KR102779380B1 - 고주파 비접촉 전력공급장치를 이용한 권선형 전동기 - Google Patents

Abstract

변압효율 및 작동안전성이 증가되도록, 본 발명은 링형 판재가 길이방향을 따라 다단 적층되되 반경방향 내측으로 복수의 코어치가 일체로 돌설되고 각 상기 코어치를 따라 구동코일이 권선되며 상기 코어치의 내측으로 수용공간이 형성되는 고정자; 링형으로 구비되어 상기 수용공간에 길이방향을 따라 복수개 다단 적층되어 전동회전축에 결합되되 외주가 상기 코어치의 내측단과 이격 배치되고 복수개의 슬롯홀이 원주방향을 따라 균일한 간격을 두고 이격되어 길이방향으로 관통 형성되는 코어부와, 상기 슬롯홀을 따라 권선되는 유도코일을 포함하는 회전자; 및 상기 코어부의 길이방향 일단부로부터 이격된 상기 전동회전축의 단부에 연결되며 상기 유도코일과 연결되는 회전부권선이 권선되는 링형의 회전변환부와, 상기 회전변환부의 길이방향 외측에 대향 이격되는 고정변환부를 포함하는 전력공급장치를 포함하는 고주파 비접촉 전력공급장치를 이용한 권선형 전동기를 제공한다.

Description

고주파 비접촉 전력공급장치를 이용한 권선형 전동기{Wound-rotor motor using high-frequency non-contact power supply device}

본 발명은 고주파 비접촉 전력공급장치를 이용한 권선형 전동기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고주파에서 변압효율과 작동안전성이 개선된 고주파 비접촉 전력공급장치를 이용한 권선형 전동기에 관한 것이다.

일반적으로 권선형 동기 전동기(Wound Rotor Synchronous Motor)는 다른 전동기와 비교하여 토크 및 전력밀도가 우수해 전기차 등에 사용될 수 있다.

종래의 권선형 동기 전동기는 기구적으로 상호 접촉되는 슬립링 내지 브러시를 이용하여 외부 전원과 모터 내부의 회전자를 전기적으로 연결함으로써 고출력 전기를 공급하는 방식을 채택하였다.

그러나, 슬립링 내지 브러시를 이용한 종래의 접촉식 전기공급방식은, 모터가 구동되는 동안 모터축과 함께 회전하는 슬립링과 모터 하우징에 고정되는 브러시 사이의 지속적인 마찰로 브러시가 변형되거나 손상되는 문제가 있었다.

이로 인해, 슬립링과의 사이에 스파크가 발생하거나 회전자의 온도 상승으로 인해 화재로 이어질 위험성을 내포하고 있었다. 또한 브러시의 마모로 다량의 분진이 발생하거나, 주기적으로 브러시 등의 교체가 필요하므로, 고속 회전을 위한 장치에 적용이 곤란한 단점이 있었다.

이에 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 비접촉 방식으로 외부 전원과 회전자의 전기적인 연결을 이루는 비접촉 권선형 동기 전동기가 개발되고 있다. 이와 같은 전동기는 특성에 따라 통상 직류전동기와 교류전동기로 구분될 수 있다. 그리고 교류전동기는 다시 유도전동기, 정류자전동기, 동기전동기로 분류된다. 이 중 영구자석 동기전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor)는 유도전동기에 영구자석 동기전동기가 결합된 형태의 전동기로서 별도의 회전자 위치 검출장치 및 제어기 없이 상용전원을 투입하여 직접 기동할 수 있는 전동기로 정속 유지 및 효율이 높은 장점이 있다.

상기 비접촉 권선형 동기 전동기에서는 대면되는 두 코일 중 일측 코일에 전류를 공급하면 타측 코일에 전류가 유도되는 전자기 유도 현상을 이용하며, 외부 전원과 회전자를 부품간 브러시 내지 슬립링 등의 기구적인 부품의 접촉식 연결 없이 비접촉식 전기적인 연결을 제공할 수 있다.

그러나, 종래의 비접촉 권선형 동기 전동기에서는 고주파 전원의 인가시 고속으로 회전되는 특성상 회전자에 권선된 유도코일이 정확히 장착된 상태를 유지하기 어려운 문제점이 있었다.

특히, 고속으로 회전되는 과정이 반복되면 상기 유도코일에 열변형이 발생되었고, 이로 인해 느슨한 권취상태로 인하여 상기 유도코일이 이탈되어 작동성능이 저하되는 문제점이 있었다.

이로 인해, 고주파 인가시 과도한 발열과 함께 전동기가 손상되거나 전동효율이 저하되는 문제점이 있었다.

한국 공개특허공보 제10-2009-0038113호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 고주파에서 변압효율과 작동안전성이 개선된 고주파 비접촉 전력공급장치를 이용한 권선형 전동기를 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 링형 판재가 길이방향을 따라 다단 적층되되 반경방향 내측으로 복수의 코어치가 일체로 돌설되고 각 상기 코어치를 따라 구동코일이 권선되도록 상기 코어치의 내측으로 수용공간이 형성되는 고정자; 링형으로 구비되어 상기 수용공간에 길이방향을 따라 복수개 다단 적층되어 전동회전축에 결합되되 외주가 상기 코어치의 내측단과 이격 배치되고 복수개의 슬롯홀이 원주방향을 따라 균일한 간격을 두고 이격되어 길이방향으로 관통 형성되는 코어부와, 상기 슬롯홀을 따라 권선되는 유도코일을 포함하는 회전자; 및 상기 코어부의 길이방향 일단부로부터 이격된 상기 전동회전축의 단부에 연결되며 상기 유도코일과 연결되는 회전부권선이 권선되는 링형의 회전변환부와, 상기 회전변환부의 길이방향 외측에 대향 이격되는 고정변환부를 포함하는 전력공급장치를 포함하되, 상기 코어부는 상기 유도코일이 권선되도록 반경방향을 따라 연장된 권선부와, 상기 권선부의 단부에 원주방향 양측으로 돌설되는 구속슈를 포함하며, 상기 구속슈의 원주방향 양단부에는 슬라이딩 삽입홈이 길이방향을 따라 형성되고, 상기 슬라이딩 삽입홈에 상기 유도코일의 이탈을 방지하는 보강플레이트가 삽입 결합됨을 특징으로 하는 고주파 비접촉 전력공급장치를 이용한 권선형 전동기를 제공한다.

여기서, 상기 보강플레이트는 스테인레스 스틸 재질의 비자성체로 형성되되, 원주방향 중앙부의 길이방향을 따라 내측으로 절곡되어 형성됨이 바람직하다.

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그리고, 상기 구속슈의 외주면의 곡률반경은 상기 회전자의 최외곽단을 연결하는 원의 곡률반경보다 작게 형성되며, 상기 보강플레이트는 상기 구속슈의 외주면과 연속적인 라인을 형성하도록 절곡됨이 바람직하다.

상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 20 kHz 이상의 고주파 전원의 인가를 통한 상기 전동기의 반복적인 고속 회전 및 발열시에도 상기 회전자에 권선된 유도코일이 상기 보강플레이트에 의해 정확히 장착된 상태를 유지할 수 있으며, 작동성능 및 내구성을 현저히 향상시킬 수 있다.

둘째, 상기 보강플레이트는 상기 구속슈의 외주면과 연속적인 라인을 형성하도록 오목하게 절곡되므로, 상기 회전자의 고속 회전시에도 공기와의 마찰에 따른 저항을 저감하여 소음 발생을 최소화함과 동시에, 역학적 지지강도가 향상되어 고속 회전시 제품의 구동안정성능도 개선될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고주파 비접촉 전력공급장치를 이용한 권선형 전동기를 나타낸 측단면도.
도 2는 도 1의 "A" 부분 전력공급장치 확대도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 고주파 비접촉 전력공급장치를 이용한 권선형 전동기의 회전자 측단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고주파 비접촉 전력공급장치를 이용한 권선형 전동기를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고주파 비접촉 전력공급장치를 이용한 권선형 전동기를 나타낸 측단면도이고, 도 2는 도 1의 "A" 부분 전력공급장치 확대도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 고주파 비접촉 전력공급장치를 이용한 권선형 전동기의 회전자 측단면도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 고주파 비접촉 전력공급장치를 이용한 권선형 전동기는 유도전동기와 동기전동기가 결합된 형태의 전동기로서 별도의 회전자 위치검출장치 및 제어기가 없이 상용교류전원을 투입하여 직접 기동할 수 있는 전동기로 기동 후에는 유도전동기와는 다르게 슬립에 의한 속도 저감이 없이 인가 주파수에 따른 동기속도로 정속 유지가 가능하고 일반 유도전동기에 비해 역률 및 효율이 높은 이점을 가지고 있다. 또한, 상기 직립 기동 동기전동기는 영구자석이 구비되지 않고 상기 영구자석 대신에 비접촉 전원공급장치에 의한 전원공급 방식을 적용하고 있다.

도 1 내지 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 고주파 비접촉 전력공급장치를 이용한 권선형 전동기는 고정자(2), 회전자(3), 그리고, 고주파 비접촉 전력공급장치(10)를 포함한다.

여기서, 상기 고정자(2)는 비자성체로 구비된 링형 판재가 길이방향을 따라 다단 적층되되 회전자계가 형성되도록 반경방향 내측으로 복수의 코어치가 일체로 돌설되고 각 상기 코어치를 따라 구동코일(2a)이 권선되며 상기 코어치의 내측으로 수용공간이 길이방향을 따라 관통 형성된다.

상세히, 상기 고정자(2)는 상기 직립 기동 동기전동기의 외관을 형성하는 하우징부 내에 고정되되, 규소강판 등의 비자성체로 구비된 링형 판재가 길이방향을 따라 다단 적층되어 형성될 수 있다. 이때, 본 발명에서 상기 고정자(2)의 길이방향과 상기 회전자(3) 및 전동회전축(1)의 길이방향은 동일한 방향으로 이해함이 바람직하다.

그리고, 상기 고정자(2)에는 회전자계가 형성되도록 원주방향을 따라 반경방향 내측으로 복수의 코어치가 일체로 돌설되고 각 상기 코어치를 따라 구동코일(2a)이 권선되며 상기 코어치의 내측으로 상기 수용공간이 연통된다.

이때, 상기 구동코일(2a)은 3상으로 구비되어 절연 처리된 상태에서 각 상기 코어치에 분할 권선될 수 있다. 그리고, 각 상기 구동코일(2a)에 전원을 공급하도록 각 상기 구동코일(2a)에 전원 연결되는 전원부(미도시)로부터 전원이 인가되면 나선형으로 권선된 상기 구동코일(2a) 내의 나선형 전류 흐름에 대응하여 상기 코어치를 따라 반경방향의 구동자계가 형성될 수 있다.

상세히, 상기 전원이 인가된 구동코일(2a)에 대응되는 각 상기 코어치에 따라 상이한 방향의 구동자계가 형성될 수 있으며, 각 상기 코어치에 분할 권선된 구동코일(2a)에 순차적으로 전원이 공급되어 상기 고정자(2)에 형성되는 구동자계가 회전될 수 있다. 즉, 상기 회전자계는 순차적인 전원 공급에 따라 회전되는 구동자계를 의미하는 것으로 이해함이 바람직하다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 회전자(3)는 코어부(300)와 유도코일(3a)을 포함한다.

상세히, 상기 코어부(300)는 링형으로 구비되어 상기 수용공간에 길이방향을 따라 복수개 다단 적층되어 중앙부의 전동회전축(1)에 결합된다. 이때, 상기 코어부(300)의 외주가 상기 코어치의 내측단과 이격 배치되고 복수개의 슬롯홀(300a)이 원주방향을 따라 균일한 간격을 두고 이격되어 길이방향으로 관통 형성된다. 또한, 상기 유도코일(3a)은 상기 슬롯홀(300a)을 따라 권선된다.

여기서, 상기 전동회전축(1)은 비자성체로 구비되어 상기 수용공간에 상기 고정자(2)의 길이방향을 따라 연장되도록 구비됨이 바람직하다. 즉, 상기 전동회전축(1)은 길이방향을 따라 연장되어 상기 코어부(300)의 반경방향 중앙부에 관통 삽입될 수 있다. 또한, 상기 전동회전축(1)의 양단은 상기 케이싱부(5)의 외측으로 노출 배치될 수 있으며, 베어링을 통해 상기 케이싱부(5)에 회전가능하게 결합될 수 있다.

그리고, 상기 코어부(300)에는 내주에 상기 전동회전축(1)의 외경에 대응되는 내경을 갖는 축삽입홀이 상기 회전자(3)의 길이방향으로 관통 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 전동회전축(1)의 외주에 상기 축삽입홀이 관통 삽입되어 걸림 결합될 수 있다.

한편, 상기 회전자(3)는 영구자석이 사용되거나 접촉식 전기공급방식이 사용되지 않고 비접촉식 전기공급방식이 적용된다. 이를 위하여, 상기 고주파 비접촉 전력공급장치를 이용한 권선형 전동기(100)는 전자기 유도 현상을 통해 외부 전원과 회전자를 부품간 브러시 내지 슬립링 등의 기구적인 부품의 접촉식 연결 없이 비접촉식 전력공급장치(10)를 통해 전기적인 연결을 제공할 수 있다.

도 2에서 보는 바와 같이, 상기 전력공급장치(10)는 고정변환부(20)와 회전변환부(30)를 포함한다. 이때, 상기 고정변환부(20)와 상기 회전변환부(30)는 상호 이격되어 대향된다. 상세히, 상기 고정변환부(20)는 고정변환부체(21)와 상기 고정부권선(26)을 포함하며, 제1주입공(51)을 통하여 주입 및 경화되어 충진된 제1몰딩재(41)가 구비된다.

여기서, 상기 고정변환부체(21)는 내부에 제1대향면이 개구되어 제1권선공간(21a)이 형성되고 상기 제1주입공(51)이 관통된 링 형태의 구조로 형성된다. 이때, 상기 고정변환부체(21)는 비자성체인 스테인레스 스틸 재질 등으로 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 고정부권선(26)은 전류가 흐를 수 있는 재질로 형성되어야 하므로 구리 와이어 등을 주재질로 하여 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 고정부권선(26)은 상기 제1권선공간(21a) 내에 원주방향을 따라 복수회 권선된다.

한편, 상기 회전변환부(30)는 회전변환부체(31)와 상기 회전부권선(36)을 포함하며, 제2주입공(52)을 통하여 주입 및 경화되어 제2권선공간(31a)에 충진된 제2몰딩재(42)가 구비된다. 세부적으로, 상기 회전변환부(30)는 내부에 상기 제1대향면에 대향되는 제2대향면이 개구되어 형성된 제2권선공간(31a)이 형성되고 상기 제2주입공(52)이 관통된 링 형태의 구조로 형성된다. 이때, 상기 회전변환부체(31)도 비자성체 재질로 형성되되 스테인레스 스틸 재질로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제1몰딩제(41) 및 상기 제2몰딩제(42)는 에폭시 수지로 형성될 수 있다. 이러한 몰딩재(41,42)는 주입 후 각 부품들 사이를 통과하여 각 권선들을 긴밀하게 고정하도록 경화될 수 있다.

이를 위해, 각 상기 몰딩재(41,42)가 주입되는 과정에서 각 대향면이 아래로 향하도록 반전된 상태로 상기 이형면에 안착된 상태에서 상기 고정변환부(20)와 상기 회전변환부(30)의 내측 바닥면측 각 주입공(51,52)을 통하여 각 몰딩재(41,42)가 중력방향을 따라 주입될 수 있다. 이후, 상기 몰딩재(41,42)의 건조 후 이형되기만 하면 각 대향면의 표면이 매끈하고 균일한 면으로 완성되어 생산공정을 단축하여 제품의 생산경제성을 현저히 개선할 수 있다.

또한, 상기 전동기가 고속으로 구동되더라도 상기 몰딩재(41,42)에 의해 회전부권선(36) 및 고정부권선(26)이 견고하게 지지되므로 제품의 구동안정성이 개선될 수 있다.

그리고, 상기 회전부권선(36)은 전류가 흐를 수 있는 재질로 형성되어야 하므로 구리 와이어 등을 주재질로 하여 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 회전부권선(36)은 상기 제2권선공간(31a) 내에 원주방향을 따라 복수회 권선된다. 여기서, 상기 고정부권선(26)의 권선수와 상기 회전부권선(36)의 권선수의 비에 따라 변압비가 조절될 수 있다.

세부적으로, 상기 고정부권선(26)과 상기 회전부권선(36)은 각각 에나멜로 절연된 여러가닥의 와이어를 꼬아서 연합하여 외부에 절연피복된 리츠와이어로 형성됨이 바람직하다.

상세히, 상기 리츠와이어(Litz wire)의 독특한 꼬임은 도체중심부나 외곽이 각 묶음에서 동일한 형태로 이루어지며 1차 집합선이 2차 도체 묶음으로 연합되고, 2차 묶음이 3차 도체 묶음으로 연합, 3차 도체 묶음이 4차 연합 등으로 형성될 수 있다. 이러한 특유의 구조로 도체의 선경을 크게 증대시키지 않고, 단면적을 증가시킴으로써 표피효과 및 근접효과에 의한 교류저항의 증대를 억제하고 코일의 온도 상승을 방지할 수 있다. 또한, 유연성이 뛰어나 권선 작업성이 양호하다는 장점을 가진다.

한편, 상기 제1대향면과 상기 제2대향면은 상호 축방향을 따라 상호 이격 및 대향되도록 배치된다. 또한, 상기 고정부권선(26)과 상기 회전부권선(36)이 차지하는 대향면적은 동일하게 설정될 수 있다.

그리고, 상기 제1권선공간(21a) 내부에는 상기 제1대향면으로부터 내측으로 함몰된 사각 단면 형상의 제1수용홈(22a)이 형성된 페라이트 코어 재질의 제1자화부(22)가 형합되어 구비된다. 또한, 상기 제1주입공(51)이 상기 제1권선공간(21a)의 내측 바닥면을 관통하여 형성된다.

그리고, 상기 제2권선공간(31a) 내부에는 상기 제2대향면으로부터 내측으로 함몰된 사각 단면 형상의 제2수용홈(32a)이 형성된 페라이트 코어 재질의 제2자화부(32)가 형합되어 구비된다. 또한, 상기 제2주입공(52)이 상기 제2권선공간(31a)의 내측 바닥면을 관통하여 형성된다. 이때, 상기 제1자화부(22) 및 상기 제2자화부(32)는 전체적으로 링 형상으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제1수용홈(22a)의 내측에는 상기 고정부권선(26)이 수용되도록 상기 대향면측을 제외한 면들 중 어느 일면이 개구되는 제1보빈(25)의 외면이 형합되어 결합됨이 바람직하다. 또한, 상기 제2수용홈(32a)의 내측에는 상기 회전부권선(36)이 수용되도록 상기 대향면측을 제외한 면들 중 어느 일면이 개구되는 제2보빈(35)의 외면이 형합되어 결합됨이 바람직하다.

이를 위해, 상기 제1보빈(25) 및 상기 제2보빈(35)의 외면은 각각 상기 제1수용홈(22a) 및 상기 제2수용홈(32a)에 형합되는 사각단면을 형성함이 바람직하다. 여기서, 상기 제1보빈(25) 및 상기 제2보빈(35)은 각각 전체적으로 링 형상으로 형성되되 절연을 위한 비전도성 재질로서 절연플라스틱 재질 등으로 형성됨이 바람직하다.

이를 통해, 상기 페라이트 코어 재질의 상기 제1자화부(22) 및 상기 제2자화부(32)의 외면은 상기 고정변환부체(21) 및 상기 회전변환부체(31)에 밀착 및 형합되어 구조적으로 일체화된다. 또한, 상기 제1자화부(22) 및 상기 제2자화부(32)의 내면은 상기 제1보빈(25) 및 상기 제2보빈(35)의 외면에 밀착 및 형합되어 구조적으로 일체화된다.

또한, 상기 제1보빈(25) 및 상기 제2보빈(35)의 개구된 부분을 통하여 상기 고정부권선(26) 및 상기 회전부권선(36)을 각각 원주방향을 따라 복수회 권선한다. 이후, 권선된 상기 제1보빈(25) 및 상기 제2보빈(35)를 각각 상기 제1수용홈(22a) 및 상기 제2수용홈(32a)에 카트리지식으로 간편하게 삽입되어 조립될 수 있다.

이와 같은 구조 하에서, 상기 고정변환부(20)에 구비된 고정부권선(26)에 전원이 공급되면 대향 배치되는 상기 회전변환부(30)에 구비된 회전부권선(36)에 전자기 유도 현상을 통해 전류가 유도되어 흐른다.

이와 같이, 상기 회전부권선(36)에 생성된 전류는 연결전선(30a)을 통하여 상기 유도코일(3a)로 전달되어, 상기 구동코일(2a) 및 상기 유도코일(3a) 사이에 회전자계가 형성됨으로써 상기 전동회전축(1)이 높은 토크를 가지고 회전될 수 있다. 이를 위해, 상기 구동코일(2a) 및 상기 고정부권선(26)은 각각 외부로부터 전원을 인가받는다.

이때, 기존의 반경방향으로 중첩되어 형성되는 권선분포는 반경방향을 따라 증가되는 면적 차이로 인해 슬립이 발생되고 동력전달 효율이 저하되었다. 그러나, 본 발명에 의하면, 축방향으로 상호 근접 대향 배치되는 상기 고정부권선(26) 및 상기 회전부권선(36)을 통해 변압을 위해 형성되는 자계는 정확히 대응되어 형성되므로 동일 대향면적 대비 변압 및 동력전달 효율이 현저히 증대될 수 있다.

이를 통해, 상기 고정부권선(26) 및 상기 회전부권선(36)의 주위에 페라이트 코어 재질의 상기 제1자화부(22) 및 상기 제2자화부(32)가 감싸도록 배치되므로 20 kHz 이상의 고주파 전원의 인가시에도 전력손실을 저감시키고 온도 상승을 최소화할 수 있다.

한편, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 고주파 비접촉 전력공급장치를 이용한 권선형 전동기의 회전자 측단면도이다.

도 1, 도 3a 및 도 3b에서 보는 바와 같이, 상기 회전자(3)는 전체적으로 링형으로 구비되어 상기 수용공간에 길이방향을 따라 규소강판 재질로서 복수개 다단 적층되어 전동회전축에 결합되는 코어부(300)와 유도코일(3a)을 포함한다.

여기서, 상기 코어부(300)에는 복수개의 슬롯홀(300a)이 원주방향을 따라 균일한 간격을 두고 이격되어 길이방향으로 관통 형성된다. 그리고, 상기 유도코일(3a)은 상기 슬롯홀(300a)을 따라 권선된다.

이때, 상기 코어부(300)는 상기 유도코일(3a)이 권선되도록 반경방향을 따라 연장된 권선부(301)와, 상기 권선부(301)의 반경방향 외측 단부에 원주방향 양측으로 돌설되는 구속슈(302)를 포함한다. 여기서, 상기 구속슈(302)의 외주면은 라운드지게 형성되며, 원주방향 양단부(302a,302b)는 상기 슬롯홀(300a)의 반경방향 외측 개구를 좁히도록 상기 권선부(301)의 두께보다 원주방향 외측으로 돌출된다. 따라서, 상기 구속슈(302)는 상기 권선부(301)에 권선된 유도코일(3a)의 이탈을 구속할 수 있다.

그러나, 상기 코어부(300)가 고속으로 회전되는 과정이 반복되면 상기 유도코일(3a)에 열변형이 발생되었고, 이로 인해 느슨한 권취상태로 인하여 상기 유도코일(3a)이 이탈될 우려가 있었다.

따라서, 상기 구속슈(302)의 원주방향 양단부(302a,302b)에는 슬라이딩 삽입홈(350a,350b)이 길이방향을 따라 형성되고, 상기 슬라이딩 삽입홈(350a,350b)에 상기 유도코일(3a)의 이탈을 방지하는 보강플레이트(450)의 양단이 삽입되어 결합된다. 즉, 상기 유도코일(3a)이 지속적인 회전 및 발열로 인해 열변형이 생기는 경우에도 상기 보강플레이트(450)에 의해 안정적으로 구속되어 원위치를 유지할 수 있다.

이를 통하여, 상기 권선형 전동기(100)에 고주파 전원의 인가시 고속으로 반복적인 회전 및 발열시에도 상기 회전자(3)에 권선된 유도코일(3a)이 정확히 장착된 상태를 유지할 수 있으며, 작동성능 및 내구성을 현저히 향상시킬 수 있다.

여기서, 상기 보강플레이트(450)는 스테인레스 스틸 재질의 비자성체로 형성됨이 바람직하다. 그리고, 상기 보강플레이트(450)의 원주방향 중앙부의 길이방향을 따라 내측으로 절곡되어 형성될 수 있다. 이를 통해, 상기 보강플레이트(450)에 상기 슬롯홀(300a) 내측에서 외측으로 향하는 힘이 가해지더라도 이탈되지 않고 더욱 견고하게 지지될 수 있다.

상세히, 상기 구속슈(302)의 외주면의 곡률반경은 상기 회전자(3) 내지 코어부(300)의 최외곽단을 연결하는 원(310)의 곡률반경보다 작게 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 보강플레이트(450)는 상기 구속슈(302)의 외주면과 연속적인 라인을 형성하도록 중앙부가 오목하게 절곡됨이 바람직하다.

이를 통하여, 상기 회전자(3)의 고속 회전시에도 공기와의 마찰에 따른 저항을 저감함과 동시에 상기 구속슈(302)의 외주와 상기 보강플레이트(450) 외면이 연속적인 라인 형성을 통하여 풍압으로 인한 소음 발생을 최소화할 수 있다. 더욱이, 상기 보강플레이트(450)가 원주방향 중앙부의 길이방향을 따라 내측으로 절곡되어 역학적 지지강도가 향상되므로, 고속 회전시 길이방향을 따른 지지강도 개선을 통한 제품의 구동안정성능을 개선할 수 있다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.

1: 전동회전축 2: 고정자
2a: 구동코일 3: 회전자
3a: 유도코일 100: 권선형 전동기
10: 전력공급장치 20: 고정변환부
30: 회전변환부 30a: 연결전선
300: 코어부 300a: 슬롯홀
301: 권선부 302: 구속슈
350a,350b: 슬라이딩삽입홈 450: 보강플레이트

Claims (5)

1. 링형 판재가 길이방향을 따라 다단 적층되되 반경방향 내측으로 복수의 코어치가 일체로 돌설되고 각 상기 코어치를 따라 구동코일이 권선되도록 상기 코어치의 내측으로 수용공간이 형성되는 고정자;
   링형으로 구비되어 상기 수용공간에 길이방향을 따라 복수개 다단 적층되어 전동회전축에 결합되되 외주가 상기 코어치의 내측단과 이격 배치되고 복수개의 슬롯홀이 원주방향을 따라 균일한 간격을 두고 이격되어 길이방향으로 관통 형성되는 코어부와, 상기 슬롯홀을 따라 권선되는 유도코일을 포함하는 회전자; 및
   상기 코어부의 길이방향 일단부로부터 이격된 상기 전동회전축의 단부에 연결되며 상기 유도코일과 연결되는 회전부권선이 권선되는 링형의 회전변환부와, 상기 회전변환부의 길이방향 외측에 대향 이격되는 고정변환부를 포함하는 전력공급장치를 포함하되,
   상기 코어부는 상기 유도코일이 권선되도록 반경방향을 따라 연장된 권선부와, 상기 권선부의 단부에 원주방향 양측으로 돌설되는 구속슈를 포함하며,
   상기 구속슈의 원주방향 양단부에는 슬라이딩 삽입홈이 길이방향을 따라 형성되고, 상기 슬라이딩 삽입홈에 상기 유도코일의 이탈을 방지하는 보강플레이트가 삽입 결합됨을 특징으로 하는 고주파 비접촉 전력공급장치를 이용한 권선형 전동기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 보강플레이트는 스테인레스 스틸 재질의 비자성체로 형성되되, 원주방향 중앙부의 길이방향을 따라 내측으로 절곡되어 형성됨을 특징으로 하는 고주파 비접촉 전력공급장치를 이용한 권선형 전동기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 구속슈의 외주면의 곡률반경은 상기 회전자의 최외곽단을 연결하는 원의 곡률반경보다 작게 형성되며,
   상기 보강플레이트는 상기 구속슈의 외주면과 연속적인 라인을 형성하도록 절곡됨을 특징으로 하는 고주파 비접촉 전력공급장치를 이용한 권선형 전동기.