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KR20080044706A - Interior permanent magnet motor for reducing cogging torque - Google Patents

Interior permanent magnet motor for reducing cogging torque Download PDF

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Publication number
KR20080044706A
KR20080044706A KR1020060114090A KR20060114090A KR20080044706A KR 20080044706 A KR20080044706 A KR 20080044706A KR 1020060114090 A KR1020060114090 A KR 1020060114090A KR 20060114090 A KR20060114090 A KR 20060114090A KR 20080044706 A KR20080044706 A KR 20080044706A
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South Korea
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rotor
permanent magnet
motor
stator
cogging torque
Prior art date
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Inventor
김동훈
Original Assignee
경북대학교 산학협력단
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Publication date
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  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
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Abstract

An interior permanent magnet motor for reducing cogging torque is provided to allow unnecessary cogging torque to be cut about half by forming an external cross-section of a rotor in a shape of wave. An interior permanent magnet motor(200) for reducing cogging torque includes a stator(210) and a rotor(220) inserted into the stator. The stator is an armature and the rotor is a permanent magnet. A plurality of plate permanent magnets(226) are buried in a plurality of burying grooves(225) formed at outside of a rotor yoke(224) along a circumferential direction with respect to a rotational axis(221). An external cross-section of the rotor is formed in a shape of wave having a plurality of ridges.

Description

코깅토크 저감을 위한 매입형 영구자석 전동기{Interior permanent magnet motor for reducing cogging torque}Interior permanent magnet motor for reducing cogging torque

도 1은 종래의 매입형 영구자석 전동기의 횡단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional embedded permanent magnet electric motor.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매입형 영구자석 전동기의 1/4 횡단면도이다.2 is a quarter cross-sectional view of the embedded permanent magnet motor according to the preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 회전자 구조를 갖는 전동기를 실제 회로 설계한 예를 나타낸 1/4 회전자 외곽 횡단면도이다.3 is an outer sectional view of a quarter rotor showing an example in which a motor having a rotor structure according to the present invention is actually designed.

도 4 및 도 5는 균일한 공극구조를 갖는 기존 전동기 및 불균일한 공극 구조는 갖는 본 발명에 따라 제안된 전동기의 토크시험 결과를 보여주고 있다.4 and 5 show torque test results of a conventional motor having a uniform pore structure and a motor proposed according to the present invention having a nonuniform pore structure.

<도면의 주요 부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>

110, 210: 고정자110, 210: Stator

113, 213: 슬롯113, 213: slot

114, 214: 고정자 치114, 214: stator tooth

117, 217: 공극117, 217: voids

210, 220: 회전자210, 220: rotor

121, 221: 회전축121, 221: rotation axis

125, 225: 삽입홈125, 225: Insertion groove

126, 226: 영구자석126, 226: permanent magnet

222: 골222 goals

223: 산223 mountains

본 발명은 전동기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영구자석 전동기의 효율, 토크, 속도 등의 기본 성능의 저하없이 불필요한 코깅토크 성분만을 선별적으로 저감시킬 수 있는 영구자석 전동기에 관한 것이다.The present invention relates to a motor, and more particularly, to a permanent magnet motor capable of selectively reducing unnecessary cogging torque components without degrading the basic performance such as efficiency, torque, speed of the permanent magnet motor.

최근 전동기 사양의 고급화 및 다기능화로 인하여, 효율이 우수하고 제어가 용이한 영구자석 전동기가 가정용 및 산업용 응용분야에 널리 사용되고 있다.Recently, due to the advanced and multifunctional motor specifications, the permanent magnet motor with excellent efficiency and easy control is widely used in home and industrial applications.

이러한 영구자석 전동기는 회전자 표면에 자석이 부착되어 있는 표면부착형영구자석 전동기와 회전자 철심 내부에 자석이 매입된 매입형 영구자석 전동기로 크게 분류할 수 있다.Such permanent magnet motors can be broadly classified into surface-mounted permanent magnet motors in which magnets are attached to the rotor surface, and embedded permanent magnet motors in which magnets are embedded in the rotor iron core.

도 1은 종래의 매입형 영구자석 전동기(100)의 횡단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional embedded permanent magnet electric motor 100.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 매입형 영구자석 전동기(100)는, 고정자(110)와, 상기 고정자(110)에 내삽되는 회전자(120)로 구성되는데, 상기 고정자(110)는 전기자로, 회전자(120)를 영구자석으로 각각 구성한다. 상기 회전자(120)에는 다수의 판형 영구자석(126)이 회전축(121)에 대하여 회전자 요크(124)의 외측에 원주방향을 따라 형성된 다수의 매입홈(125)에 매입된 구조를 가진다. 또한, 상기 회전자 요크(124)는 철계 요크 재료(규소 강판 및 얇은 철판)를 프레스를 사용하여 타발 성형한 후 적층시켜서 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 1, the conventional embedded permanent magnet electric motor 100 includes a stator 110 and a rotor 120 inserted into the stator 110, wherein the stator 110 is an armature. The rotor 120 is composed of permanent magnets, respectively. The rotor 120 has a structure in which a plurality of plate-shaped permanent magnets 126 are embedded in a plurality of buried grooves 125 formed along the circumferential direction on the outside of the rotor yoke 124 with respect to the rotation shaft 121. In addition, the rotor yoke 124 may be formed by punching and forming an iron-based yoke material (a silicon steel sheet and a thin iron sheet) using a press.

상기 고정자(110)는 코일이 권선되는 다수의 고정자 치(114)와, 상기 코일권선을 위한 공간인 다수의 슬롯(113)이, 상기 회전자(120)를 둘러싸며 방사상(radial)을 형성하여 구성된다. The stator 110 includes a plurality of stator teeth 114 in which coils are wound, and a plurality of slots 113, which are spaces for the coil windings, surround the rotor 120 to form radial rays. It is composed.

이와 같이 구성된 종래의 매입형 영구자석 전동기(100)에서는, 상기 고정자(110)와, 상기 고정자(110)에 내삽되어 회전축(121)을 따라 회전하는 회전자(120) 간에는 공극(117)이 형성된다. 이때, 방사상의 구조를 갖는 고정자(110) 구조의 특징으로 인하여 상기 공극(117)에서는 자기저항의 차이가 발생하고 이로 인해 상기 전동기(110)는 필연적으로 코깅토크를 발생하게 된다.In the conventional embedded permanent magnet electric motor 100 configured as described above, an air gap 117 is formed between the stator 110 and the rotor 120 inserted into the stator 110 and rotating along the rotation shaft 121. do. At this time, due to the characteristic of the structure of the stator 110 having a radial structure, the difference in the magnetic resistance occurs in the air gap 117, thereby causing the motor 110 to inevitably generate cogging torque.

이러한 영구자석 전동기에서 발생하는 불필요한 코깅토크를 저감시키려는 연구가 꾸준히 있어왔는데, 기존 연구들은 주로 표면부착형 영구자석 전동기에 국한되어 있으며, 그 방법론조차 실용적이지 못하여 실제 전동기 제작에 적용하기에는 많은 애로사항을 안고 있었다. 가령, 기본 방법들의 대표적인 예를 들면 다음과 같다.There have been studies to reduce the unnecessary cogging torque generated by such permanent magnet motors. Existing studies are mainly limited to surface-attached permanent magnet motors. I was hugging. For example, representative examples of the basic methods are as follows.

첫째, 회전자(120)에 사용되는 영구자석(126)의 치수 및 형상을 조정하는 방법으로, 이는 영구자석(126)의 착자시 자화방향이 달라지고 자석의 사용량이 감소하여 전동기 성능 저하를 초래한다.First, a method of adjusting the dimensions and shape of the permanent magnet 126 used in the rotor 120, which is the magnetization direction is changed when the permanent magnet 126 is magnetized and the amount of magnet used is reduced, resulting in a decrease in motor performance do.

둘째, 고정자 치(114)를 반경 방향에 대하여 경사각을 갖게 함으로써 공극(117)에서의 자기저항의 차이를 감소시키는 방법으로, 이는 실제 자동권선기를 이용하여 고정자 코일을 감는데, 여러가지 문제점을 지니고 있다.Second, a method of reducing the difference in magnetoresistance in the air gap 117 by having the stator tooth 114 inclined with respect to the radial direction, which has various problems in winding the stator coils using an automatic winding machine. .

세째, 전동기 제어회로부에서 전압/전류 제어를 통하여 코깅토크를 감소하려는 시도가 있었으나, 이는 추가적으로 제어회로 및 제어알고리즘을 개발해야 하는 어려움이 따르는 문제점이 있다.Third, there has been an attempt to reduce cogging torque through voltage / current control in the motor control circuit unit, but this has a problem in that a control circuit and a control algorithm need to be additionally developed.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 영구자석 전동기의 효율, 토크, 속도 등의 기본 성능의 저하없이 불필요한 코깅토크 성분만을 선별적으로 저감시킬 수 있는 영구자석 전동기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide a permanent magnet motor that can selectively reduce unnecessary cogging torque components without degrading the basic performance, such as efficiency, torque, speed of the permanent magnet motor For the purpose of

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전동기는, 고정자와 상기 고정자에 내삽되는 회전자를 구비한 전동기에 있어서, 상기 회전자의 외주 횡단면이 산과 골을 갖는 웨이브 형태인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the electric motor according to the present invention is characterized in that in the electric motor having a stator and a rotor inserted into the stator, the outer circumferential cross section of the rotor is a wave form having a peak and a valley.

또한, 상기 회전자에 복수의 매입홈을 형성하고 상기 매입홈에 복수의 영구자석이 삽입되는 매입형인 것을 특징으로 한다.In addition, a plurality of recessed grooves are formed in the rotor and a plurality of permanent magnets are inserted into the recessed grooves.

또한, 상기 회전자의 1/4 외경 시작점과 끝점은, 상기 양측의 매입홈과 상기 회전자 외곽이 만드는 두개의 브릿지 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.In addition, the starting point and the end point of the outer diameter of the rotor is characterized in that it is located between the two grooves made by the embedding grooves on both sides and the outer rotor.

또한, 상기 두개 브릿지 사이에 존재하는 골의 개수는 상기 브릿지 사이 각에 존재하는 고정자 치의 개수와 같고, 산의 개수는 상기 골의 개수에 1을 더한 수치로 결정되는 것을 특징으로 한다.In addition, the number of valleys existing between the two bridges is the same as the number of stator teeth existing in the angle between the bridge, the number of mountains is characterized in that the number of the bones plus one is determined.

또한, 상기 산과 골의 깊이는 아래의 수학식 (1), (2)와 같이 결정되는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 산이 있는 위치의 반경 = 기존 회전자 반경 - 공극길이 15% 이내...(1), 상기 골이 있는 위치의 반경 = 기존 회전자 반경 - 공극길이 26% 이내...(2) 인 것이 바람직하다.In addition, the depth of the peaks and valleys is characterized in that determined by the following equation (1), (2). That is, the radius of the location of the mountain = the existing rotor radius-within 15% of the void length ... (1), the radius of the location of the valley = the existing rotor radius-within the void length of 26% ... (2) Is preferably.

또한, 상기 산과 골 사이는 스플라인 곡선을 이용하여 상기 웨이브 형태를 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the peak and the valley is characterized in that to form the wave shape using a spline curve.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, regardless of the reference numerals. Duplicate explanations will be omitted.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매입형 영구자석 전동기의 1/4 횡단면도이다.2 is a quarter cross-sectional view of the embedded permanent magnet motor according to the preferred embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 영구자석 전동기(200)는, 고정자(210)와, 상기 고정자(210)에 내삽되는 회전자(220)로 구성되는데, 상기 고정자(210)는 전기자로, 회전자(220)를 영구자석으로 각각 구성한다. 상기 회전자(220)에는 다수의 판형 영구자석(226)이 회전축(221)에 대하여 회전자 요크(224)의 외측에 원주방향을 따라 형성된 다수의 매입홈(225)에 매입된 구조를 가진다. 또한, 상기 회전자 요크(224)는 철계 요크 재료(규소 강판 및 얇은 철판)를 프레스를 사용하여 타발 성형한 후 적층시켜서 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 2, the permanent magnet electric motor 200 according to the present invention includes a stator 210 and a rotor 220 inserted into the stator 210, wherein the stator 210 is an armature. The rotor 220 is composed of a permanent magnet, respectively. The rotor 220 has a structure in which a plurality of plate-shaped permanent magnets 226 are embedded in a plurality of buried grooves 225 formed along the circumferential direction on the outside of the rotor yoke 224 with respect to the rotation shaft 221. In addition, the rotor yoke 224 may be made by laminating the iron-based yoke material (silicon steel sheet and thin iron sheet) using a press and then laminating.

상기 고정자(210)는 코일이 권선되는 다수의 고정자 치(214)와, 상기 코일이 형성되는 공간인 다수의 슬롯(213)이, 상기 회전자(220)를 둘러싸며 방사상(radial)을 형성하여 구성된다.The stator 210 includes a plurality of stator teeth 214, in which coils are wound, and a plurality of slots 213, which are spaces in which the coils are formed, surrounding the rotor 220 to form radial rays. It is composed.

또한, 상기 고정자(210)와, 상기 고정자(210)에 내삽되어 회전축(221)을 따라 회전하는 회전자(220) 간에는 공극(217)이 형성된다.In addition, a gap 217 is formed between the stator 210 and the rotor 220 that is inserted into the stator 210 and rotates along the rotation shaft 221.

특히, 본 발명은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 회전자(220)의 외주 횡단면이 특정수의 산(223)과 골(222)을 갖는 웨이브(wave) 형태(227)를 가진다. 이는 도 1에 도시된 기존의 영구자석 전동기(100)의 공극(117)은 일정한 고정자(110)의 내반경 및 회전자(120)의 외반경(228)을 지닌 구조인 반면에, 본 발명에 따른 회전자(220)의 외반경(227)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 웨이브 형태를 갖는다.In particular, the present invention has a wave form 227 in which the outer circumferential cross section of the rotor 220 has a certain number of peaks 223 and valleys 222, as shown in FIG. 2. While the air gap 117 of the conventional permanent magnet motor 100 shown in FIG. 1 has a structure having an inner radius of the stator 110 and an outer radius 228 of the rotor 120, The outer radius 227 of the rotor 220, as shown in Figure 2, has a wave shape.

또한, 상기 회전자(220) 외반경의 시작점과 끝점의 위치는 영구자석(226)이 매입되는 양측의 매입홈(225)과 회전자(220) 외곽이 만드는 두개의 브릿지(229) 사이에 위치한다. 상기 두개의 브릿지(229)는 1/4 회전자(220) 단면에서 반시계 방향으로 0~10°위치구간 및 80~90°위치 구간에 해당되고, 상기 회전자(220)의 시작점은 반시계 방향으로 10°위치에 끝점은 80°위치에 해당하게 된다. 또한, 상기 브릿지(229)는 상기 회전자 요크(224) 내부에서 영구자석(226)의 자로를 차단하기 위해 형성된다.In addition, the position of the start point and the end point of the outer diameter of the rotor 220 is located between the two recesses 229 made by the outer grooves 225 and the rotor 220 on both sides in which the permanent magnet 226 is embedded. do. The two bridges 229 correspond to a 0 to 10 ° position section and an 80 to 90 ° position section in a counterclockwise direction in a cross section of the quarter rotor 220, and the starting point of the rotor 220 is a counter clock. The end point corresponds to the 80 ° position in the 10 ° direction. In addition, the bridge 229 is formed to block the path of the permanent magnet 226 inside the rotor yoke 224.

또한, 두개의 브릿지(229) 사이에 존재하는 골(곡선의 오목 부분)(222)의 개수는 브릿지 사이 각에 존재하는 고정자 치(214)의 개수와 같고, 산(곡선의 볼록 부분)(223)의 개수는 상기 골(222)의 개수에 1을 더한 수치로 결정하는 것이 바람직하다. 이는 회전자(220)의 회전에 따라 코깅 토크가 생기지 않게 하기 위해 최 적의 개수이다.In addition, the number of valleys (concave portions of the curve) 222 existing between the two bridges 229 is equal to the number of stator teeth 214 existing between the bridges, and the mountain (convex portions of the curves) 223 is present. ) Is preferably determined by adding 1 to the number of the bones 222. This is the optimal number to prevent cogging torque from occurring as the rotor 220 rotates.

또한, 상기 산(223)과 골(222)의 깊이는 모터의 토크 성능과 관계가 있는데, 상기 산과 골의 깊이가 작으면 코깅토크의 제어 성능이 떨어지고 상기 산과 골의 깊이가 커지면 전동기(모터)의 토크 성능이 떨어지므로, 각각 아래의 길이 수학식 (1), (2)가 바람직한 범위 내이다.In addition, the depth of the peaks 223 and valleys 222 is related to the torque performance of the motor. When the peaks and valleys are smaller in depth, the cogging torque control performance is lowered. Since the torque performance of is lower, the following length equations (1) and (2) are each within a preferred range.

(1) 산(223)이 있는 위치의 반경 = 기존 회전자 반경(228) - 공극(217) 길이 15% 이내(1) Radius of where the mountain 223 is located = Conventional rotor radius 228-Air gap 217 within 15% of length

(2) 골(222)이 있는 위치의 반경 = 기존 회전자 반경(228) - 공극(217) 길이 26% 이내(2) Radius of where the valley 222 is located = Conventional rotor radius 228-Air gap 217 within 26% of length

또한, 산(223)과 골(223) 사이의 곡선의 형상은 컴퓨터 그래픽에서 스플라인(spline) 곡선을 이용하여 형성할 수 있다.In addition, the shape of the curve between the peak 223 and the valley 223 can be formed using a spline curve in computer graphics.

이와 같이 회전자(220)의 외곽이 웨이브 형상을 가지므로, 상기 회전자(220)가 회전함에 따라 공극(217)의 길이도 웨이브(wave) 형태로 변화하여 불균일한 공극 구조를 갖게 된다.As described above, since the outer portion of the rotor 220 has a wave shape, as the rotor 220 rotates, the length of the air gap 217 also changes into a wave shape to have a nonuniform pore structure.

따라서, 본 발명에 따른 전동기는 회전자(220)가 회전함에 따라 불균일한 공극구조를 가지므로, 이에 의해 고정자 치(214) 및 슬롯 개구부(215)에서 발생하는 기존 전동기의 자기저항의 값을 완화해 줌으로써, 전동기의 일반 성능의 저하없이 회전자(220)에서 발생하는 코깅토크의 값을 효과적으로 감소시켜 준다.Therefore, the motor according to the present invention has a non-uniform void structure as the rotor 220 rotates, thereby alleviating the value of the magnetic resistance of the existing motor generated in the stator teeth 214 and the slot opening 215 By doing so, it is possible to effectively reduce the value of the cogging torque generated in the rotor 220 without deteriorating the general performance of the motor.

도 3은 본 발명에 따른 회전자 구조를 갖는 전동기를 실제 회로 설계한 예를 나타낸 1/4 회전자 외곽 횡단면도이다.3 is an outer sectional view of a quarter rotor showing an example in which a motor having a rotor structure according to the present invention is actually designed.

또한, 도 3은, 기존 전동기의 회전자 외곽(228)과 산(223)과 골(222)을 갖는 본 발명에 따른 전동기의 회전자 외곽(227)과 비교한 것으로, 본 발명에 따른 회전자의 외곽은 산(223)과 골(223) 사이의 형상은 스플라인(spline) 곡선 형태를 지니며, 전체적으로 웨이브 형태를 갖는다.In addition, Figure 3 is a comparison with the rotor outer 227 of the electric motor according to the present invention having a rotor outer 228, a mountain 223 and a valley 222 of the existing electric motor, the rotor according to the present invention The outside of the shape between the mountain 223 and the valleys 223 has a spline (spline) curved shape, as a whole has a wave shape.

도 2 및 도 3에서 설명한 본 발명에 따른 회전자 구조는 와이어-커팅 머신을 이용하여 2개 조립되어, 이를 기존 전동기의 동일한 고정자에 삽입하여 기존 전동기와 동일한 조건하에서 여러 가지 성능시험을 수행하였고, 그 결과는 아래와 같다.The rotor structure according to the present invention described in Figures 2 and 3 are assembled using two wire-cutting machine, and inserted into the same stator of the existing motor, various performance tests were performed under the same conditions as the existing motor, The result is as follows.

도 4 및 도 5는 균일한 공극구조를 갖는 기존 전동기 및 불균일한 공극 구조는 갖는 본 발명에 따라 제안된 전동기의 토크시험 결과를 보여주고 있다.4 and 5 show torque test results of a conventional motor having a uniform pore structure and a motor proposed according to the present invention having a nonuniform pore structure.

제안된 본 발명의 전동기는, 각각 전술한 수학식 (1), (2)의 산 및 골의 깊이를 가지며, (1) 산이 있는 위치의 반경 = 기존 회전자 반경 - 공극 길이 15% 이내이고, (2) 골이 있는 위치의 반경 = 기존 회전자 반경 - 공극 길이 26% 이내에서 형성된다. 또한, 골의 개수는 두개의 브릿지 사이에 존재하는 고정자 치의 개수와 같고, 산의 개수는 상기 골의 개수에 2를 더한 수치에서 형성된다.The proposed motor of the present invention has the depths of the peaks and valleys of the above formulas (1) and (2), respectively, (1) the radius of the position where the peak is located = the existing rotor radius-the void length is within 15%, (2) Radius of the location of the valley = existing rotor radius-formed within 26% of void length. In addition, the number of bones is equal to the number of stator teeth existing between the two bridges, and the number of hills is formed at the number of bones plus two.

이와 같은 웨이브 형태의 회전자 외곽을 갖는 전동기와 기존 전동기의 코깅토크 파형 시험결과는 다음과 같다.The cogging torque waveform test results of the motor and the existing motor having such a rotor shape of the wave is as follows.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 시험결과는 제안된 전동기에서 발생하는 코깅토크(피크치 전압값 151mV)는 기존 전동기에서 발생하는 코깅토크(피크치 전압 314mV)에 비해 50%정도 감소함을 확인할 수 있다.That is, as shown in FIG. 4, the test result shows that the cogging torque (peak voltage value 151 mV) generated in the proposed motor is reduced by 50% compared to the cogging torque (peak voltage 314 mV) generated in the existing motor. have.

또한, 도 5a 및 도 5b는 각각 기존 전동기와 제안된 전동기의 역기전력 파형을 나타낸 그래프로서, 두 전동기에서 발생하는 역기전력 파형은 거의 변화가 없음을 알 수 있다.5A and 5B are graphs showing the back EMF waveforms of the conventional motor and the proposed motor, respectively, and it can be seen that the back EMF waveforms generated by the two motors are almost unchanged.

표1은 도 4 및 도 5의 시험결과 등을 참조하여 전동기의 기본 성능에 대한 기존 전동기와 제안된 전동기의 비교를 나타낸 것이다.Table 1 shows a comparison between the conventional motor and the proposed motor with respect to the basic performance of the motor with reference to the test results of FIGS. 4 and 5.

구분division 효율efficiency 정격속도Rated speed 정격토크Rated torque 코깅토크Cogging Talk 기존 전동기Conventional electric motor 80 %80% 500 rpm500 rpm 15 kg·cm15 kgcm 0.3 kg·cm0.3 kgcm 본 발명의 전동기Electric motor of the present invention 79.9 %79.9% 499 rpm499 rpm 14.98 kg·cm14.98 kgcm 0.145 kg·cm0.145 kgcm

표 1에서 확인할 수 있듯이, 제안된 전동기는 기본 전동기의 기본 성능(효율, 정격속도, 정격 토크)는 거의 그대로 유지하면서, 불필요한 코깅토크는 50% 정도 감소시킬 수 있음을 보여준다.As can be seen from Table 1, the proposed motor can reduce the unnecessary cogging torque by 50% while almost maintaining the basic performance (efficiency, rated speed, rated torque) of the basic motor.

이상에서, 매입형 영구자석 전동기의 회전자 구조에 대해 살펴보았으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태의 전동기 회전자 구조에도 적용가능하다 할 것이다.In the above, the rotor structure of the embedded permanent magnet motor has been described, but the present invention is not limited thereto and may be applicable to various types of rotor structures of the motor.

따라서, 본 발명은 상기의 실시예에 국한되는 것은 아니며 당해 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 설계 변경이나 회피설계를 한다 하여도 본 발명의 범위 안에 있다 할 것이다.Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and a person having ordinary skill in the art may change the design or avoid the design without departing from the scope of the technical idea of the present invention. Will be in range.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 전동기는, 영구자석 전동기의 효율, 토크, 속도 등의 기본 성능의 저하없이 불필요한 코깅토크 성분만을 선별적으로 저감시킬 수 있게 한다.As described above, the motor according to the present invention can selectively reduce unnecessary cogging torque components without degrading the basic performance such as efficiency, torque, speed of the permanent magnet motor.

Claims (6)

고정자와 상기 고정자에 내삽되는 회전자를 구비한 전동기에 있어서,In a motor having a stator and a rotor inserted into the stator, 상기 회전자의 외주 횡단면이 산과 골을 갖는 웨이브 형태인 것을 특징으로 하는 전동기.An electric motor, characterized in that the outer circumferential cross section of the rotor has a wave shape having a peak and a valley. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전자에 복수의 매입홈을 형성하고 상기 매입홈에 복수의 영구자석이 삽입되는 매입형인 것을 특징으로 하는 전동기.And a plurality of embedding grooves formed in the rotor, and a plurality of permanent magnets inserted into the embedding grooves. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 회전자의 1/4 외경의 시작점과 끝점은, 상기 양측의 매입홈과 상기 회전자 외곽이 만드는 두개의 브릿지 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 전동기.The start point and the end point of the 1/4 outer diameter of the rotor, characterized in that located between the buried grooves on both sides and the two bridges made by the outer rotor. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 두개 브릿지 사이에 존재하는 골의 개수는 상기 브릿지 사이 각에 존재하는 고정자 치의 개수와 같고, 산의 개수는 상기 골의 개수에 1을 더한 수치로 결정되는 것을 특징으로 하는 전동기.The number of valleys existing between the two bridges is equal to the number of stator teeth existing in the angle between the bridges, the number of the mountain is characterized in that the number of the bones is determined by adding 1 to the number. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 산과 골의 깊이는 아래의 수학식 (1), (2)와 같이 결정되는 것을 특징으로 하는 전동기.The depth of the peaks and valleys is determined by the following equations (1) and (2). 상기 산이 있는 위치의 반경 = 기존 회전자 반경 - 공극길이 15% 이내...(1)Radius of the location where the mountain is = existing rotor radius-within 15% of pore length ... (1) 상기 골이 있는 위치의 반경 = 기존 회전자 반경 - 공극길이 26% 이내...(2)Radius of the location of the valley = existing rotor radius-void length less than 26% ... (2) 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 산과 골 사이는 스플라인 곡선을 이용하여 상기 웨이브 형태를 형성하는 것을 특징으로 하는 전동기.The electric motor between the peak and the valley to form the wave shape using a spline curve.
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