의 외관도이다.
도 21은 본 발명의 실시예 4로서, 이중 캔틸레버에 절곡변을 지닌 회전자 브래킷 전동모터의 구조도이다.
도 22는 본 발명의 실시예 4로서, 이중 캔틸레버에 절곡변을 지닌 회전자 브래킷 전동모터 구조의 단면도이다(도 21의 F-F 방향 단면).
도 23은 본 발명의 'U형' 단일코일 여자 돌극 쌍 구조도이다(자극 단부면이 동일한 방향을 향한다).
도 24는 본 발명의 'U형' 단일코일 여자 돌극 쌍 구조의 외관도이다.
도 25는 본 발명의 실시예 5로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체의 구조도이다(디스크형 회전자 브래킷의 일측면에 영구자석체가 설치된다).
도 26은 본 발명의 실시예 5로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체 구조의 단면도이다(도 25의 G-G 방향 단면도).
도 27은 본 발명의 실시예 5로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체 구조의 외관도이다.
도 28은 본 발명의 실시예 5로서, 디스크형 회전자 브래킷의 일측면에 영구자석체가 설치된 전동모터 구조의 외관도이다.
도 29는 본 발명의 실시예 5로서, 디스크형 회전자 브래킷의 일측면에 영구자석체가 설치된 전동모터의 구조도이다.
도 30은 본 발명의 실시예 5로서, 디스크형 회전자 브래킷의 일측면에 영구자석체가 설치된 전동모터 구조의 단면도이다(도 29의 H-H 단면도).
도 31은 본 발명의 실시예 6으로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체의 구조도이다(디스크형 회전자 브래킷 양측면에 영구자석체가 설치된다).
도 32는 본 발명의 실시예 6으로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체 구조의 단면도이다(도 31의 I-I 방향의 단면도).
도 33은 본 발명의 실시예 6으로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체의 외관 구조도이다.
도 34는 본 발명의 실시예 6으로서, 'U형' 단일코일 여자 돌극 쌍, 디스크형 회전자 브래킷 양측면에 영구자석체가 설치된 전동모터 구조의 외관도이다.
도 35는 본 발명의 실시예 6의 전동모터 구조도이다.
도 36은 본 발명의 실시예 6의 전동모터 구조의 단면도이다(도 35의 J-J 방향의 단면도).
도 37은 본 발명의 'U형' 이중코일에 여기된 여자 돌극 쌍이 직렬 연결된 구조도이다(자극 단부면이 동일한 방향을 향하며, L1 코일에 여자 전류가 정방향으로 통입된다).
도 38은 본 발명의 'U형' 이중코일에 여기된 여자 돌극 쌍이 직렬 연결된 구조도이다(자극 단부면이 동일한 방향을 향하고, L2 코일에 여자전류가 역방향으로 통입된다).
도 39는 본 발명의 실시예 7의 'U형' 이중코일에 여기된 여자 돌극 쌍이 직렬 연결되고, 디스크형 회전자 브래킷 일측면에 영구자석체가 설치된 스위치드 릴럭턴스 전동모터의 구조도이다.
도 40은 본 발명의 실시예 7의 전동모터 구조의 단면도이다(도 39의 K-K 방향 단면도).
도 41은 본 발명의 실시예 7의 구조 외관도이다.
도 42는 본 발명의 단일코일로 여기되는 복합 여자 돌극 쌍의 외관도이다(자극 단부면의 상하가 서로 대향한다).
도 43은 본 발명의 단일코일로 여기되는 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어 및 여자코일의 구조도이다.
도 44는 본 발명의 단일 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체의 구조도이다.
도 45는 본 발명의 단일 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 단면도이다(도 44의 A-A 방향 단면).
도 46은 본 발명의 단일 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 외관도이다.
도 47은 본 발명의 실시예 9로서, 단일 캔틸레버 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 외관도이다.
도 48은 본 발명의 실시예 9로서, 단일 캔틸레버 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 구조도이다.
도 49는 본 발명의 실시예 9로서, 단일 캔틸레버 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 단면도이다(도 48의 B-B 방향 단면).
도 50은 본 발명의 이중 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체의 구조도이다.
도 51은 본 발명의 이중 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 단면도이다(도 50의 C-C 방향 단면).
도 52는 본 발명의 이중 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 외관도이다.
도 53은 본 발명의 실시예 10으로서, 이중 캔틸레버 회전자 브래킷 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 외관도이다.
도 54는 본 발명의 실시예 10으로서, 이중 캔틸레버 회전자 브래킷 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 구조도이다.
도 55는 본 발명의 실시예 10으로서, 이중 캔틸레버 회전자 브래킷 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 단면도이다(도 54의 D-D 방향 단면).
도 56은 본 발명의 실시예 11으로서, 이중 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체가 엇갈리게 설치된 구조도이다.
도 57은 본 발명의 실시예 11으로서, 이중 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체가 엇갈리게 설치된 구조의 외관도이다.
도 58은 본 발명의 이중코일 양극성 복합 여자 돌극 쌍 구조의 외관도이다(자극 단부면의 상하가 서로 마주본다).
도 59는 본 발명의 이중코일 양극성 복합 여자 돌극 쌍 중, 'C형' 적층 코어 및 여자 코일의 구조도이다.
도 60은 본 발명의 실시예 12로서, 단일 캔틸레버 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 구조도이다.
도 61은 본 발명의 실시예 12로서, 단일 캔틸레버 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 단면도이다(도 60의 E-E 방향 단면).
도 62는 본 발명의 실시예 12로서, 단일 캔틸레버 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 외관도이다.
도 63은 본 발명의 실시예 13으로서, 이중 캔틸레버 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 외관도이다.
도 64는 본 발명의 단일코일 양극성 복합 여자 돌극 쌍 구조의 외관도로서, 2개의 영구자석체가 적층 코어의 노치에 감입된 형태이다(자극 단부면의 상하가 서로 마주본다).
도 65는 본 발명의 단일코일 양극성 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어, 영구자석체 및 여자 코일의 구조도이다.
도 66은 본 발명의 실시예 14로서, 단일 캔틸레버 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 구조도이다.
도 67은 본 발명의 실시예 14로서, 단일 캔틸레버 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 단면도이다(도 66의 F-F 방향 단면).
도 68은 본 발명의 실시예 14로서, 단일 캔틸레버 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 외관도이다.
도 69는 본 발명의 이중코일로 여기되는 단극성 복합 여자 돌극 쌍이 직렬 연결된 구조의 외관도로서, 즉 하나의 영구자석체가 적층 코어의 노치에 감입된 형태이다(자극 단부면의 상하가 서로 마주본다).
도 70은 본 발명의 이중코일에 여기된 단극성 복합 여자 돌극 쌍이 직렬 연결된 'C형' 적층 코어, 영구자석체, 직렬 이중코일의 구조도이다.
도 71은 본 발명의 단일코일의 여기된 단극성 복합 여자 돌극 쌍 구조의 외관도이다(자극 단부면이 동일한 방향을 향한다).
도 72는 본 발명의 단일코일의 여기된 단극성 복합 여자 돌극 쌍의 'U형' 적층 코어 및 여자 코일의 구조도이다.
도 73은 본 발명의 실시예 15로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체의 구조도이다.
도 74는 본 발명의 실시예 15로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체 구조의 단면도이다(도 73의 G-G 방향 단면도).
도 75는 본 발명의 실시예 15로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체의 외관구조도이다.
도 76은 본 발명의 실시예 15로서, 디스크형 회전자 브래킷 일측면에 영구자석체가 설치된 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 외관도이다.
도 77은 본 발명의 실시예 15로서, 디스크형 회전자 브래킷 일측면에 영구자석체가 설치된 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 구조도이다.
도 78은 본 발명의 실시예 15로서, 디스크형 회전자 브래킷의 일측면에 영구자석체가 설치된 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 단면도이다(도 77의 H-H 방향 단면도).
도 79는 본 발명의 실시예 16으로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체의 구조도이다.
도 80은 본 발명의 실시예 16으로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체 구조의 단면도이다(도 79의 I-I 방향 단면도).
도 81은 본 발명의 실시예 16으로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체의 외관도이다.
도 82는 본 발명의 실시예 17로서, 디스크형 회전자 브래킷의 양측면에 영구자석체가 설치된 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 외관도이다.
도 83은 본 발명의 실시예 17로서, 디스크형 회전자 브래킷의 양측면에 영구자석체가 설치된 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 구조도이다.
도 84는 본 발명의 실시예 17로서, 디스크형 회전자 브래킷 양측면에 영구자석체가 설치된 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 단면도이다(도 83의 J-J 방향 단면도).
도 85는 본 발명의 이중 코일이 양극성 복합 여자 돌극 쌍을 여기시키는 복합 여자의 극성 상태도이다(자극 단부면이 동일한 방향을 향한다).
도 86은 본 발명의 이중 코일이 양극성 여자 돌극 쌍을 여기시키는 복합 여자의 다른 극성 상태도이다.
도 87은 본 발명의 실시예 18로서, 디스크형 회전자 브래킷의 일측면에 영구자석체가 설치된 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 구조도이다.
도 88은 본 발명의 실시예 18로서, 디스크형 회전자 브래킷 일측면에 영구자석체가 설치된 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 단면도이다(도 87의 K-K 방향 단면도).
도 89는 본 발명의 실시예 18로서, 디스크형 회전자 브래킷의 일측면에 영구자석체가 설치된 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 외관 구조도이다.
도 90은 본 발명의 실시예 19로서, 디스크형 회전자 브래킷의 양측면에 영구자석체가 설치된 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 외관도이다.
도 91은 본 발명의 실시예 19로서, 디스크형 회전자 브래킷의 양측면에 영구자석체가 설치된 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 구조도이다.
도 92는 본 발명의 실시예 19로서, 디스크형 회전자 브래킷 양측면에 영구자석체가 설치된 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 단면도이다(도 91의 L-L 방향의 단면도).
도 2는 본 발명의 'C형' 단일코일 여자 돌극 쌍 구조의 외관도이다.
도 3은 본 발명의 일측 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 일측 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 단면도이다(도 3의 A-A 방향의 단면)
도 5는 본 발명의 일측 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 외관도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1로서, 단일 캔틸레버 회전자 브래킷 전동모터 구조의 외관도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1로서, 단일 캔틸레버 회전자 브래킷 전동모터 구조도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 1로서, 단일 캔틸레버 회전자 브래킷 전동모터 구조의 단면도이다(도 7의 B-B 방향 단면)
도 9는 본 발명의 양측 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체의 구조도이다.
도 10은 본 발명의 양측 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 단면도이다(도 9의 C-C 방향 단면).
도 11은 본 발명의 양측 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 외관도이다.
도 12는 본 발명의 실시예 2로서, 이중 캔틸레버 회전자 브래킷 전동모터 구조의 외관도이다.
도 13은 본 발명의 실시예 2로서, 이중 캔틸레버 회전자 브래킷 전동모터의 구조도이다.
도 14는 본 발명의 실시예 2로서, 이중 캔틸레버 회전자 브래킷 전동모터 구조의 단면도이다(도 13의 D-D 방향 단면).
도 15는 본 발명의 실시예 3으로서, 양측 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체가 엇갈리게 설치된 구조도이다.
도 16은 본 발명의 실시예 3으로서, 양측 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체가 엇갈리게 설치된 구조의 외관도이다.
도 17은 본 발명의 양측 캔틸레버에 절곡변을 지닌 회전자 브래킷과 영구자석체 구조도이다.
도 18은 본 발명의 양측 캔틸레버에 절곡변을 지닌 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 단면도이다(도 17의 E-E 방향 단면).
도 19는 본 발명의 양측 캔틸레버에 절곡변을 지닌 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 외관도이다.
도 20은 본 발명의 실시예 4로서, 이중 캔틸레버에 절곡변을 지닌 회전자 브래킷 전동모터 구조의 외관도이다.
도 21은 본 발명의 실시예 4로서, 이중 캔틸레버에 절곡변을 지닌 회전자 브래킷 전동모터의 구조도이다.
도 22는 본 발명의 실시예 4로서, 이중 캔틸레버에 절곡변을 지닌 회전자 브래킷 전동모터 구조의 단면도이다(도 21의 F-F 방향 단면).
도 23은 본 발명의 'U형' 단일코일 여자 돌극 쌍 구조도이다(자극 단부면이 동일한 방향을 향한다).
도 24는 본 발명의 'U형' 단일코일 여자 돌극 쌍 구조의 외관도이다.
도 25는 본 발명의 실시예 5로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체의 구조도이다(디스크형 회전자 브래킷의 일측면에 영구자석체가 설치된다).
도 26은 본 발명의 실시예 5로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체 구조의 단면도이다(도 25의 G-G 방향 단면도).
도 27은 본 발명의 실시예 5로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체 구조의 외관도이다.
도 28은 본 발명의 실시예 5로서, 디스크형 회전자 브래킷의 일측면에 영구자석체가 설치된 전동모터 구조의 외관도이다.
도 29는 본 발명의 실시예 5로서, 디스크형 회전자 브래킷의 일측면에 영구자석체가 설치된 전동모터의 구조도이다.
도 30은 본 발명의 실시예 5로서, 디스크형 회전자 브래킷의 일측면에 영구자석체가 설치된 전동모터 구조의 단면도이다(도 29의 H-H 단면도).
도 31은 본 발명의 실시예 6으로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체의 구조도이다(디스크형 회전자 브래킷 양측면에 영구자석체가 설치된다).
도 32는 본 발명의 실시예 6으로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체 구조의 단면도이다(도 31의 I-I 방향의 단면도).
도 33은 본 발명의 실시예 6으로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체의 외관 구조도이다.
도 34는 본 발명의 실시예 6으로서, 'U형' 단일코일 여자 돌극 쌍, 디스크형 회전자 브래킷 양측면에 영구자석체가 설치된 전동모터 구조의 외관도이다.
도 35는 본 발명의 실시예 6의 전동모터 구조도이다.
도 36은 본 발명의 실시예 6의 전동모터 구조의 단면도이다(도 35의 J-J 방향의 단면도).
도 37은 본 발명의 'U형' 이중코일에 여기된 여자 돌극 쌍이 직렬 연결된 구조도이다(자극 단부면이 동일한 방향을 향하며, L1 코일에 여자 전류가 정방향으로 통입된다).
도 38은 본 발명의 'U형' 이중코일에 여기된 여자 돌극 쌍이 직렬 연결된 구조도이다(자극 단부면이 동일한 방향을 향하고, L2 코일에 여자전류가 역방향으로 통입된다).
도 39는 본 발명의 실시예 7의 'U형' 이중코일에 여기된 여자 돌극 쌍이 직렬 연결되고, 디스크형 회전자 브래킷 일측면에 영구자석체가 설치된 스위치드 릴럭턴스 전동모터의 구조도이다.
도 40은 본 발명의 실시예 7의 전동모터 구조의 단면도이다(도 39의 K-K 방향 단면도).
도 41은 본 발명의 실시예 7의 구조 외관도이다.
도 42는 본 발명의 단일코일로 여기되는 복합 여자 돌극 쌍의 외관도이다(자극 단부면의 상하가 서로 대향한다).
도 43은 본 발명의 단일코일로 여기되는 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어 및 여자코일의 구조도이다.
도 44는 본 발명의 단일 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체의 구조도이다.
도 45는 본 발명의 단일 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 단면도이다(도 44의 A-A 방향 단면).
도 46은 본 발명의 단일 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 외관도이다.
도 47은 본 발명의 실시예 9로서, 단일 캔틸레버 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 외관도이다.
도 48은 본 발명의 실시예 9로서, 단일 캔틸레버 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 구조도이다.
도 49는 본 발명의 실시예 9로서, 단일 캔틸레버 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 단면도이다(도 48의 B-B 방향 단면).
도 50은 본 발명의 이중 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체의 구조도이다.
도 51은 본 발명의 이중 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 단면도이다(도 50의 C-C 방향 단면).
도 52는 본 발명의 이중 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체 구조의 외관도이다.
도 53은 본 발명의 실시예 10으로서, 이중 캔틸레버 회전자 브래킷 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 외관도이다.
도 54는 본 발명의 실시예 10으로서, 이중 캔틸레버 회전자 브래킷 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 구조도이다.
도 55는 본 발명의 실시예 10으로서, 이중 캔틸레버 회전자 브래킷 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 단면도이다(도 54의 D-D 방향 단면).
도 56은 본 발명의 실시예 11으로서, 이중 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체가 엇갈리게 설치된 구조도이다.
도 57은 본 발명의 실시예 11으로서, 이중 캔틸레버 회전자 브래킷과 영구자석체가 엇갈리게 설치된 구조의 외관도이다.
도 58은 본 발명의 이중코일 양극성 복합 여자 돌극 쌍 구조의 외관도이다(자극 단부면의 상하가 서로 마주본다).
도 59는 본 발명의 이중코일 양극성 복합 여자 돌극 쌍 중, 'C형' 적층 코어 및 여자 코일의 구조도이다.
도 60은 본 발명의 실시예 12로서, 단일 캔틸레버 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 구조도이다.
도 61은 본 발명의 실시예 12로서, 단일 캔틸레버 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 단면도이다(도 60의 E-E 방향 단면).
도 62는 본 발명의 실시예 12로서, 단일 캔틸레버 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 외관도이다.
도 63은 본 발명의 실시예 13으로서, 이중 캔틸레버 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 외관도이다.
도 64는 본 발명의 단일코일 양극성 복합 여자 돌극 쌍 구조의 외관도로서, 2개의 영구자석체가 적층 코어의 노치에 감입된 형태이다(자극 단부면의 상하가 서로 마주본다).
도 65는 본 발명의 단일코일 양극성 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어, 영구자석체 및 여자 코일의 구조도이다.
도 66은 본 발명의 실시예 14로서, 단일 캔틸레버 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 구조도이다.
도 67은 본 발명의 실시예 14로서, 단일 캔틸레버 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 단면도이다(도 66의 F-F 방향 단면).
도 68은 본 발명의 실시예 14로서, 단일 캔틸레버 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 외관도이다.
도 69는 본 발명의 이중코일로 여기되는 단극성 복합 여자 돌극 쌍이 직렬 연결된 구조의 외관도로서, 즉 하나의 영구자석체가 적층 코어의 노치에 감입된 형태이다(자극 단부면의 상하가 서로 마주본다).
도 70은 본 발명의 이중코일에 여기된 단극성 복합 여자 돌극 쌍이 직렬 연결된 'C형' 적층 코어, 영구자석체, 직렬 이중코일의 구조도이다.
도 71은 본 발명의 단일코일의 여기된 단극성 복합 여자 돌극 쌍 구조의 외관도이다(자극 단부면이 동일한 방향을 향한다).
도 72는 본 발명의 단일코일의 여기된 단극성 복합 여자 돌극 쌍의 'U형' 적층 코어 및 여자 코일의 구조도이다.
도 73은 본 발명의 실시예 15로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체의 구조도이다.
도 74는 본 발명의 실시예 15로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체 구조의 단면도이다(도 73의 G-G 방향 단면도).
도 75는 본 발명의 실시예 15로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체의 외관구조도이다.
도 76은 본 발명의 실시예 15로서, 디스크형 회전자 브래킷 일측면에 영구자석체가 설치된 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 외관도이다.
도 77은 본 발명의 실시예 15로서, 디스크형 회전자 브래킷 일측면에 영구자석체가 설치된 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 구조도이다.
도 78은 본 발명의 실시예 15로서, 디스크형 회전자 브래킷의 일측면에 영구자석체가 설치된 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 단면도이다(도 77의 H-H 방향 단면도).
도 79는 본 발명의 실시예 16으로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체의 구조도이다.
도 80은 본 발명의 실시예 16으로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체 구조의 단면도이다(도 79의 I-I 방향 단면도).
도 81은 본 발명의 실시예 16으로서, 디스크형 회전자 브래킷 및 영구자석체의 외관도이다.
도 82는 본 발명의 실시예 17로서, 디스크형 회전자 브래킷의 양측면에 영구자석체가 설치된 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 외관도이다.
도 83은 본 발명의 실시예 17로서, 디스크형 회전자 브래킷의 양측면에 영구자석체가 설치된 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 구조도이다.
도 84는 본 발명의 실시예 17로서, 디스크형 회전자 브래킷 양측면에 영구자석체가 설치된 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 단면도이다(도 83의 J-J 방향 단면도).
도 85는 본 발명의 이중 코일이 양극성 복합 여자 돌극 쌍을 여기시키는 복합 여자의 극성 상태도이다(자극 단부면이 동일한 방향을 향한다).
도 86은 본 발명의 이중 코일이 양극성 여자 돌극 쌍을 여기시키는 복합 여자의 다른 극성 상태도이다.
도 87은 본 발명의 실시예 18로서, 디스크형 회전자 브래킷의 일측면에 영구자석체가 설치된 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 구조도이다.
도 88은 본 발명의 실시예 18로서, 디스크형 회전자 브래킷 일측면에 영구자석체가 설치된 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 단면도이다(도 87의 K-K 방향 단면도).
도 89는 본 발명의 실시예 18로서, 디스크형 회전자 브래킷의 일측면에 영구자석체가 설치된 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 외관 구조도이다.
도 90은 본 발명의 실시예 19로서, 디스크형 회전자 브래킷의 양측면에 영구자석체가 설치된 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 외관도이다.
도 91은 본 발명의 실시예 19로서, 디스크형 회전자 브래킷의 양측면에 영구자석체가 설치된 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터의 구조도이다.
도 92는 본 발명의 실시예 19로서, 디스크형 회전자 브래킷 양측면에 영구자석체가 설치된 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터 구조의 단면도이다(도 91의 L-L 방향의 단면도).
실시예 1:
본 실시예는 고정자에 'C형' 단일 코일 여자 돌극 쌍이 설치되고, 회전자는 일측 캔틸레버 브래킷으로 구성되는 교류 영구자석 스위치드 릴럭턴스 전동모터를 제시하며, 그 구조와 외형은 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같다.
본 실시예의 고정자는 고정자 시트(17)와 4개의 'C형' 여자 돌극 쌍으로 구성되며, 4개의 'C형' 여자 돌극 쌍은 각각 상, 하, 좌, 우에 설치되고, 상호간에 90도의 원심각의 거리차가 존재한다. 'C형' 여자 돌극 쌍은 'C형' 적층 코어(11)와 여자 코일(12)로 구성되며, 여자 코일(12)은 적층 코어(11)의 중앙부위 바깥 둘레에 권취된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 'C형' 적층 코어의 두 단부면의 상하는 서로 마주보고, 또한 두 개의 단부면은 호형면이며, 도 2에 도시된 바와 같이, 여자 코일에 정방향의 여기 전류가 입력 시, 'C형' 여자 돌극 쌍의 상단면 부위는 즉시 자극성 N이 나타나고, 이와 동시에 'C형 ' 여자 돌극 쌍의 하단면 부위는 즉시 자극 S가 나타나며, 여자 코일에 부방향 여기 전류가 입력 시, 'C형' 여자 돌극 쌍의 상단면 부위는 즉시 자극성 S가 나타나고, 이와 동시에 'C형' 여자 돌극 쌍의 하단면 부위는 즉시 자극 N이 나타난다.
본 실시예의 회전자는 회전축(16)과 일측 캔틸레버 회전자 브래킷으로 구성되고, 일측 캔틸레버 회전자 브래킷은 또한 디스크(15)와 원통(14)으로 구성되며, 디스크(15)의 중심은 회전축(16)과 일체형으로 고정되고, 디스크(15)의 평면은 회전축(16)의 축선과 수직을 이루며, 원통(14)의 축선은 회전축의 축선과 중첩되고, 원통(14)의 일단 가장자리는 디스크(15)와 고정 연결되어, 일측 캔틸레버 구조의 회전자 브래킷을 형성하며, 원통(14)의 타단 가장자리에 6개의 영구자석체(13)가 등간격으로 고정된다. 영구자석체(13)의 자극성은 도 3에 도시된 바와 같으며, 각각의 영구자석체 사이에 60도의 원심각의 거리차가 있고, 또한 동일한 회전면에서 서로 이웃한 2개의 영구자석체의 자극성은 상이하며, 각 영구자석체의 두 자극면의 호도는 'C형' 여자 돌극 쌍의 양단면의 호도와 일치한다. 회전축(16)이 회전 시, 각 영구자석체의 2개의 자극 단부면과 각각의 'C형' 여자 돌극 쌍의 적층 코어(11) 상하 단부면 사이에 간격이 동일한 공극이 존재한다.
본 실시예의 작용 메커니즘 및 구동 제어 방식은 다음과 같다. 고정자 상방의 'C형' 여자 돌극 쌍의 여자 코일(12)에 정방향의 여기 전류가 통입되면, 상기 'C형' 여자 돌극 쌍의 상단면에 N극 자성이 나타나고, 하단면에 S극 자성이 나타나게 되는데, 상기 'C형' 여자 돌극 쌍은 즉 회전자의 캔틸레버상에서 외측 단면이 S이고, 내측 단면의 자극성이 N인 영구자석체(13)에 대해 자기 흡인력을 발생시킴과 동시에, 상기 'C형' 여자 돌극 쌍은 또한 회전자 캔틸레버상에서 외측 단면의 자극성이 N이고, 내측 단면의 자극성이 S인 영구자석체에 대해 자기 추력을 발생시킨다. 상기 'C형' 여자 돌극 쌍은 이러한 '후방 영구자석체를 흡인함과 동시에 전방 영구자석체를 밀어내는' 작용 메커니즘에 의해, 회전자에 대해 회전 토크를 형성하며, 흡인된 영구자석체가 상기 'C형' 여자 돌극 쌍의 상하 단부면 사이에 위치할 때, 도 8에 도시된 바와 같이, 'C형' 여자 돌극 쌍의 여자 자기 포텐셜이 영구자석체 상방의 호면 공극, 영구자석체(13) 및 영구자석체 하방의 호면 공극을 거치면서 릴럭턴스가 상대적으로 작은 하나의 폐자기회로를 형성한다. 영구자석체(13)가 'C형' 여자 돌극 쌍의 단부면과 상하로 정렬되면, 이와 동시에 전동모터 구동 제어장치가 즉시 상기 'C형' 여자 돌극 쌍의 여자 코일의 여기 전류 방향을 변경시켜 부방향의 여기 전류를 통입시킴으로써, 상기 'C형' 여자 돌극 쌍의 상하 단부면의 자극성을 변경한다. 즉 상측 단부면에는 S극의 자성이 나타나고, 하측 단부면에는 N극의 자성이 나타나게 되며, 이때, 상기 'C형' 여자 돌극 쌍은 또한 '후방 영구자석체를 흡인하고 전방 영구자석체를 밀어내는' 작용 과정을 계속 반복할 수 있다. 본 실시예의 고정자 시트에 4개의 'C형' 여자 돌극 쌍이 구비되고, 회전자의 캔틸레버 브래킷에 6개의 영구자석체가 구비되므로, 회전축이 30도 원심각으로 회전할 때마다, 2개의 'C형' 여자 돌극 쌍이 2개의 영구자석체와 정렬되며, 즉 영구자석체가 'C형' 여자 돌극 쌍의 상하 2개의 단부면 사이에 위치함으로써 회전자의 연속적인 회전 토크 출력을 구현한다.
본 실시예의 전동모터의 회전자 브래킷은 일측 캔틸레버 구조를 채택하여, 종래의 스위치드 릴럭턴스 전동모터의 축방향 크기를 대폭 압축시켰으며, 또한, 본 실시예 고유의 구동 제어 방식은 종래의 스위치드 릴럭턴스 전동모터가 극복하기 어려웠던 역방향 토크를 효과적으로 제거하여 전동모터의 효능이 더욱 향상된다.
실시예 2:
본 실시예는 고정자에 'C형' 단일 코일 여자 돌극 쌍이 설치되고, 회전자는 양측 캔틸레버 브래킷으로 구성되는 교류 영구자석 스위치드 릴럭턴스 전동모터를 제시하며, 그 구조와 외형은 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같다.
본 실시예의 회전자는 회전축(26) 및 양측 캔틸레버 회전자 브래킷으로 구성되고, 양측 캔틸레버 회전자 브래킷은 또한 디스크(25)와 원통(24)으로 구성되며, 디스크(25)의 중심은 회전축과 일체형으로 고정되고, 디스크(25)의 평면은 회전축(26)의 축선과 수직을 이루며, 원통(25)의 축선은 회전축(26)의 축선과 중첩되고, 원통(24)의 2분의 1 위치가 디스크(25)와 고정 결합되어 양측 캔틸레버 구조의 회전자 브래킷을 형성하며, 원통(24)의 양단 가장자리는 6개의 영구자석체가 각각 등간격으로 고정되고, 원통(24) 양단의 영구자석체는 디스크(25)를 대칭면으로 하여, 즉 원통(24) 좌측 단부 가장자리의 영구자석체(23a)와 원통(24) 우측 단부 가장자리의 영구자석체(23b)가 디스크(25)를 대칭면으로 설치되며, 영구자석체의 자극성의 설치는 도 11에 도시된 바와 같다. 각각의 영구자석체의 방사상 중심선 사이의 원심각은 서로 60도의 차이가 있으며, 또한 서로 이웃한 2개의 영구자석체의 자극성은 상이하고, 각 영구자석체의 두 자극면의 호도는 'C형' 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면의 호도와 일치한다. 회전축이 회전 시, 각 영구자석체의 2개의 자극면과 각각의 'C형' 여자 돌극 쌍의 양측 단부면 사이에 간격이 동일한 공극이 존재한다.
본 실시예에서, 고정자의 'C형' 여자 돌극 쌍 구조의 특징은 실시예 1과 동일하며, 차이점은, 본 실시예의 고정자 'C형' 여자 돌극 쌍은 8개로, 4개가 한 그룹이며, 또한 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 회전자 디스크(24)를 대칭면으로 그룹별로 대칭되게 설치된다는데 있다. 회전자 브래킷 양측의 'C형' 여자 돌극 쌍과 회전자상의 영구자석체의 상호 작용 메커니즘은 동일하게 완수되고, 회전자 브래킷 양측의 'C형' 여자 돌극 쌍의 여자 코일 중의 여기 전류가 방향을 전환하는 시기 역시 완전히 동기적이며, 그 효과는 실시예 1의 형식의 전동모터 2대의 회전축을 일체형으로 결합한 것과 유사하다.
본 실시예의 회전자는 이중 캔틸레버 브래킷 구조를 채택하였기 때문에, 동적 균형성이 강화되고, 출력 토크가 증가하며, 전동모터의 축방향 사이즈는 증가가 제한된다.
실시예 3:
본 실시예는 고정자에 'C형' 단일 코일 여자 돌극 쌍이 설치되고, 회전자는 양측 캔틸레버 브래킷으로 구성되는 다른 교류 영구자석 스위치드 릴럭턴스 전동모터를 제시한다. 그 고정자상의 'C형' 여자 돌극 쌍의 구조 및 설치위치는 실시예 2와 동일하며, 도 15 내지 도 16을 참조한다.
본 실시예의 회전자는 회전축(36) 및 양측 캔틸레버 회전자 브래킷으로 구성되고, 양측 캔틸레버 회전자 브래킷은 또한 디스크(35)와 원통(34)으로 구성되며, 디스크(35)의 중심은 회전축(36)과 일체형으로 고정되고, 디스크의 평면은 회전축(36)의 축선과 수직을 이루며, 원통(34)의 축선은 회전축(36)의 축선과 중첩되고, 원통(34)의 2분의 1 위치가 디스크와 고정 연결되어 양측 캔틸레버 구조의 회전자 브래킷을 형성하며, 원통(34)의 양단 가장자리에 6개의 영구자석체가 각각 등간격으로 고정되고, 6개의 영구자석체의 방사상 중심선 사이의 원심각의 차는 60도이며, 또한 서로 이웃한 2개의 영구자석체의 자극성은 상이하다. 또한 원통(34) 좌측 단부 가장자리에 설치되는 6개의 영구자석체와 원통의 우측 단부 가장자리에 설치되는 6개의 영구자석체 사이는 α각인 30도만큼 엇갈리게 위치하며, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 영구자석체(33a)의 방사상 중심선과 영구자석체(33b)의 방사상 중심선의 원심각은 서로 30도만큼의 차이를 갖는다.
본 실시예에서, 양측 캔틸레버 브래킷 양단 가장자리에 위치하는 영구자석체는 30도의 원심각만큼 엇갈리도록 설치되고, 회전자 브래킷의 좌우 양측에 마주보게 설치되는 'C형' 여자 돌극 쌍의 여자 코일 중의 여기 전류의 방향 전환 시기 역시 엇갈리게 되며, 이와 같이 하면, 본 실시예의 전동모터가 비교적 작은 스텝 각도를 가지게 됨으로써, 회전자의 회전 안정성이 더욱 향상된다.
실시예 4:
본 실시예는 고정자에 'C형' 단일 코일 여자 돌극 쌍이 설치되고, 회전자는 양측 캔틸레버 브래킷으로 구성되는 다른 교류 영구자석 스위치드 릴럭턴스 전동모터를 제시하며, 그 외형과 구조는 도 20 내지 도 22에 도시된 바와 같다.
본 실시예 중의 고정자상의 'C형' 여자 돌극 쌍 구조의 형식은 실시예 1과 동일하며, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같다.
본 실시예에서, 8개의 'C형' 여자 돌극 쌍은 각각 두 그룹으로 나뉘어 회전자 브래킷의 디스크 양측에 각각 설치되고, 또한 고정자 시트에 균형적으로 설치된다. 도 22에 도시된 바와 같이, 모든 'C형' 여자 돌극 쌍의 적층 코어(41a)와 'C형' 여자 돌극 쌍의 적층 코어(41b)의 2개의 자극 단부면은 횡방향으로 좌우가 서로 대향한다.
본 실시예 중 회전자 브래킷은 디스크(45) 및 절곡변을 갖는 원통(44)으로 구성되며, 도 17 및 도 19에 도시된 바와 같이, 절곡변을 갖는 원통(44) 중앙부위의 내벽 가장자리는 디스크(45) 바깥 가장자리와 고정 연결되어 하나의 '동일한 바닥에 양방향 보울 입구의 가장자리가 내측으로 절곡된' 완전체를 형성하며, 디스크(45)의 중심은 회전축(46)과 고정 연결되고, 디스크(45)의 평면은 회전축(46)의 축선과 수직을 이루며, 절곡변을 갖는 원통(44)의 축선은 즉 회전축(46)의 축선과 중첩되고, 내측으로 절곡된 가장자리를 갖는 원통(44)의 절곡면은 회전축(46)의 축선과 수직을 이룬다. 12개의 영구자석체는 각각 2그룹으로 나뉘어 절곡변을 갖는 원통 양단의 절곡변 부위에 균형적으로 대칭되게 고정되고, 또한 도 17에 도시된 바와 같이, 동일한 회전면의 서로 이웃한 2개의 영구자석체의 자극성은 상이하다. 회전축(46)이 회전 시, 절곡변을 갖는 원통(44) 양단의 절곡변에 고정되는 모든 영구자석체는 디스크 양측의 모든 'C형' 여자 돌극 쌍의 단부면 사이로부터 통과될 수 있으며, 또한 영구자석체의 2개의 자극면과 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성되어, 영구자석체(43a 및 43b)가 여자 돌극 쌍의 적층 코어(41a 및 41b)의 2개의 단부면 사이에 위치 시, 영구자석체와 여자 돌극 쌍 사이에 하나의 최단 자기회로가 형성된다.
본 실시예의 전동모터 작동 메커니즘과 구동방식은 실시예 2와 동일하므로, 여기서는 중복 설명을 생략한다.
실시예 5:
본 실시예는 고정자에 'U형' 단일코일 여자 돌극 쌍이 설치되고, 회전자 브래킷 디스크의 일측에 영구자석체가 설치되는 스위치드 릴럭턴스 전동모터를 제공하며, 그 구조 및 외형은 도 28 내지 도 30에 도시된 바와 같다.
본 실시예의 고정자는 고정자 시트 및 4개의 'U형' 여자 돌극 쌍으로 구성되고, 4개의 'U형' 여자 돌극 쌍이 상, 하, 좌, 우에 각각 설치되며, 상호간에 90도 각도의 원심각 차이가 존재한다. 각각의 'U형' 여자 돌극 쌍은 하나의 'U형' 적층 코어(51), 한 그룹의 여자 코일(52)로 구성되며, 도 23 및 도 24에 도시된 바와 같이, 상기 'U형' 적층 코어(51)의 2개의 돌극 단부면은 동일한 방향을 향한다.
본 실시예의 회전자 브래킷은 디스크(55)이며, 12개의 영구자석체가 회전축의 축선을 대칭축으로 하여 각각 내측원 및 외측원으로 나뉘어 자기 유도 디스크(55)의 일측면에 설치된다. 도 25 및 도 27에 도시된 바와 같이, 내측원의 영구자석체 상호간의 간격은 동일하고, 외측원의 영구자석체 상호간의 간격 역시 동일하며, 디스크(55)는 자기 유도하므로, 동일한 사선상에 설치된 내측원의 영구자석체(54)와 외측원의 영구자석체(53)는 하나의 영구자석 돌극 쌍을 형성하며, 서로 이웃한 2개의 영구자석 돌극 쌍의 자극성은 상이하고, 각각의 영구자석 돌극 쌍 사이의 간격은 고정자 'C형' 여자 돌극 쌍의 두 돌극 사이의 간격과 동일하다.
회전축(56)이 회전 시, 디스크 측면상의 각 영구자석 돌극 쌍은 고정자 상의 각 여자 돌극 쌍을 순차적으로 주사하고, 또한 각각의 영구자석 돌극 쌍의 단부면과 각 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성되어, 회전자상의 어느 하나의 영구자석 돌극 쌍의 2개의 단부면이 고정자상의 어느 하나의 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면과 정확하게 대향하여 중첩될 때, 상기 영구자석 돌극 쌍과 상기 여자 돌극 쌍 사이에 하나의 최단 자기회로가 형성된다.
본 실시예의 전동모터 작동 메커니즘과 구동방식은 실시예 1와 동일하므로, 여기서는 중복 설명을 생략한다.
실시예 6:
본 실시예는 고정자에 'U형' 단일코일 여자 돌극 쌍이 설치되고, 회전자 브래킷 디스크의 일측에 영구자석체가 설치되는 스위치드 릴럭턴스 전동모터를 제공하며, 그 외관 및 구조 단면은 도 34 내지 도 36에 도시된 바와 같다.
본 실시예의 고정자는 고정자 시트 및 8개의 'U형' 여자 돌극 쌍으로 구성되고, 도 34 및 도 36에 도시된 바와 같이, 8개의 'U형' 여자 돌극 쌍은 2그룹으로 나뉘어, 회전자 브래킷 디스크의 양측에 각각 설치되며, 각 그룹의 4개의 'U형' 여자 돌극 쌍은 상, 하, 좌, 우에 각각 설치되고, 상호간에 90도의 원심각 차이가 존재한다.
본 실시예의 회전자 브래킷은 디스크(65)이며, 24개의 영구자석체가 회전축의(66) 축선을 대칭축으로 하여 각각 내측원 및 외측원으로 나뉘어 자화 디스크(65)의 양측면에 설치되며, 내측원의 영구자석체 상호간의 간격은 같고, 외측원의 영구자석체 상호간의 간격 역시 같으며, 디스크(65)가 자기 유도하므로, 동일한 사선상에 설치된 내측원의 영구자석체(64a)와 외측원의 영구자석체(63b)는 하나의 영구자석 돌극 쌍을 형성하며, 이와 같이 자화 디스크(65)의 일측면에 6개의 영구자석 돌극 쌍을 형성하고, 또한 도 31에 도시된 바와 같이, 서로 이웃한 2개의 영구자석 돌극 쌍의 자극성은 상이하다. 각각의 영구자석 돌극 쌍의 두 돌극 사이의 간격은 고정자 여자 돌극 쌍의 적층 코어의 두 돌극 사이의 간격과 동일하다.
회전축이 회전 시, 디스크(65)의 양 측면상의 각 영구자석 돌극 쌍은 고정자 상의 각 여자 돌극 쌍을 순차적으로 주사하고, 또한 각각의 영구자석 돌극 쌍의 단부면과 각 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성되어, 회전자상의 어느 하나의 영구자석 돌극 쌍의 2개의 단부면이 고정자상의 어느 하나의 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면과 정확하게 대향하여 중첩될 때, 상기 영구자석 돌극 쌍과 상기 여자 돌극 쌍 사이에 하나의 최단 자기회로가 형성된다.
본 실시예의 회전자 브래킷 디스크 양측의 'U형' 여자 돌극 쌍과 디스크 양측면의 영구자석 돌극 쌍의 상호 작용 메커니즘과 작용 시기는 동일하게 완수되고, 회전자 브래킷 디스크 양측의 'U형' 여자 돌극 쌍의 여자 코일 중의 여기 전류가 환향하는 시기 역시 완전히 동기적이며, 그 효과는 실시예 5의 형식의 전동모터 2대의 회전축을 일체형으로 연결한 것과 유사하며, 동적 균형성이 강화되고, 출력 토크가 증가하며, 전동모터의 축방향 사이즈는 증가가 제한적이다.
본 실시예는 회전자 브래킷 디스크(65) 양측의 영구자석 돌극 쌍을 방사상 중심선이 서로 30도의 원심각만큼 엇갈리게 설치할 수도 있으며, 즉 회전자 브래킷 디스크 좌측의 6개의 영구자석 돌극 쌍의 방사상 중심선과 회전자 브래킷 디스크 우측의 6개의 영구자석 돌극 쌍의 방사상 중심선 사이가 30도의 원심각만큼 어긋나면서, 본 실시예의 전동모터가 비교적 작은 스텝 각도를 가지게 됨으로써, 회전자 회전의 안정성이 더욱 향상된다.
본 실시예의 전동모터 작동 메커니즘과 구동방식은 실시예 1와 동일하므로, 여기서는 중복 설명을 생략한다.
실시예 7:
본 실시예는 고정자에 'U형' 이중코일 여자 돌극 쌍이 설치되고, 회전자 브래킷 디스크의 일측에 영구자석체가 설치되는 스위치드 릴럭턴스 전동모터를 제공하며, 그 구조 및 외형은 도 39 내지 도 41에 도시된 바와 같다.
본 실시예의 고정자는 고정자 시트 및 4개의 'U형' 여자 돌극 쌍으로 구성되고, 4개의 'U형' 여자 돌극 쌍이 상, 하, 좌, 우에 각각 설치되며, 상호간에 90도의 원심각 차이가 존재한다. 도 37 및 도 38에 도시된 바와 같이, 각각의 'U형' 여자 돌극 쌍은 하나의 'U형' 적층 코어(71), 두 그룹의 여자 코일(72)로 구성되며, 여자 코일 L1과 L2는 각각 'U형' 적층 코어의 상측 프레임과 하측 프레임에 권취되고, 여자 코일 L1과 L2는 직렬 연결되며, 상기 'U형' 적층 코어의 2개의 돌극의 단부면은 동일한 방향을 향한다. 도 37에 도시된 바와 같이, 여자 코일 L1과 L2에 정방향 여기 전류가 통입되면, 'U형' 여자 돌극 쌍의 상측 돌극 단부면에 S 자극성이 나타나고, 하측 돌극 단부면에 N 자극성이 나타난다. 도 38에 도시된 바와 같이, 여자 코일 L1과 L2에 역방향 여기전류가 통입되면, 'U형' 여자 돌극 쌍의 상측 돌극 단부면에는 N 자극성이 나타나고, 하측 돌극 단부면에는 S 자극성이 나타난다. 이와 같이 하면, 'U형' 여자 돌극 쌍의 2개의 돌극 단부면에 형성되는 자극성 역시 자기 포텐셜이 교대로 변화될 수 있다.
본 실시예의 회전자 브래킷은 디스크(75)이며, 12개의 영구자석체가 회전축(76)의 축선을 대칭축으로 하여 각각 내측원 및 외측원이 자화 디스크(75)의 일측면에 설치되며, 도 25 및 도 27에 도시된 바와 같이, 내측원의 영구자석체 상호간의 간격은 동일하고, 외측원의 영구자석체 상호간의 간격 역시 동일하며, 디스크가 자기 유도하므로, 동일한 사선상에 설치된 내측원의 영구자석체(74)와 외측원의 영구자석체(73)는 하나의 영구자석 돌극 쌍을 형성하며, 서로 이웃한 2개의 영구자석 돌극 쌍의 자극성은 상이하고, 각각의 영구자석 돌극 쌍 사이의 간격은 고정자 'U형' 여자 돌극 쌍의 두 돌극 사이의 간격과 동일하다.
회전축(76)이 회전 시, 디스크(75) 측면상의 각 영구자석 돌극 쌍은 고정자 상의 각 'U형' 여자 돌극 쌍을 순차적으로 주사하고, 또한 각각의 영구자석 돌극 쌍의 단부면과 각각의 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성되어, 회전자상의 어느 하나의 영구자석 돌극 쌍의 2개의 단부면이 고정자상의 어느 하나의 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면과 정확하게 대향하여 중첩될 때, 상기 영구자석 돌극 쌍과 상기 여자 돌극 쌍 사이에 하나의 최단 자기회로가 형성된다.
본 실시예와 실시예 1을 비교해보면, 본 실시예의 여자 돌극 쌍의 적층 코어의 형상은 'U형'이고, 그 2개의 단부면은 동일한 방향을 향하며, 또 다른 차이점은, 본 실시예는 즉 직렬 연결된 여자 코일 L1과 L2에 방향이 상이한 여기 전류를 통입시켜 여자 돌극 쌍 단부면의 자극성을 변경하는 반면, 실시예 1은 동일한 여자 코일의 여기 전류 방향을 변경함으로써 여자 돌극 쌍 단부면의 자극성을 변경한다는데 있다.
본 실시예의 전동모터 작동 메커니즘과 구동방식은 실시예 1와 동일하므로, 여기서는 중복 설명을 생략한다.
실시예 8:
본 실시예는 고정자에 'U형' 이중코일 여자 돌극 쌍이 설치되고, 회전자 브래킷 디스크의 양측에 영구자석체가 설치되는 스위치드 릴럭턴스 전동모터를 제공한다.
본 실시예의 구조는 실시예 6과 유사하며, 차이점은 고정자에 설치되는 것은 'U형' 이중코일 여자 돌극 쌍이라는데 있다.
본 실시예의 고장자에 설치되는 'U형' 이중코일 여자 돌극 쌍의 자극성 변화는 코일 L1과 L2에 교대로 여기 전류를 통입시켜 구현되며, 도 37 및 도 38에 도시된 바와 같다.
본 실시예의 전동모터 작동 메커니즘과 구동방식은 실시예 1와 동일하므로, 여기서는 중복 설명을 생략한다.
방식을 설명하기 위해, 본 발명의 상기 실시예 1, 5, 7에서 제공하는 전동모터 중의 고정자상의 여자 돌극 쌍의 갯수는 4개로, 회전자상의 영구자석체 또는 영구자석 돌극 쌍의 갯수는 6개로 하였으나, 본 발명의 기술방안은 이러한 고정자의 여자 돌극 쌍의 갯수와 회전자의 영구자석체 또는 영구자석 돌극의 갯수의 예시 관계에 한정되지 않으며, 전동모터의 실제 크기와 정격 출력 요구에 따라 다양한 비율 관계를 선택할 수 있다. 고정자상의 여자 돌극 쌍의 수량을 N으로, 회전자상의 영구자석체 또는 '영구자석 돌극 쌍'의 수량을 M이라 설정하면, N과 M은 M=kN의 관계식을 만족하며, 상기 관계식에서, M은 2보다 크거나 같은 짝수이고, N은 2보다 크거나 같은 자연수이며, N이 홀수이면, k는 짝수를 취하고, N이 짝수이면, k는 자연수를 취한다.
본 발명의 상기 실시예 2, 3, 4, 6에서 제공하는 전동모터는 실시예 1, 5, 7의 대칭 연축 구조이며, 따라서 역시 상기 고정자의 여자 돌극 쌍과 회전자 영구자석체 또는 영구자석 돌극 쌍의 수량 규칙을 따른다.
실시예 9:
본 실시예는 회전자는 일측 캔틸레버 브래킷을 채택하고, 고정자는 복합 여자 돌극 쌍을 채택한 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터를 제공하며, 그 구조 및 외형은 도 47 내지 도 49에 도시된 바와 같다.
본 실시예의 고정자는 고정자 시트(117) 및 4개의 '복합 여자 돌극 쌍'으로 구성되고, 4개의 '복합 여자 돌극 쌍'은 각각 상, 하, 좌, 우에 설치되며, 상호간에 90도의 원심각의 거리차가 존재한다. 도 43에 도시된 바와 같이, '복합 여자 돌극 쌍'은 하나의 'C형' 적층 코어(111), 하나의 여자 코일(112) 및 하나의 영구자석체 어셈블리(119), (120)로 구성되며, 'C형 적층 코어'의 두 단부면의 상하는 서로 대향하고, 또한 2개의 단부면은 호형면을 띤다. 여자 코일에 입력되는 여기 전류가 제로이면, 'C형' 적층코어의 상, 하 단부면 부위는 모두 자극성이 나타나지 않고, 영구자석체 어셈블리의 두 자극은 'C형' 적층 코어의 일부 구간을 거쳐 폐쇄된 영구자석 자속을 형성하며, 도 42에 도시된 바와 같이, 여자 코일에 여기전류가 입력되면, 'C형' 적층 코어의 상측 단부면 부위에 즉시 자극성 N이 나타남과 동시에, 'C형' 적층 코어의 하측 단부면 부위에 즉시 자극성 S가 나타난다. 이와 동시에, 여기 전류의 작용에 의해, 원래 정태로 폐쇄되 있던 영구자석체 어셈블리의 자력선이 개방되며, 이때, 'C형' 적층 코어의 상, 하 단부면 부위에 영구자석 및 코일을 여자시키는 복합 여자 효과를 형성한다.
본 실시예의 회전자는 회전축과 일측 캔틸레버 회전자 브래킷으로 구성되며, 도 44 내지 도 46에 도시된 바와 같이, 일측 캔틸레버 회전자 브래킷은 또한 디스크(115)와 원통(114)으로 구성되어 하나의 '입구가 하나인 보울형' 회전자 브래킷을 형성하며, 디스크의 중심은 회전축(116)과 일체형으로 고정되고, 디스크의 평면은 회전축선에 수직을 이루며, 원통의 축선은 회전축의 축선과 중첩되고, 원통의 일단 가장자리는 디스크와 고정 연결되어 일측 캔틸레버 구조의 회전자 브래킷을 형성하며, 원통의 타단 가장자리에 6개의 영구자석체(113)가 등간격으로 고정되고, 영구자석체의 자극성의 설치는 도 44에 도시된 바와 같다. 각각의 영구자석체는 방사상 중심선 사이에 60도의 원심각의 거리차가 있으며, 또한 서로 이웃한 2개의 영구자석체의 자극성은 상이하고, 각 영구자석체의 2개의 자극면의 호도는 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어의 양측 단부면의 호도와 일치한다. 회전축이 회전 시, 회전자 브래킷 말단에 고정된 영구자석체는 고정자상의 각 복합 여자 돌극 쌍의 단부 사이로 순차적으로 통과될 수 있으며, 각각의 영구자석체의 2개의 자극면과 각각의 'C형' 적층 코어의 양측 단부면 사이에 간격이 동일한 공극이 존재한다.
본 실시예의 구동 메커니즘은 다음과 같다. 고정자 상방의 복합 여자 돌극 쌍의 여자 코일에 여기 전류가 통입되면, 상기 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어(111)의 상측 단부면에 N극의 자성이 나타나고, 하측 단부면에 S극의 자성이 나타나며, 이때, 'C형' 적층 코어의 상, 하 단부면에 나타나는 자기 포텐셜은 즉 상기 복합 여자 돌극 쌍 중 여자 코일의 여자 자속과 영구자석체 어셈블리의 영구자석 자속이 복합적으로 누가(累加)된 것이다. 상기 복합 여자 돌극 쌍은 즉 회전자 캔틸레버 상의 외측 단면의 자극성이 S이고, 내측 단면의 자극성이 N인 영구자석체(113)에 대해 자기 흡인력을 발생시켜 회전자에 대해 회전토크를 형성할 수 있으며, 외측 단면의 자극성이 S이고, 내측 단면의 자극성이 N인 영구자석체(113)가 상기 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어 상, 하 단부면 사이에 위치 시, 도 49에 도시된 바와 같이, 상기 복합 여자 돌극 쌍의 복합 자속량은 상기 영구자석체 상방 호면의 공극, 영구자석체, 및 영구자석체 하방 호면의 공극을 거쳐 릴럭턴스가 상대적으로 작은 폐자기회로를 형성한다. 영구자석체가 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어 단부면의 상하와 정렬됨과 동시에, 전동모터 구동장치는 즉 상기 복합 여자 돌극 쌍의 여자 코일의 여기 전류를 중단하여, 상기 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어 상하 단부면의 자극성이 소실되도록 하는데, 이때, 상기 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어 단면 사이에 위치하는 영구자석체는 더이상 상기 복합 여자 돌극 쌍의 자기 흡인력을 받지 않게 됨으로써 역방향 토크의 형성을 방지할 수 있다. 외측 단면의 자극성이 N이고, 내측 단면의 자극성이 S인 영구자석체가 상기 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어 단부면 사이로 이동하면, 이때 상기 복합 여자 돌극 쌍의 여자 코일 중의 여기 전류가 제로이므로, 상기 복합 여자 돌극 쌍은 영구자석체에 대해 척력을 발생시킬 수 없어 역시 역방향 토크의 발생을 방지할 수 있으며, 일단 상기 외측 단면의 자극성이 N이고, 내측 단면의 자극성이 S인 영구자석체가 상기 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어 단부면 사이의 상하 정렬 위치를 벗어나면, 전동모터 구동장치는 즉각적으로 다시 상기 복합 여자 돌극 쌍의 여자 코일에 여기 전류를 입력하여 상기 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코일 단부 사이에 새로운 복합 여자 자기 포텐셜을 형성시키며, 'C형' 적층 코어 상단부의 자극성이 N이고, 하단부의 자극성이 S이므로, 막 정렬 위치를 벗어난 영구자석체에 '같은 성질의 것은 서로 배척하는' 자기 척력을 형성함과 동시에, 상기 복합 여자 돌극 쌍은 회전되어 오는 영구자석체에 대해 '다른 성질의 것은 서로 흡인하는' 자기 흡인력을 형성하게 된다. 본 실시예 중 각 복합 여자 돌극 쌍 상호간은 자기적으로 격리된 것이므로, 각각의 복합 여자 돌극 쌍의 여자 코일 역시 독립적이며, 따라서, 상기 복합 여자 돌극 쌍과 회전자상의 영구자석체의 작용 과정 및 작용 메커니즘은 고정자상의 기타 어느 하나의 복합 여자 돌극 쌍에도 적용된다. 전동모터 구동장치가 고정자상의 각 복합 여자 돌극 쌍의 여자 코일의 전류의 도통과 차단을 실시간으로 제어하면, 각각의 복합 여자 돌극 쌍이 시종 '후방의 영구자석체를 흡인하고 전방의 영구자석체를 밀어내는' 작동 상태에 처할 수 있게 된다. 본 실시예의 고정자 시트에 4개의 복합 여자 돌극 쌍이 설치되고, 회전자 캔틸레버 브래킷에 6개의 영구자석체가 설치되므로, 회전축이 30도의 원심각으로 회전할 때마다 2개의 복합 여자 돌극 쌍이 회전자 브래킷상의 2개의 영구자석체와 정렬될 수 있으며, 즉 영구자석체가 복합 여자 돌극 쌍의 상하 2개의 단부면 사이에 위치함으로써 회전자의 연속적인 회전을 구현하고, 전동모터 회전축이 연속적으로 회전 토크를 출력할 수 있게 된다.
본 실시예의 전동모터는 영구자석체 어셈블리 고유의 영구자석 에너지를 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어의 양측 단부면에 절묘하게 합류시켜, 영구자석체의 자기 에너지도 회전자상의 영구자석체의 작동 과정에 참여할 수 있도록 함으로써 전동모터의 효능이 더욱 향상된다.
실시예 10:
본 실시예의 회전자는 양측 캔틸레버 브래킷이고, 고정자 복합 여자 돌극 쌍은 단극성인 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터를 제공하며, 그 외형 및 구조는 도 53 내지 도 55에 도시된 바와 같다.
본 실시예는 실시예 9의 특별 예시로서, 즉 실시예 9에서 제공되는 전동모터 2개의 축을 연결한 구조이다.
본 실시예는 양측 캔틸레버 회전자 브래킷을 채택하였으며, 그 구조는 도 50 내지 도 52에 도시된 바와 같다. 브래킷의 동일한 측면, 동일한 회전면에 위치하며 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 상이하고, 브래킷 양측의 동일한 원심각 위치에 설치되는 2개의 영구자석체의 자극성은 동일하다.
본 실시예의 전동모터 고정자의 8개의 복합 여자 돌극 쌍은 2그룹으로 나뉘어, 회전자 브래킷 중의 디스크를 대칭면으로 하여 디스크 좌우 양측에 위치하며, 완전 대칭이면서 균형을 이룬다.
본 실시예에서, 고정자상의 각 복합 여자 돌극 쌍과 회전자상의 각 영구자석체 사이의 작용 과정과 작용 메커니즘 및 전동모터 구동장치의 제어방법은 실시예 9와 동일하므로, 여기서는 중복 설명을 생략한다.
본 실시예는 전동모터의 출력을 향상시키고, 영구자석체의 자기에너지 효율증가 효과를 상응하게 증가시켰다.
실시예 11:
본 실시예는 회전자는 양측 캔틸레버 브래킷이고, 고정자는 복합 여자 돌극 쌍인 또 다른 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터를 제공하며, 그 고정자상의 복합 여자 돌극 쌍의 구조 및 설치위치는 실시예 10과 동일하다(도 54 내지 도 55 참조).
본 실시예와 실시예 10의 차이점은 양측 캔틸레버 브래킷상의 영구자석체의 설치 규칙이 다르다는데 있으며, 도 56 및 도 57에 도시된 바와 같이, 캔틸레버 브래킷의 일측에 위치하는 6개의 영구자석체는 방사상 중심선 상호간에 60도의 원심각 차이가 존재하며, 또한 서로 이웃한 2개의 영구자석체의 자극성은 상이하나, 단 도 57에 도시된 바와 같이, 캔틸레버 브래킷의 일단에 위치한 6개의 영구자석체와 캔틸레버 브래킷의 타단에 위치한 6개의 영구자석체는 동일한 원심각 위치에 있지 않고, 서로 α원심각도만큼 엇갈리며, 영구자석체(133a)의 방사상 중심선과 영구자석체(133b)의 방사상 중심선 사이는 30도의 원심각만큼 엇갈린다.
본 실시예에서, 회전자 캔틸레버 브래킷 양단의 영구자석체가 30도만큼 엇갈리게 설치되기 때문에, 회전축(136)이 15도만큼 회전할 때마다, 회전자 캔틸레버 브래킷상의 영구자석체가 고정자상의 복합 여자 돌극 쌍과 정렬될 수 있으며, 고정자상의 각 복합 여자 돌극 쌍과 회전자상의 각 영구자석체 사이의 작용과정과 작용 메커니즘 및 전동모터 구동장치의 제어방법은 실시예 9와 동일하므로, 여기서는 중복 설명을 생략한다.
본 실시예에서, 양측 캔틸레버 브래킷 양단 가장자리에 30도의 원심각만큼 엇갈리게 영구자석체가 설치되어, 회전자 브래킷 좌우 양측에 위치한 복합 여자 돌극 쌍의 여자 코일 중 여기 전류의 방향 전환 시기 역시 엇갈리며, 이와 같이 하면, 본 실시예의 전동모터는 비교적 작은 스텝 각도를 지니게 됨으로써, 회전자의 회전 안정성이 더욱 향상된다.
실시예 12:
본 실시예의 회전자는 일측 캔틸레버 브래킷이고, 고정자의 복합 여자 돌극 쌍은 이중 코일로 여기되는 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터를 제공하며, 그 외형 및 구조는 도 60 내지 도 62에 도시된 바와 같다.
본 실시예의 고정자는 고정자 시트(150) 및 4개의 '복합 여자 돌극 쌍'으로 구성되고, 4개의 '복합 여자 돌극 쌍'은 각각 상, 하, 좌, 우에 설치되며, 상호 간에 90도의 원심각의 거리차가 존재한다. 도 58 및 도 59에 도시된 바와 같이, 각각의 복합 여자 돌극 쌍은 하나의 'C형' 적층 코어(141), 2그룹의 여자 코일(142) 및 2개의 영구자석체 어셈블리(143), (144)로 구성되며, 상기 'C형' 적층 코어의 2개의 돌극 단부면의 상하는 서로 대향하고, 또한 2개의 단부면은 호형면을 띤다. 2그룹의 여자 코일은 각각 'C형' 적층 코어의 두 평행변 프레임 바깥 둘레에 권취되며, 2개의 영구자석체 어셈블리의 자극 S와 자극 N은 각각 2그룹의 여자 코일을 가로질러 2개의 영구자석체 어셈블리의 자극 S와 자극 N이 'C형' 적층 코어의 적층 단면에 밀착된다.
여자 코일 L1과 L2에 입력되는 여기 전류가 모두 제로이면, 'C형' 적층 코어의 상, 하 단부면 부위는 모두 자기 포텐셜이 나타나지 않으며, 상, 하 영구자석체 어셈블리의 2개의 자극은 'C형' 적층 코어의 일부 구간을 통해 폐쇄된 영구자석 자속을 형성한다.
여자 코일 L1에 여기전류가 입력되고, 여자 코일 L2의 여기 전류가 제로인 경우, 'C형' 적층 코어 내에 자기 포텐셜이 형성되며, 'C형' 적층 코어의 상측 단부면 부위에 즉시 자극성 N이 나타남과 동시에, 그 하측 단부면 부위에는 즉시 자극 S가 나타나며, 이와 동시에, 여기 전류의 작용에 의해, 상방의 영구자석체 어셈블리는 원래 정태로 폐쇄되 있던 자력선이 개방되며, 이때 'C형' 적층 코어의 상, 하 단부면 부위에 상방의 영구자석체의 영구자석 자속과 L1 여자 코일의 여기 자속의 복합 여자 효과가 형성된다.
여자 코일 L2에 여기 전류가 입력되고, 여자 코일 L1의 여기 전류는 제로인 경우, 'C형' 적층 코어의 상측 단부면 부위에 즉시 자극성 S가 나타남과 동시에, 'C형' 적층 코어의 하측 단부면 부위에는 즉시 자극 N이 나타나며, 이와 동시에, 여기 전류의 작용에 의해, 하방의 영구자석체 어셈블리는 원래 정태로 폐쇄되 있던 자력선이 개방되며, 이때 'C형' 적층 코어의 상, 하 단부면 부위에 하방 영구자석체의 영구자석 자속과 L2 여자 코일의 여기 자속의 복합 여자 효과가 형성된다.
본 실시예의 회전자는 도 44 내지 도 46에 도시된 바와 같이, 회전축과 일측 캔틸레버 회전자 브래킷으로 구성되며, 영구자석체의 자극성 설치는 도 44에 도시된 바와 같다. 각각의 영구자석체는 방사상 중심선 사이에 60도의 원심각의 거리차가 존재하며, 또한 서로 이웃한 2개의 영구자석체의 자극성은 상이하고, 각 영구자석체의 두 자극면의 호도는 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어의 양측 단부면의 호도와 일치한다. 회전축이 회전 시, 회전자 브래킷 말단에 고정된 영구자석체는 고정자상의 각 복합 여자 돌극 쌍의 단부 사이로 순차적으로 통과될 수 있으며, 각 영구자석체의 2개의 자극면과 각 'C형' 적층 코어의 양측 단부면 사이에 간격이 동일한 공극이 존재한다.
본 실시예의 구동 메커니즘은 다음과 같다. 복합 여자 돌극 쌍의 여자 코일 L1과 여자 코일 L2에 번갈아 여기 전류가 통입되면, 상기 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어의 상, 하측 단부면의 자극성에 변화가 발생하게 되며, 따라서 양극성의 복합 여자 돌극 쌍을 형성한다. 도 61에 도시된 바와 같이, 여자 코일 L1에 여기 전류가 입력되면, 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어의 상측 단부면에 복합적인 N극 자기 포텐셜이 나타나고, 하측 단부면에 복합적인 S극 자기 포텐셜이 나타나며, 상기 복합 여자 돌극 쌍은 즉 회전자 캔틸레버 상의 외측 단면의 자극성이 S이고, 내측 단면의 자극성이 N인 영구자석체(145)에 대해 자기 흡인력을 발생시키며, 동시에, 상기 복합 여자 돌극 쌍은 회전자 캔틸레버 상의 외측 단면의 자극성이 N이고, 내측 단면의 자극성이 S인 영구자석체에 자기 추력을 발생시킨다. 상기 복합 여자 돌극 쌍은 이러한 '후방 영구자석체를 흡인함과 동시에 전방 영구자석체를 밀어내는' 작용 메커니즘 하에, 회전자에 대해 회전 토크를 형성한다. 외측 단면의 자극성이 S이고, 내측 단면의 자극성이 N인 영구자석체가 상기 복합 여자 돌극 쌍의 'C형 적층 코어' 상, 하 단부면 사이에 위치 시, 도 61에 도시된 바와 같이, 상기 복합 여자 돌극 쌍의 복합 자속은 상기 영구자석체 상방 호면의 공극, 영구자석체, 및 영구자석체 하방 호면의 공극을 거쳐 릴럭턴스가 상대적으로 작은 폐자기회로를 형성한다. 영구자석체가 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어 단부면의 상하와 정렬되는 순간, 전동모터 구동장치는 즉 상기 복합 여자 돌극 쌍의 여자 코일 L1에 대한 여기 전류를 중단하고, 상기 복합 여자 돌극 쌍의 여자 코일 L2에 대해 여기 전류를 입력하기 시작하여, 상기 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어 상하 단면의 자극성을 반전(飜轉) 변경시켜, 상기 복합 여자 돌극 쌍이 '정렬되는 순간' 이전에 상기 영구자석체를 흡인하고, '정렬되는 순간' 이후 상기 영구자석체를 배척하도록 신속하게 변경함으로써, 한편으로는 상기 복합 여자 돌극 쌍에 역방향 토크가 발생하는 원인을 효과적으로 제거하고, 다른 한편으로는, 상기 복합 여자 돌극 쌍이 시종 '후방의 영구자석체를 흡인하고 전방의 영구자석체를 밀어내는' 작동 상태에 처할 수 있게 한다. 본 실시예의 각 복합 여자 돌극 쌍 상호간은 자기적으로 격리되고, 각 복합 여자 돌극 쌍의 여자 코일 역시 독립된 것이므로, 따라서 이상의 복합 여자 돌극 쌍과 회전자상의 영구자석체의 작용과정과 작용 메커니즘은 고정자상의 기타 어느 하나의 복합 여자 돌극 쌍에도 적용된다. 전동모터 구동장치가 고정자상의 각 복합 여자 돌극 쌍의 여자 코일 L1과 L2 전류의 스위칭을 실시간으로 제어하면, 각각의 복합 여자 돌극 쌍이 시종 '후방의 영구자석체를 흡인하고 전방의 영구자석체를 밀어내는' 작동 상태에 처할 수 있게 된다. 본 실시예의 고정자 시트에 4개의 복합 여자 돌극 쌍이 설치되고, 회전자 캔틸레버 브래킷에 6개의 영구자석체가 설치되므로, 회전축이 30도의 원심각으로 회전할 때마다 2개의 복합 여자 돌극 쌍이 회전자 브래킷상의 2개의 영구자석체와 정렬될 수 있으며, 즉 영구자석체가 복합 여자 돌극 쌍의 상하 2개의 단부면 사이에 위치함으로써 전동모터 회전축에 연속적인 회전 토크의 출력을 구현할 수 있다.
본 실시예의 전동모터는 한편으로는 영구자석체 어셈블리 고유의 영구자석 에너지를 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어의 양측 단부면에 절묘하게 합류시켜, 영구자석체의 자기 에너지도 회전자상의 영구자석체의 작동 과정에 참여할 수 있도록 하고, 다른 한편으로는, L1 코일과 L2 코일에 여기 전류가 번갈아 입력되는 경우, 각각의 복합 여자 돌극 쌍이 시종 '후방의 영구자석체를 흡인하고 전방의 영구자석체를 밀어내는' 작동 상태에 처할 수 있게 됨으로써 작동 시간이 연장되어 전동모터의 효능이 더욱 향상된다.
실시예 13:
본 실시예의 회전자는 양측 캔틸레버 브래킷이고, 고정자의 복합 여자 돌극 쌍은 이중 코일로 여기되는 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터를 제공하며, 그 외형은 도 63에 도시된 바와 같다.
본 실시예는 실시예 12의 특별 예시로서, 즉 실시예 12에서 제공되는 전동모터 2대의 축을 연결하여 합병한 구조이다.
본 실시예는 양측 캔틸레버 회전자 브래킷을 채택하였으며, 그 구조는 도 50 내지 도 52에 도시된 바와 같다. 브래킷의 동일한 회전면상의 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 상이하다.
본 실시예의 전동모터 고정자의 8개의 복합 여자 돌극 쌍은 2그룹으로 나뉘어, 회전자 브래킷 중의 디스크를 대칭면으로 하여, 디스크 좌우 양측에 위치하며, 완전 대칭이면서 균형을 이룬다.
본 실시예에서, 고정자상의 각 복합 여자 돌극 쌍과 회전자상의 각 영구자석체 사이의 작용 과정과 작용 메커니즘 및 전동모터 구동장치의 제어방법은 실시예 12와 동일하므로, 여기서는 중복 설명을 생략한다.
본 실시예는 전동모터의 출력을 향상시키고, 영구자석체의 자기에너지 효율증가 효과를 상응하게 증가시켰다.
실시예 14:
본 실시예의 회전자는 일측 캔틸레버 브래킷이고, 고정자의 복합 여자 돌극 쌍은 단일 코일로 여기되는 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터를 제공하며, 그 외형 및 구조는 도 66 내지 도 68에 도시된 바와 같다.
본 실시예의 고정자는 고정자 시트(160) 및 4개의 '복합 여자 돌극 쌍'으로 구성되고, 4개의 '복합 여자 돌극 쌍'은 각각 상, 하, 좌, 우에 설치되며, 상호 간에 90도의 원심각의 거리차가 존재한다. 도 64 및 도 65에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 복합 여자 돌극 쌍은 하나의 'C형' 적층 코어(151), 하나의 여자 코일(152) 및 2개의 영구자석체(153)로 구성되며, 여자 코일(152)은 적층 코어(151)의 상, 하측 프레임 사이의 수직변 프레임에 권취되고, 적층 코어의 상, 하 평행변 프레임에 각각 노치가 개설되어, 2개의 영구자석체(153)가 각각 상측 프레임의 노치 및 하측 프레임의 노치에 감입되며, 상측 프레임의 노치 부위의 영구자석체(153)의 자극 N은 시계방향을 따라 적층코어에 밀착되고, 자극 S는 반시계 방향을 따라 적층 코어에 밀착된다. 마찬가지로, 하측 프레임의 노치 부위의 영구자석체의 자극 N은 시계방향을 따라 적층코어에 밀착되고, 자극 S는 반시계방향을 따라 적층 코어에 밀착되며, 2개의 영구자석체 측면과 적층코어 사이에 공극(154)이 존재하고, 'C형' 적층 코어의 두 단부면의 상하는 서로 대향하며, 또한 2개의 단부면은 호형면을 띤다.
여자 코일에 여기 전류가 입력되지 않은 경우, 'C형' 적층 코어 상측 프레임의 노치 부위의 영구자석체(153)와 하측 프레임의 노치 부위의 영구자석체가 동일한 극성으로 서로 대향하기 때문에, 'C형' 적층 코어의 양측 단부면에 자기 포텐셜이 형성되지 않고, 상방의 영구자석체와 적층 코어 사이에만 폐쇄된 영구자석 자속이 형성되며, 같은 원리로, 하방의 영구자석체와 적층 코어 사이에도 영구자석 자속이 형성된다.
여자 코일에 정방향 여기 전류가 입력되면, 'C형' 적층 코어의 상측 단부면에 N극의 자기 포텐셜이 나타나고, 하측 단부면에 S극의 자기 포텐셜이 나타남과 동시에, 전기적으로 여기되므로, 상측 프레임의 노치 부위의 영구자석체의 자속이 'C형' 적층 코어 상, 하 단부면의 자기 포텐셜에 합류되어 영구자석 자속과 여자 자속의 복합적인 누가를 형성하고; 여자 코일에 역방향 여기 전류가 입력되면, 'C형' 적층 코어의 상측 단부면에 S극의 자기 포텐셜이 나타나고, 하측 단부면에 N극의 자기 포텐셜이 나타남과 동시에, 전기적으로 여기되므로, 하측 프레임의 노치 부위의 영구자석체의 자속이 'C형' 적층 코어의 상, 하 단부면의 자기 포텐셜에 합류되어 영구자석 자속과 여자 자속의 복합적인 누가를 형성한다. 여자 코일의 여기 전류 방향을 변환하면, 'C형' 적층 코어의 상, 하 단부면에서 자극성이 변환된 복합 여자 자기 포텐셜을 획득할 수 있다.
본 실시예의 회전자는 도 44 내지 도 46에 도시된 바와 같으며, 영구자석체의 자극성 설치는 도 44에 도시된 바와 같다. 각각의 영구자석체는 방사상 중심선 사이에 60도의 원심각의 거리차가 존재하며, 또한 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 상이하고, 각 영구자석체의 두 자극면의 호도는 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어의 양측 단부면의 호도와 일치한다. 회전축이 회전 시, 회전자 브래킷 말단에 고정된 영구자석체는 고정자상의 각 복합 여자 돌극 쌍의 단부 사이로 순차적으로 통과될 수 있으며, 각 영구자석체의 2개의 자극면과 각 'C형' 적층 코어의 양측 단부면 사이에 간격이 동일한 공극이 존재한다.
본 실시예의 구동 메커니즘은 다음과 같다. 복합 여자 돌극 쌍의 여자 코일 의 여기 전류 방향이 번갈아 변환되면, 상기 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어의 상, 하 단부면의 자극성에 변화가 발생하게 되며, 따라서 양극성의 복합 여자 돌극 쌍을 형성한다. 도 67에 도시된 바와 같이, 여자 코일에 정방향 여기 전류가 입력되면, 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어(151)의 상측 단부면에 복합된 N극 자기 포텐셜이 나타나고, 하측 단부면에 복합된 S극 자기 포텐셜이 나타나며, 상기 복합 여자 돌극 쌍은 즉 회전자 캔틸레버 상의 외측 단면의 자극성이 S이고, 내측 단면의 자극성이 N인 영구자석체(155)에 대해 자기 흡인력을 발생시키며, 동시에, 상기 복합 여자 돌극 쌍은 회전자 캔틸레버 상의 외측 단면의 자극성이 N이고, 내측 단면의 자극성이 S인 영구자석체에 대해 자기 추력을 발생시킨다. 상기 복합 여자 돌극 쌍은 이러한 '후방 영구자석체를 흡인함과 동시에 전방 영구자석체를 밀어내는' 작용 메커니즘 하에, 회전자에 대해 회전 토크를 형성하며, 외측 단면의 자극성이 S이고, 내측 단면의 자극성이 N인 영구자석체가 상기 복합 여자 돌극 쌍의 'C형 적층 코어' 상, 하 단부면 사이에 위치 시, 상기 복합 여자 돌극 쌍의 복합 자속은 상기 영구자석체 상방 호면의 공극, 영구자석체, 및 영구자석체 하방 호면의 공극을 거쳐 릴럭턴스가 상대적으로 작은 폐자기회로를 형성한다. 영구자석체가 복합 여자 돌극 쌍의 'C형 적층 코어' 단부면의 상하와 정렬되는 순간, 전동모터 구동장치는 즉 상기 복합 여자 돌극 쌍의 여자 코일의 여기 전류 방향을 변환시켜, 상기 복합 여자 돌극 쌍의 'C형' 적층 코어 상하 단부면의 자극성을 반전 변경시키며, 상기 복합 여자 돌극 쌍의 자극성의 반전 변경에 의해, 상기 복합 여자 돌극 쌍이 '정렬되는 순간' 이전에 상기 영구자석체를 흡인하는 상태로부터, '정렬되는 순간' 이후 상기 영구자석체를 배척하는 상태로 신속하게 변경되어, 한편으로는 상기 복합 여자 돌극 쌍에 역방향 토크가 발생하는 원인을 효과적으로 제거하고, 다른 한편으로는, 상기 복합 여자 돌극 쌍이 시종 '후방의 영구자석체를 흡인하고 전방의 영구자석체를 밀어내는' 작동 상태에 처할 수 있게 된다. 본 실시예의 각 복합 여자 돌극 쌍 상호간은 자기적으로 격리되고, 각 복합 여자 돌극 쌍의 여자 코일 역시 독립된 것이므로, 따라서 이상의 복합 여자 돌극 쌍과 회전자상의 영구자석체의 작용과정과 작용 메커니즘은 고정자상의 기타 어느 하나의 복합 여자 돌극 쌍에도 적용된다. 전동모터 구동장치가 고정자상의 각 복합 여자 돌극 쌍의 여자 코일 전류방향의 스위칭을 실시간으로 제어하면, 각각의 복합 여자 돌극 쌍이 시종 '후방의 영구자석체를 흡인하고 전방의 영구자석체를 밀어내는' 작동 상태에 처할 수 있게 된다. 본 실시예의 고정자 시트에 4개의 복합 여자 돌극 쌍이 설치되고, 회전자 캔틸레버 브래킷에 6개의 영구자석체가 설치되므로, 회전축이 30도의 원심각으로 회전할 때마다 2개의 복합 여자 돌극 쌍이 회전자 브래킷상의 2개의 영구자석체와 정렬될 수 있으며, 즉 영구자석체가 복합 여자 돌극 쌍의 상하 2개의 단부면 사이에 위치함으로써 전동모터 회전축에 연속적인 회전 토크의 출력을 구현할 수 있다.
실시예 15:
본 실시예의 회전자는 일측 캔틸레버 브래킷이고, 고정자의 복합 여자 돌극 쌍은 이중 코일로 여기되는 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터를 제공한다.
본 실시예의 전동모터의 구조와 외형은 실시예 14와 유사하며, 도 67 및 도 68을 참조한다.
본 실시예와 실시예 14의 차이점은, 도 69에 도시된 바와 같이, 본 실시예 중의 복합 여자 돌극 쌍은 하나의 'C형' 적층 코어(161), 2개의 여자 코일(162), (165) 및 하나의 영구자석체(163)로 구성되고, 적층코어(161)의 수직변 프레임에 노치가 개설되어, 하나의 영구자석체(163)가 상기 측변 프레임 노치에 감입되며, 영구자석체의 N 자극 단면은 위를 향해 적층 코어에 밀착되고, S 자극 단면은 아래를 향해 적층 코어에 밀착되며, 영구자석체의 측면과 적층 코어 사이에 공극(164)이 존재하고, 2개의 여자 코일이 각각 상기 'C형' 적층 코어의 상, 하측 프레임의 바깥 둘레에 권취된다는데 있다.
본 실시예의 복합 여자 돌극 쌍의 2개의 여자 코일은 도 70에 도시된 바와 같이 직렬 연결된 상태이며, 2개의 여자 코일의 권취 방식은 전기적으로 여기된 상태에서 여자 자속의 방향이 영구자석체(163)의 영구자석 자속 방향과 일치되도록 한다.
2개의 직렬 연결된 여자 코일에 여기 전류가 입력되면, 즉 'C형' 적층 코어 상측 단부면에 N극의 자성이 형성됨과 동시에, 하측 단부면에 S극의 자성이 형성되며, 마찬가지로 전기적으로 여기되므로, 원래 국부적으로 폐쇄되어 있던 영구자석체의 자력선이 개방되고, 영구자석의 자속이 방향을 변경하여 여자 자속으로 합류되면서, 적층 코어의 상, 하 단부면 사이에 복합 여자 자기 포텐셜이 형성된다.
본 실시예에서, 고정자상의 각 복합 여자 돌극 쌍과 회전자상의 각 영구자석체 사이의 작용 과정과 작용 메커니즘 및 전동모터 구동장치의 제어방법은 실시예 9와 동일하므로, 여기서는 중복 설명을 생략한다.
실시예 16:
본 실시예의 회전자는 일측 캔틸레버 브래킷이고, 고정자 복합 여자 돌극 쌍은 단극성인 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터를 제공하며, 그 구조와 외형은 도 76 내지 도 78에 도시된 바와 같다.
본 실시예의 고정자는 고정자 시트(180) 및 4개의 '복합 여자 돌극 쌍'으로 구성되고, 4개의 '복합 여자 돌극 쌍'은 각각 상, 하, 좌, 우에 설치되며, 상호 간에 90도의 원심각의 거리차가 존재한다. 도 71 및 도 72에 도시된 바와 같이, 각각의 복합 여자 돌극 쌍은 하나의 'U형' 적층 코어, 하나의 여자 코일 및 하나의 영구자석체 어셈블리로 구성되며, 상기 'U형' 적층 코어의 2개의 돌극 단부면은 동일한 방향을 향하고, 여자 코일은 'U형' 적층 코어의 측변 프레임 바깥 둘레에 권취되며, 영구자석체 어셈블리의 자극 S와 자극 N은 각각 여자 코일을 가로질러, 영구자석체 어셈블리의 자극 S와 자극 N이 'C형' 적층 코어의 적층 단부면에 밀착된다.
본 실시예의 회전자는 도 73 내지 도 75에 도시된 바와 같이, 회전자 브래킷은 디스크형이고, 12개의 영구자석체가 회전축 축선을 대칭축으로 하여 자화 디스크의 일 측면에 설치되며, 6개의 영구자석체는 내측원에 설치되고, 6개의 영구자석체는 외측원에 설치되며, 내측원의 영구자석체 상호간의 간격은 동일하고, 외측원의 영구자석체 상호간의 간격 역시 동일하며, 디스크(177)가 자기 유도하므로, 동일한 사선상에 설치되는 내측원의 영구자석체(176)와 외측원의 영구자석체(175)는 하나의 영구자석 돌극 쌍을 구성하고, 서로 이웃한 2개의 영구자석 돌극 쌍의 자극성은 상이하며, 각각의 영구자석 돌극 쌍의 두 돌극 사이의 거리는 고정자의 여자 돌극 쌍의 두 돌극 사이의 거리와 동일하다. 회전축이 회전 시, 디스크 측면상의 각각의 영구자석 돌극 쌍은 고정자상의 각각의 여자 돌극 쌍을 순차적으로 주사하며, 또한 디스크 측면상의 각각의 영구자석 돌극 쌍의 단면과 각각의 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성된다.
본 실시예와 실시예 9의 주요 차이점은, 실시예 9의 회전자 브래킷상의 영구자석체가 '영구자석 돌극 쌍'으로 변경되어, 각각의 영구자석 돌극 쌍이 2개의 영구자석체와 자화 디스크로 구성된다는데 있다. 도 78에 도시된 바와 같이, 고정자상의 복합 여자 돌극 쌍의 'U형' 적층 코어(171)의 두 돌극 사이의 자기 포텐셜은 공극, 디스크 외측원의 영구자석체(175), 자화 디스크(177), 디스크 내측원 영구자석체(176), 공극을 거쳐 하나의 폐자기회로를 형성한다.
본 실시예의 작동 메커니즘 및 구동 제어방법은 실시예 9와 동일하므로, 여기서는 중복 설명을 생략한다.
실시예 17:
본 실시예의 회전자는 양측 캔틸레버 브래킷이고, 고정자의 복합 여자 돌극 쌍은 단일 코일로 여기되는 단극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터를 제공하며, 그 외형 및 구조는 도 82 내지 도 84에 도시된 바와 같다.
본 실시예의 회전자 자화 디스크의 두 측면에 각각 12개의 영구자석체가 설치되며, 도 79 내지 도 81에 도시된 바와 같이, 각 측의 12개의 영구자석체는 회전축의 축선을 대칭축으로 하여 내측원과 외측원으로 나뉘어 설치된다. 내측원의 영구자석체 상호간의 간격은 동일하고, 외측원의 영구자석체 상호간의 간격 역시 동일하며, 디스크가 자기 유도하므로, 동일한 사선상에 설치되는 내측원의 영구자석체(186a)와 외측원의 영구자석체(185a)는 하나의 영구자석 돌극 쌍을 구성하고, 서로 이웃한 2개의 영구자석 돌극 쌍의 자극성은 상이하며, 각각의 영구자석 돌극 쌍의 두 돌극 사이의 거리는 고정자의 여자 돌극 쌍의 두 돌극 사이의 거리와 동일하다. 회전축이 회전 시, 디스크 두 측면상의 각 영구자석 돌극 쌍은 고정자상의 각각의 여자 돌극 쌍을 순차적으로 주사하며, 또한 각각의 영구자석 돌극 쌍의 단면과 각각의 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성된다.
본 실시예의 고정자 복합 여자 돌극 쌍은 총 8개가 있으며, 도 82 및 도 84에 도시된 바와 같이, 4개가 한 그룹으로 각각 회전자 디스크의 양측에 설치된다.
본 실시예는 실시예 16의 특별 예시로서, 즉 실시예 16에서 제공되는 전동모터 2개의 연결축을 합병한 구조이다.
본 실시예의 작동 메커니즘과 구동 제어방식은 실시예 9와 동일하므로, 여기서는 중복 설명을 생략한다.
실시예 18:
본 실시예의 회전자는 일측 캔틸레버 브래킷이고, 고정자의 복합 여자 돌극 쌍은 이중 코일인 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터를 제공하며, 그 외형 및 구조는 도 87 내지 도 89에 도시된 바와 같다.
본 실시예의 고정자상의 복합 여자 돌극 쌍 구조는 도 85 및 도 86에 도시된 바와 같이, 상기 'U형' 적층 코어(191)의 2개의 돌극 단부면이 동일한 방향을 향하며, 2그룹의 여자 코일(192)은 각각 'U형' 적층 코어의 두 평행변 프레임 바깥 둘레에 권취되고, 2개의 영구자석체 어셈블리의 자극 S와 자극 N은 각각 여자 코일을 가로질러, 2개의 영구자석체 어셈블리의 자극 S와 자극 N이 'U형' 적층 코어의 적층 단면에 밀착된다. 도 85에 도시된 바와 같이, 여자 코일 L1에 여기 전류가 통입되고, 여자 코일 L2에 여기 전류가 통입되지 않으면, L1 양단을 가로질러 연결되는 영구자석체 어셈블리의 원래 폐쇄되어 있던 영구자석체 자력선이 일부 또는 전부 개방되어 여자 자속 회로에 회합되고, L2 양단에 가로질러 연결되는 영구자석체 어셈블리는 즉 여전히 그 영구자석의 폐자기회로를 유지한다. 이때, 상기 'U형' 적층 코어 상방의 돌극 단부면과 하방 돌극 단부면에 나타나는 것은 영구자석 자기 포텐셜과 여자 자기 포텐셜의 복합 자기 포텐셜이며, 이때, 'U형' 적층 코어 상방의 돌극 단부면은 S극이 나타나고, 하방 돌극 단부면은 N극이 나타난다. 같은 원리로, 도 86에 도시된 바와 같이, 여자 코일 L2에 여기전류가 통입되고, 여자 코일 L1에 여기 전류가 통입되지 않으면, 'U형' 적층 코어 상방의 돌극 단부면은 N극을 나타내고, 하방 돌극 단부면은 S극을 나타낸다. L1과 L2에 여기 전류를 번갈아 통입하면, 'U형' 적층 코어의 상, 하방 돌극 단부면에서 자극성이 번갈아 변화되는 복합 여자 자기 포텐셜을 획득할 수 있다.
본 실시예의 회전자 디스크 및 영구자석체의 설치는 도 69 내지 도 71에 도시된 바와 같다.
본 실시예의 작동 메커니즘과 구동 제어방식은 실시예 12와 동일하므로, 여기서는 중복 설명을 생략한다.
실시예 19:
본 실시예는 회전자는 양측 캔틸레버 브래킷이고, 고정자의 복합 여자 돌극 쌍은 이중 코일인 양극성 영구자석 효율증가 릴럭턴스 전동모터를 제공하며, 그 외형 및 구조는 도 90 내지 도 92에 도시된 바와 같다.
본 실시예는 실시예 18의 특별 예시이며, 실시예 18과의 차이는 회전자의 자화 디스크의 두 측면에 각각 12개의 영구자석체가 설치되고, 각 측의 영구자석체의 설치 형식은 동일하다는데 있으며, 즉 실시예 10에서 제공되는 전동모터 2개의 축을 연결하여 합병한 구조이다.
본 실시예의 고정자 복합 여자 돌극 쌍은 총 8개이며, 도 90 및 도 92에 도시된 바와 같이, 네 개가 한 그룹으로, 각각 회전자 디스크의 양측에 설치된다.
본 실시예의 작동 메커니즘과 구동 제어방식은 실시예 11과 동일하므로, 여기서는 중복 설명을 생략한다.
본 발명의 상기 실시예는 설명을 단순화하고, 명확하게 도시하기 위하여, 고정자상의 복합 여자 돌극 쌍의 갯수는 4개만 취하였고, 상응하는 회전자 브래킷상의 영구자석체 또는 영구자석 돌극 쌍의 갯수는 6개를 취하였다. 그러나, 본 발명의 기술방안은 이러한 '4-6' 조합 구조에만 국한되지 않으며, 고정자상의 복합 여자 돌극 쌍의 수량이 N인 경우, 회전자상의 영구자석체 또는 '영구자석 돌극 쌍'의 수량은 M이며, N과 M은 M=kN의 관계식을 만족한다. 상기 관계식에서, M은 2보다 크거나 같은 짝수이고, N은 2보다 크거나 같은 자연수이며, N이 홀수인 경우, k는 짝수를 취하고, N이 짝수이면, k는 자연수를 취한다.
본 발명이 제공하는 실제 전동모터 제품은 이하 특징 및 응용 분야를 갖는다:
1. 중량이 가볍고, 부피가 작으며, 토크가 크고, 안정적이며, 제어가 용이하여, 전동모터의 부피, 중량, 출력 밀도에 대한 요구가 비교적 높은 경우 및 항공 국방 등 안전 요구가 높은 경우에 특히 적용된다.
2. 브러시가 없고, 스파크 간섭이 없으며, 부피가 작고, 중량이 가벼우며, 수명이 길어, 안전 저전압 전원에 특히 채택되며, 손으로 잡고 작업하는 전동공구와 장치 및 열악한 기후 환경에서 이동 작업 시 사용하기에 특히 적합하여, 감전 사상 사고의 발생을 철저하게 방지할 수 있다.
3. 구조가 단순하고, 안정적이며, 가격이 낮고, 에너지가 절감되어 범용 동력기계, 농공업, 상업, 생활가전기기에 보급되기에 특히 적합하며, 제품의 품질과 성능을 향상시킬 수 있다.
4. 저회전 시의 높은 토크와 넓은 범위의 일정한 토크를 구비하므로, 전력 소모가 낮고, 에너지를 절약할 수 있어 차량의 연속 주행 능력을 향상시킬 수 있으며, 차량의 구동 전동모터로써 전기자동차, 전동차에 특히 적합하다. 전동차에 고성능 구동전동모터를 도입하면, 종래의 교류 인버터 전동모터를 대체하여 전동차의 급속한 발전을 압박할 수 있으며, 높은 경제적인 이윤과 사회적인 효과를 획득할 수 있다.
11: 'C형' 적층 코어 12: 여자 코일
13: 영구자석체 14: 원통
15: 디스크 16: 회전축
17: 고정자 시트 18: 베어링
21a: 'C형' 적층 코어 21b: 'C형' 적층 코어
22a: 여자 코일 22b: 여자 코일
23a: 영구자석체 23b: 영구자석체
24: 원통 25: 디스크, 26: 회전축,
27: 고정자 시트 28: 베어링
33a: 영구자석체 33b: 영구자석체
34: 원통 35: 디스크
36: 회전축 41a: 'C형' 적층 코어
41b: 'C형' 적층 코어 42a: 여자 코일
42b: 여자 코일 43a: 영구자석체
43b: 영구자석체 44: 절곡변을 지닌 원통
45: 디스크 46: 회전축
47: 고정자 시트 48: 베어링
51: 'U형' 적층 코어 52: 여자 코일
53: 영구제석체 54: 영구자석체
55: 디스크 56: 회전축
57: 고정자 시트 58: 베어링
61a: 'U형' 적층 코어 61b: 'U형' 적층 코어
62a: 여자 코일 62b: 여자 코일
63a: 영구자석체 63b: 영구자석체
64a: 영구자석체 64b: 영구자석체
65: 디스크 66: 회전축
67: 고정자 시트 68: 베어링
71: 'U형' 적층 코어 72: 여자 코일
73: 영구자석체 74: 영구자석체
75: 디스크 76: 회전축
77: 고정자 시트 78: 베어링
111: 'C형' 적층 코어 112: 여자 코일
113: 영구자석체 114: 원통
115: 디스크 116: 회전축
117: 고정자 시트 118: 베어링
119: 영구자석체 120: 자기 도체
123a: 영구자석체 123b: 영구자석체
124: 원통 125: 디스크
126: 회전축 127: 고정자 시트
128: 베어링 129a: 영구자석체
129b: 영구자석체 130a: 자기 도체
130b: 자기 도체 133a: 영구자석체
133b: 영구자석체 134: 원통
135: 디스크 136: 회전축
141: 'C형' 적층 코어 142: 여자 코일
143: 자기 도체 144: 영구자석체
145: 영구자석체 146: 원통
147: 디스크 148: 회전축
149: 여자 코일 150: 고정자 시트
151: 'C형' 적층 코어 152: 여자 코일
153: 영구자석체 154: 영구자석체와 적층 코어 사이의 갭
155: 영구자석체 156: 원통
157: 디스크 158: 회전축
159: 베어링 160: 고정자 시트
161: 'C형' 적층 코어 162: 여자 코일
163: 영구자석체 164: 영구자석체와 적층 코어 사이의 갭
165: 여자 코일 171: 'U형' 적층 코어
172: 여자 코일 173: 영구자석체
174: 자기 도체 175: 영구자석체
176: 영구자석체 177: 디스크
178: 회전축 179: 베어링
180: 고정자 시트 181a: 'U형' 적층 코어
181b: 'U형' 적층 코어 182a: 여자 코일
182b: 여자 코일 185a: 영구자석체
185b: 영구자석체 186a: 영구자석체
186b: 영구자석체 187: 고정자 시트
188: 회전축 191: 'U형' 적층 코어
192: 여자 코일 193: 영구자석체
194: 자기 도체 195: 영구자석체
196: 영구자석체 197: 디스크
198: 회전축 199: 고정자 시트
201a: 'U형' 적층 코어 201b: 'U형' 적층 코어
202a: 여자 코일 202b: 여자 코일
205a: 영구자석체 205b: 영구자석체
206a: 영구자석체 206b: 영구자석체
207: 디스크 208: 회전축
209: 고정자 시트
13: 영구자석체 14: 원통
15: 디스크 16: 회전축
17: 고정자 시트 18: 베어링
21a: 'C형' 적층 코어 21b: 'C형' 적층 코어
22a: 여자 코일 22b: 여자 코일
23a: 영구자석체 23b: 영구자석체
24: 원통 25: 디스크, 26: 회전축,
27: 고정자 시트 28: 베어링
33a: 영구자석체 33b: 영구자석체
34: 원통 35: 디스크
36: 회전축 41a: 'C형' 적층 코어
41b: 'C형' 적층 코어 42a: 여자 코일
42b: 여자 코일 43a: 영구자석체
43b: 영구자석체 44: 절곡변을 지닌 원통
45: 디스크 46: 회전축
47: 고정자 시트 48: 베어링
51: 'U형' 적층 코어 52: 여자 코일
53: 영구제석체 54: 영구자석체
55: 디스크 56: 회전축
57: 고정자 시트 58: 베어링
61a: 'U형' 적층 코어 61b: 'U형' 적층 코어
62a: 여자 코일 62b: 여자 코일
63a: 영구자석체 63b: 영구자석체
64a: 영구자석체 64b: 영구자석체
65: 디스크 66: 회전축
67: 고정자 시트 68: 베어링
71: 'U형' 적층 코어 72: 여자 코일
73: 영구자석체 74: 영구자석체
75: 디스크 76: 회전축
77: 고정자 시트 78: 베어링
111: 'C형' 적층 코어 112: 여자 코일
113: 영구자석체 114: 원통
115: 디스크 116: 회전축
117: 고정자 시트 118: 베어링
119: 영구자석체 120: 자기 도체
123a: 영구자석체 123b: 영구자석체
124: 원통 125: 디스크
126: 회전축 127: 고정자 시트
128: 베어링 129a: 영구자석체
129b: 영구자석체 130a: 자기 도체
130b: 자기 도체 133a: 영구자석체
133b: 영구자석체 134: 원통
135: 디스크 136: 회전축
141: 'C형' 적층 코어 142: 여자 코일
143: 자기 도체 144: 영구자석체
145: 영구자석체 146: 원통
147: 디스크 148: 회전축
149: 여자 코일 150: 고정자 시트
151: 'C형' 적층 코어 152: 여자 코일
153: 영구자석체 154: 영구자석체와 적층 코어 사이의 갭
155: 영구자석체 156: 원통
157: 디스크 158: 회전축
159: 베어링 160: 고정자 시트
161: 'C형' 적층 코어 162: 여자 코일
163: 영구자석체 164: 영구자석체와 적층 코어 사이의 갭
165: 여자 코일 171: 'U형' 적층 코어
172: 여자 코일 173: 영구자석체
174: 자기 도체 175: 영구자석체
176: 영구자석체 177: 디스크
178: 회전축 179: 베어링
180: 고정자 시트 181a: 'U형' 적층 코어
181b: 'U형' 적층 코어 182a: 여자 코일
182b: 여자 코일 185a: 영구자석체
185b: 영구자석체 186a: 영구자석체
186b: 영구자석체 187: 고정자 시트
188: 회전축 191: 'U형' 적층 코어
192: 여자 코일 193: 영구자석체
194: 자기 도체 195: 영구자석체
196: 영구자석체 197: 디스크
198: 회전축 199: 고정자 시트
201a: 'U형' 적층 코어 201b: 'U형' 적층 코어
202a: 여자 코일 202b: 여자 코일
205a: 영구자석체 205b: 영구자석체
206a: 영구자석체 206b: 영구자석체
207: 디스크 208: 회전축
209: 고정자 시트
Claims (3)
- 고정자, 회전자를 포함하며, 고정자는 복수의 여자 돌극 쌍(勵磁凸極對)으로 구성되어, 복수의 여자 돌극 쌍이 고정자 시트에 균형적으로 고정되고, 여자 돌극 쌍은 적층 코어와 여자 코일로 구성되며, 여자 돌극 쌍이 상호 간에 자기적으로 격리되어, 각각의 여자 돌극 쌍이 독립적인 여자 코일에 의해 여자(勵磁) 제어되도록 구성되되,
상기 여자 돌극 쌍은 하나의 'C형' 적층 코어, 2개의 여자 코일, 2개의 영구자석체 어셈블리 또는 영구자석체로 구성되며, 상기 'C형' 적층 코어의 2개의 돌극 단부면은 서로 대향하고, 여자코일은 'C형' 적층 코어의 바깥 둘레에 권취되며, 상기 영구자석체 어셈블리의 2개의 자극면은 설정에 따라 적층 코어의 적층 단면에 밀착되고, 상기 영구자석체는 적층 코어의 수직변 프레임에 형성되는 노치에 감입되며, 영구자석체의 2개의 자극면은 설정에 따라 적층 코어 노치의 적층 단면에 밀착되고, 영구자석체의 측면과 적층 코어에 간격이 존재하며, 여자 코일의 권취 방향은 상기 여자 코일에 여기 전류가 입력될 때, 상기 적층 코어에 발생하는 여자 자속 방향을 부착된 영구자석체 어셈블리 또는 영구자석체의 영구자석 자속 방향과 일치되도록 하여, 여자 코일에 여기 전류가 입력될 경우, 여자 자속이 폐쇄된 영구자석 자속의 개방을 압박하여 영구자석 자속을 여자 자속의 주 회로에 합류시킴으로써, 적층 코어 단부면에 복합 여자(勵磁) 자기 포텐셜(磁勢)을 형성하며;
상기 회전자는 회전축, 회전자 브래킷 및 영구자석체로 구성되어, 회전자 브래킷의 중심은 회전축과 고정되고, 복수의 영구자석체는 회전자 브래킷에 균형적으로 고정되며, 또한 서로 이웃한 영구자석체의 자극은 상이하며;
회전축이 회전 시, 회전자 브래킷상의 복수의 영구자석체의 자극 단부면은 고정자상의 복수의 여자 돌극 쌍의 단부면과 일일이 마주할 수 있으며, 마주할 시, 여자 돌극 쌍의 단부면의 복합 여자 자기 포텐셜은 공기 공극 및 영구자석체를 거쳐 최단 거리의 폐자기회로를 형성하며;
상기 고정자상의 여자 돌극 쌍의 수량은 N이고, 회전자상의 영구자석체 또는 '영구자석 돌극 쌍'의 수량은 M으로, N과 M은 M=kN의 관계식을 만족시키며, 상기 관계식에서, M은 2보다 크거나 같은 짝수이고, N은 2보다 크거나 같은 자연수이며, N이 홀수인 경우, k는 짝수를 취하고, N이 짝수인 경우, k는 자연수를 취하는 것을 특징으로 하는 교류 영구자석 스위치드 릴럭턴스 전동모터.
- 제 1항에 있어서,
상기 회전자 브래킷은 디스크와 원통으로 구성되며, 원통의 일단 가장자리는 디스크의 바깥 둘레와 고정 연결되어 하나의 '보울형' 완전체를 형성하며, 디스크의 중심은 회전축과 고정 연결되고, 디스크의 평면은 회전축의 축선과 수직을 이루며, 원통의 축선은 즉 회전축의 축선과 중첩되고, 복수의 영구자석체는 원통의 타단 가장자리 부위에 균형적으로 고정되며, 또한 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 상이하며, 회전축이 회전 시, 원통 일단의 가장자리에 고정되는 모든 영구자석체는 고정자의 여자 돌극 쌍 단부 사이로부터 통과될 수 있고, 각 영구자석체의 2개의 자극면과 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성되어, 영구자석체가 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면 사이에 위치 시, 영구자석체와 여자 돌극 쌍 사이에 공극을 구비한 폐자기회로가 형성되며;
또는, 상기 회전자 브래킷은 디스크와 원통으로 구성되며, 원통 중앙부위의 내벽은 디스크 바깥 둘레와 고정 연결되어 하나의 '동일한 바닥에 양방향으로 개구된 보울형' 완전체를 형성하며, 디스크의 중심은 회전축과 고정 연결되고, 디스크의 평면은 회전축의 축선과 수직을 이루며, 원통의 축선은 즉 회전축의 축선과 중첩되고, 복수의 영구자석체는 원통의 양단 가장자리 부위에 균형적으로 고정되며, 또한 동일한 단부 가장자리의 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 상이하고, 각기 다른 단부 가장자리의 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 동일하며, 상기 복수의 여자 돌극 쌍은 각각 두 그룹으로 나뉘어 회전자 브래킷의 디스크 양측에 설치되고, 모든 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면은 서로 대향하며, 회전축이 회전 시, 원통 양단의 가장자리에 고정되는 모든 영구자석체는 디스크 양측의 모든 여자 돌극 쌍 단부 사이로부터 통과될 수 있고, 또한 각 영구자석체의 2개의 자극면과 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성되어, 영구자석체가 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면 사이에 위치 시, 영구자석체와 여자 돌극 쌍 사이에 공극을 구비한 폐자기회로가 형성되며;
또는, 상기 회전자 브래킷은 디스크와 원통으로 구성되며, 원통 중앙부위의 내벽은 디스크 바깥 둘레와 고정 연결되어 하나의 '동일한 바닥에 양방향으로 개구된 보울형' 완전체를 형성하며, 디스크의 중심은 회전축과 고정 연결되고, 디스크의 평면은 회전축의 축선과 수직을 이루며, 원통의 축선은 즉 회전축의 축선과 중첩되고, 복수의 영구자석체는 원통의 양단 가장자리 부위에 균형적으로 고정되고, 또한 동일한 단부 가장자리의 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 상이하며, 같지 않은 단부 가장자리의 영구자석 상호간에 원심 편차 각도 α가 존재하며, 상기 복수의 여자 돌극 쌍은 두 그룹으로 나뉘어, 각각 회전자 브래킷의 디스크 양측에 설치되고, 모든 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면의 상하는 서로 대향하며, 회전축이 회전 시, 원통 양단의 가장자리에 고정되는 모든 영구자석체는 디스크 양측의 모든 여자 돌극 쌍 단부 사이로부터 통과될 수 있고, 각 영구자석체의 2개의 자극면과 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성되어, 영구자석체가 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면 사이에 위치 시, 영구자석체와 여자 돌극 쌍 사이에 공극을 구비한 폐자기회로가 형성되며;
또는, 상기 회전자 브래킷은 디스크 및 절곡변을 갖는 원통으로 구성되고, 절곡변을 갖는 원통 중앙부위의 내벽 둘레는 디스크 바깥 둘레와 고정 연결되어 하나의 '동일한 바닥에 양방향 보울 입구 가장자리가 내측으로 절곡된' 완전체를 형성하며, 디스크 중심은 회전축과 고정 연결되고, 디스크 평면은 회전축의 축선과 수직을 이루며, 원통의 축선은 즉 회전축의 축선과 중첩되고, 내측으로 절곡된 가장자리를 갖는 원통의 절곡변면은 회전축의 축선과 수직을 이루며, 영구자석체는 두 그룹으로 나뉘어 절곡변을 갖는 원통 양단의 절곡변 부위에 균형적으로 고정되고, 또한 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 상이하며, 상기 복수의 여자 돌극 쌍은 두 그룹으로 나뉘어, 각각 회전자 브래킷의 디스크 양측에 설치되고, 모든 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면의 좌우는 서로 대향하며, 회전축이 회전 시, 절곡변을 갖는 원통 양단의 절곡변에 고정되는 모든 영구자석체는 디스크 양측의 모든 'C형' 여자 돌극 쌍의 단부면 사이로부터 통과될 수 있고, 또한 영구자석체의 2개의 자극면과 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성되는 것을 특징으로 하는 교류 영구자석 스위치드 릴럭턴스 전동모터.
- 제 1항에 있어서,
상기 여자 돌극 쌍은 하나의 'C형' 적층 코어, 2개의 여자 코일, 2개의 영구자석체 어셈블리로 구성되고, 상기 'C형' 적층 코어의 2개의 돌극 단부면은 서로 대향하며, 여자 코일은 'C형' 적층 코어의 바깥 둘레에 권취되어, 여자자계(勵磁磁場) 방향이 그것과 병렬로 설치되는 영구자석체 어셈블리에 형성되는 자계(磁場) 방향과 동일하고, 2개의 영구자석체 어셈블리와 각각 설치된 병렬 여자 코일의 여자 작용 하에 형성된 복합 자계 방향은 동일한 폐자기회로 중에서 반대로 설치되며, 영구자석체 어셈블리의 자극 S와 자극 N은 각각 여자 코일을 가로지르고, 또한 영구자석체의 자극 S와 자극 N은 'C형' 적층 코어의 적층 단면에 밀착되거나;
또는, 상기 여자 돌극 쌍은 하나의 'C형' 적층 코어, 한 그룹의 여자 코일 및 2개의 영구자석체로 구성되고, 상기 적층 코어의 상, 하 평행변 프레임에 각각 노치가 개설되어, 2개의 영구자석체가 각각 상측 프레임의 노치 및 하측 프레임의 노치에 감입되고, 상측 프레임의 노치에 감입된 영구자석체의 N 자극 단면은 C형 적층 코어를 C모양이 보이는 방향에서 보았을 때 시계방향을 따라 적층 코어에 밀착되고, S 자극 단면은 반시계방향을 따라 적층 코어에 밀착되며, 마찬가지로, 하측 프레임의 노치에 감입되는 영구자석체의 N 자극 단면은 C형 적층 코어를 C모양이 보이는 방향에서 보았을 때 시계방향을 따라 적층 코어에 밀착되고, S 자극 단면은 반시계방향을 따라 적층 코어에 밀착되며, 2개의 영구자석체의 측면과 적층 코어 사이에 공극이 존재하고, 상기 여자 코일은 적층 코어의 수직변 프레임에 권취되거나;
또는 상기 여자 돌극 쌍은 하나의 'C형' 적층 코어, 두 개의 여자 코일 및 하나의 영구자석체로 구성되고, 상기 적층 코어의 수직변 프레임에 노치가 개설되어, 하나의 영구자석체가 수직변 프레임의 노치에 감입되며, 영구자석체의 N 자극 단면은 위를 향해 적층 코어에 밀착되고, S 자극 단면은 아래를 향해 적층 코어에 밀착되며, 영구자석체의 측면과 적층 코어 사이에 공극이 존재하여, 2개의 여자 코일이 각각 상기 'C형' 적층 코어의 상, 하 측변 바깥 둘레에 권취되며;
상기 회전자는 회전축, 회전자 브래킷 및 복수의 영구자석체로 구성되고, 상기 회전자 브래킷은 디스크와 원통으로 구성되며, 원통 일단의 가장자리는 디스크의 바깥 둘레와 고정 연결되어 하나의 '보울형' 완전체를 형성하고, 디스크의 중심은 회전축과 고정 연결되며, 디스크의 평면은 회전축의 축선과 수직을 이루고, 원통의 축선은 즉 회전축의 축선과 중첩되며, 복수의 영구자석체는 원통의 타단 가장자리 부위에 균형적으로 고정되고, 또한 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 상이하며, 회전축이 회전 시, 원통 일단의 가장자리에 고정되는 모든 영구자석체는 고정자의 여자 돌극 쌍 단부 사이로부터 통과될 수 있고, 각 영구자석체의 2개의 자극면과 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성되어, 영구자석체가 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면 사이에 위치 시, 영구자석체와 여자 돌극 쌍 사이에 공극을 구비한 폐자기회로가 형성되며;
또는, 상기 회전자는 회전축, 회전자 브래킷 및 복수의 영구자석체로 구성되고, 상기 회전자 브래킷은 디스크와 원통으로 구성되며, 원통 중앙부위의 내벽은 디스크 바깥 둘레와 고정 연결되어 하나의 '동일한 바닥에 양방향으로 개구된 보울형' 완전체를 형성하며, 디스크의 중심은 회전축과 고정 연결되고, 디스크의 평면은 회전축의 축선과 수직을 이루며, 원통의 축선은 즉 회전축의 축선과 중첩되고, 복수의 영구자석체는 원통의 양단 가장자리 부위에 균형적으로 고정되며, 또한 동일한 단부 가장자리의 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 상이하고, 각기 다른 단부 가장자리의 서로 이웃한 영구자석체의 자극성은 동일하며, 상기 복수의 여자 돌극 쌍은 각각 두 그룹으로 나뉘어 회전자 브래킷의 디스크 양측에 설치되고, 모든 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면의 상하는 서로 대향하며, 회전축이 회전 시, 원통 양단의 가장자리에 고정되는 모든 영구자석체는 디스크 양측의 모든 여자 돌극 쌍 단부 사이로부터 통과될 수 있고, 각 영구자석체의 2개의 자극면과 여자 돌극 쌍의 단부면 사이에 공극이 형성되어, 영구자석체가 여자 돌극 쌍의 2개의 단부면 사이에 위치 시, 영구자석체와 여자 돌극 쌍 사이에 공극을 구비한 폐자기회로가 형성되는 것을 특징으로 하는 교류 영구자석 스위치드 릴럭턴스 전동모터.
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