KR200232132Y1 - 자기베어링이 있는 모터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공지의 모터에 있어서 모터의 회전자축베어링 대신에 영구자석으로 구성된 자기베어링을 구비하여 모터의 고속회전을 가능하게 하고 고속회전시 마찰에 의한 고온 및 소음등이 발생되지 않는 것을 특징으로 하는 자기베어링이 있는 모터를 구성하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여 공지의 모터에 있어서 모터의 회전자축 양쪽에 있는 베어링의 위치에 도넛형 영구자석을 구비하고 모터의 회전자축 양쪽에는 원통형 영구자석을 부착하여 도넛형 영구자석속에 밀어 넣으면 모터 회전자축의 원통형 영구자석은 자석사이에 서로 밀치는 반발력에 의하여 공중에 부상할 수 있으며, 그 상태에서 회전자축을 회전시키면 회전에 의한 마찰이나 소음등을 없앨 수 있고 또한 모터를 고속회전시킬 수 있는 자기베어링이 있는 모터 모터를 제공한다.

Description

자기베어링이 있는 모터{ motor with magnetic bearing }

본고안은 공지의 모터에 있어서 모터의 회전자축베어링 대신에 영구자석으로 구성된 자기베어링을 구비하여 모터의 고속회전을 가능하게 하고 고속회전시 마찰에 의한 고온 및 소음등이 발생되지 않는 것을 특징으로 하는 자기베어링이 있는 모터에 관한 것이다

일반적으로 모터에는 회전자축을 지지하고 회전 마찰력을 감소시키기 위하여 베어링을 사용하여 왔으며 최근에는 고성능의 모터들이 등장함에 따라 일반적인 볼베어링이 아닌 유체베어링, 공기베어링등도 사용하고 있는 추세이나 이들은 기술적으로 제조하기가 까다롭고 제조비용도 많이 들여야 하는 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 모터에서 일반적으로 사용하는 볼베어링등 대신에 영구자석으로 이루어진 자기베어링을 구성하여 모터의 회전자축을 접촉 지지시키지 않고 자기력의 힘을 이용하여 공중 부상시키므로써 모터가 회전할 때 발생되는 마찰력,소음등을 방지하고 모터를 초고속으로 회전시킬 수 있게 하는 데에 있다.

도1은 자기베어링이 있는 모터의 회전자축을 도시한 사시도

상기의 목적을 달성하기 위하여 공지의 모터에 있어서 모터케이스의 베어링의 위치에 도넛형의 이방성 영구자석을 장착하고 그 중심쪽 내면에 끼워질 수 있는 막대형이나 원통형 이방성 영구자석을 회전자축의 양쪽에 부착하여 모터를 조립 완성하면 자기반발력으로 인하여 도넛형의 영구자석 속에서 회전자축의 영구자석이 공중에 부상될 수 있게 구성한다.

영구자석은 모든종류의 영구자석이 사용가능하고 큰 반발력을 얻기 위해서는 희토류게 영구자석을 사용할 수 있으며, 영구자석의 한쪽면이 N 극 다른면은 S 극인 이방성 영구자석으로 구성하고 두 영구자석을 같은 극끼리 가깝게 근접시켜 자기반발력을 극대화 할 수 있으며 도넛형 영구자석의(11) 내원 지름과 원통형 영구자석(12)의 외원 지름의 크기의 차이를 최소화하여 모터의 진동을 최소화시킬 수 있게 하고 영구자석을 모터케이스(14)와 회전자축(13)에 견고하게 부착시켜 구성한다.

본 고안의 바람직한 실시예에 대해 도면을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 자기베어링이 있는 모터의 회전자축을 도시한 사시도로써 모터케이스(14)에는 도넛형 영구자석(11)이 삽입되어 견고히 부착될 수 있도록 홀더(15)를 구비하고 회전자축(13)에도 막대자석이나 원통형 영구자석(12)이 부착될 수 있는 홈(16)을 양쪽에 구비하며 양쪽의 홈(16)사이의 회전자축(13)의 지름이 도넛형 영구자석(11)의 내원 지름보다 크게하거나 회전자축(13)에 원형 클립스프링을 설치하여 모터에서 발생하는 갑짝스런 충격에 의한 회전자축(13)의 이탈 분리를 방지할 수 있게 구성한다.

영구자석의 자기반발력을 효과적으로 이용하기 위하여 도넛형 영구자석(11)과 원통형 영구자석(12)의 재질을 모두 페라이트 자석을 사용할 수도 있고 하나는 페라이트 자석 하나는 희토류계 자석또는 모두 다 희토류계 자석을 사용할 수도 있으며 모터의 구동에 지장이 없는 방향으로 영구자석의 자극을 배열하여 부착한다. 예를 들어 설명하면 2000.12.29일 출원번호 10-2000-0084886의 무정류자 직류모터에 있어서 영구자석을 한개 또는 여러개를 사용할 경우에도 영구자석의 자극이 N극, S극, 다음 것도 N극, S극, 다음 것도 N극, S극의 순서로 배열되기 때문에 도넛형 영구자석의 자극도 전술한 바와 같이 N극, S극의 순으로 배열하고 아울러 전술한 무정류자 직류모터에 있어서는 모터케이스에 부착되어 있는 영구자석을 도넛형 영구자석(11)으로 활용이 가능하며, 전자석으로 구성될 때에도 활용이 가능하다.

모터의 구동원리를 반대로 하여 전기를 발생시키는 발전기에 있어서도 본 고안의 자기베어링은 동일한 작용을 할 수 있다.

본 고안은 모터에서 일반적으로 사용하는 볼베어링등 대신에 영구자석으로 이루어진 자기베어링을 구성하여, 모터의 회전자축을 접촉 지지시키지 않고 자기력의 힘을 이용하여 공중 부상시킨 상태에서 회전시키게 되므로 모터가 회전할 때 발생되는 마찰력, 소음등이 없으며 모터를 초고속으로 회전시킬 수 있는 것이 가능하다.

Claims (1)

1. 모터나 발전기의 회전자축에 부착되어 회전자축을 지지시키면서 회전하는 베어링 대신에 영구자석이나 전자석으로 구성된 자기베어링을 구성하여 회전자축이 공중에 부상한 상태에서 회전하므로써 모터가 마찰이나 소음이 없이 초고속회전이 가능한 것을 특징으로 하는 자기베어링이 있는 모터,발전기.