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KR20150034348A - Axially aligned stator for reducing noise and vibration and Electric motor having the same - Google Patents

Axially aligned stator for reducing noise and vibration and Electric motor having the same Download PDF

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KR20150034348A
KR20150034348A KR20130114297A KR20130114297A KR20150034348A KR 20150034348 A KR20150034348 A KR 20150034348A KR 20130114297 A KR20130114297 A KR 20130114297A KR 20130114297 A KR20130114297 A KR 20130114297A KR 20150034348 A KR20150034348 A KR 20150034348A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnets
rotor
vibration
skew
present
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
KR20130114297A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정대성
Original Assignee
현대모비스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대모비스 주식회사 filed Critical 현대모비스 주식회사
Priority to KR20130114297A priority Critical patent/KR20150034348A/en
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Abstract

본 발명의 일실시예는, 제 1 다수의 자석이 일정한 간격으로 배치 부착되는 제 1 회전자 코어; 및 상기 제 1 다수의 자석과 특정 스큐 각도로 비틀어 지게 제 2 다수의 자석이 일정한 간격으로 배치 부착되는 제 2 회전자 코어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 축방향 회전자를 제공한다.
본 발명에 따르면, 공간 고조파가 감소되어 코깅 토크 및 토크 리플이 감소되며, 이는 모터 소음/진동을 줄이는 가장 효과적인 방법이고, 또한 역기전력의 기본파 성분이 증가하여 출력을 높일 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, there is provided a magnet rotor comprising: a first rotor core in which magnets of a first plurality are arranged and attached at regular intervals; And a second rotor core in which magnets of a second plurality of magnets are disposed at regular intervals so as to be twisted at a specific skew angle with the first plurality of magnets.
According to the present invention, the spatial harmonics are reduced to reduce the cogging torque and the torque ripple, which is the most effective way to reduce the motor noise / vibration, and also the fundamental wave component of the counter electromotive force increases to increase the output.

Description

소음 및 진동 저감을 위한 축방향 회전자 및 이를 갖는 전기 모터{Axially aligned stator for reducing noise and vibration and Electric motor having the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an axial rotor for reducing noise and vibration, and an electric motor having the same.

본 발명은 전기 모터에 관한 것으로서, 더 상세하게는 축방향에 스큐를 적용하여 소음 및/또는 진동을 개선한 회전자에 대한 것이다.The present invention relates to an electric motor, and more particularly, to a rotor having improved noise and / or vibration by applying a skew in the axial direction.

또한, 본 발명은 이러한 모터 회전자를 갖는 전기 모터에 대한 것이다.The present invention also relates to an electric motor having such a motor rotor.

모터는 영구자석에 의한 힘과 고정자 전류에 의한 힘이 상호 작용을 통해 힘을 받아 토크를 발생시킨다. 토크는 구동력을 발생시키는 원동력이면서 모터 소음/진동의 원인이다. The motor generates force by the force of the permanent magnet and the force of the stator current through the interaction. Torque is the driving force for generating driving force and is the cause of motor noise / vibration.

모터 소음/진동의 원인은 여러 가지가 있으나 가장 크게 기여하는 인자는 전자기적인 가진력이다. 가진력은 레이디얼 포스(Radial force)와 접선력(Tangential force)으로 구분되는데 Tangential force는 토크발생을 위한 힘이며 Radial force 토크와 상관없는 힘이다. There are many causes of motor noise / vibration, but the most important contributing factor is the electromagnetic excitation force. The excitation force is divided into a radial force and a tangential force. The tangential force is a force for generating a torque and a force not related to a radial force torque.

이 두 가지의 힘은 모두 소음 및/또는 진동의 원인이다. 또 다른 원인으로는 토크 리플과 코깅 토크가 있다. 토크 리플은 공간 고조파와 시간 고조파에 의한 것으로 부하시 모터 각 부분이 비선형 특성을 갖게 되며 모터에 인가되는 전류가 정현적이지 못하기 때문에 발생된다. Both of these forces are sources of noise and / or vibration. Another cause is torque ripple and cogging torque. Torque ripple is caused by spatial harmonics and time harmonics, which is caused by non-linear characteristics of each part of the motor when loaded and the current applied to the motor is not sinusoidal.

코깅 토크는 영구 자석 모터의 고유의 특성으로 영구자석에 의한 힘이 고정자와 에너지가 최소인 방향으로 힘을 받으면서 생기는 토크이다. Cogging torque is an inherent characteristic of a permanent magnet motor. It is a torque generated when a force by a permanent magnet is applied to a stator in a direction in which energy is minimum.

이러한 모터 소음/진동은 시스템에 악영향을 미친다. 구동 모터에서 소음/진동은 사람이 듣기 싫어하는 이음을 발생시킨다. 또한 MDPS(Motor Driven Power Steering)용 모터의 경우 모터에서 발생되는 진동은 운전자 핸들에 그대로 전달되기 때문에 약간의 진동에도 운전자는 쉽게 진동을 감지하여 운전자를 불안하게 만든다. Such motor noise / vibration adversely affects the system. Noise / vibration in the drive motor generates a joint that people do not like to hear. In addition, in the case of a motor for MDPS (Motor Driven Power Steering), the vibration generated by the motor is transmitted to the driver's handle as it is, so the driver easily senses the vibration even in a slight vibration and makes the driver uncomfortable.

그리고 기존 인버터에는 진동이라는 외부 노이즈가 없으나 모터와 인버터를 통합하여 제품을 개발할 경우 모터에서의 진동이 인버터에 바로 전달되어 인버터에 악영향을 미친다. In addition, the existing inverter does not have external noise such as vibration, but when the product is developed by integrating the motor and the inverter, the vibration from the motor is directly transmitted to the inverter, which adversely affects the inverter.

이러한 소음/진동을 해결하기 위한 방법은 다양하게 존재하나 가장 확실한 해결방법은 회전자 또는 고정자에 스큐(skew)를 주는 것이다. 이러한 스큐를 주는 방식으로는 회전자 스큐 방식 및 고정자 스큐 방식이 있다.There are various ways to solve this noise / vibration, but the most obvious solution is to skew the rotor or stator. These skewing methods include a rotor skew method and a stator skew method.

일반적으로 고정자에는 코일이 권선되기 때문에 회전자에 스큐를 주어 모터 소음/진동에 대한 문제를 해결한다. 회전자 스큐는 사선 스큐, V 스큐, W 스큐 등 다양하게 적용할 수 있다. Generally, because the coil is wound on the stator, it skews the rotor and solves the problem of motor noise / vibration. The rotor skew can be applied in various ways such as skew skew, V skew, and W skew.

고정자 스큐의 경우, 권선 작업이 용이하지 못하여 양산성이 떨어진다. 보통 스큐 각도는 슬롯의 1피치 각도 정도이다. In the case of the stator skew, the winding operation is not easy and the mass productivity is lowered. The normal skew angle is about one pitch angle of the slot.

하지만, AFPM(Axial Flux Permanent Magnet)의 경우 회전자에 스큐 적용이 불가능한 구조로 되어 있어 소음/진동을 줄이는 설계에 한계가 있다. 부연하면, 영구자석에 스큐를 적용하더라도 스큐를 줄 수 있는 각도가 제한적이고 스큐를 적용하더라도 공극에서 바라볼 때는 스큐가 적용되지 않게 된다는 문제점이 있다.However, in the case of AFPM (Axial Flux Permanent Magnet), it is impossible to apply a skew to the rotor, so there is a limitation in designing to reduce noise / vibration. In other words, even if a permanent magnet is skewed, the angle at which the skew can be imparted is limited, and skew is not applied when viewed from the air gap even if the skew is applied.

1. 한국공개특허번호 제 10-2011-0008749호1. Korean Published Patent No. 10-2011-0008749 2. 한국등록특허번호 제 10-1240591호2. Korean Patent No. 10-1240591

본 발병은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, AFPM(Axial Flux Permanent Magnet)의 구조에서도 스큐의 효과를 얻을 수 있는 소음 및 진동 저감을 위한 축방향 회전자 및 이를 갖는 전기 모터를 제공하는데 다른 목적이 있다.The present invention has been proposed in order to solve the problem of the above-mentioned background art, and it is an object of the present invention to provide an axial rotor for reducing noise and vibration and an electric motor having the same, which can obtain a skew effect even in the structure of an AFPM (Axial Flux Permanent Magnet) There are other purposes to provide.

또한, 본 발명은 실제 소음/진동의 원인이 되는 토크리플을 상당부분 감소시키는 축방향 회전자 및 이를 갖는 전기 모터를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.It is a further object of the present invention to provide an axial rotor and an electric motor having the same, which considerably reduce the torque ripple which causes actual noise / vibration.

본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, AFPM(Axial Flux Permanent Magnet)의 구조에서도 스큐의 효과를 얻을 수 있는 소음 및 진동 저감을 위한 축방향 회전자를 제공한다.In order to accomplish the above-described problems, the present invention provides an axial rotor for noise and vibration reduction that can achieve the effect of skew in the structure of an AFPM (Axial Flux Permanent Magnet).

상기 축방향 회전자는,Wherein the axial rotor comprises:

제 1 다수의 자석이 일정한 간격으로 배치 부착되는 제 1 회전자 코어; 및A first rotor core in which magnets of a first plurality are arranged and attached at regular intervals; And

상기 제 1 다수의 자석과 특정 스큐 각도로 비틀어 지게 제 2 다수의 자석이 일정한 간격으로 배치 부착되는 제 2 회전자 코어;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a second rotor core in which a plurality of magnets of the second plurality are disposed at predetermined intervals so as to be twisted at a specific skew angle with the first plurality of magnets.

여기서, 상기 제 1 및 제 2 다수의 자석은 AFPM(Axial Flux Permanent Magnet)인 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the first and second plurality of magnets may be AFPM (Axial Flux Permanent Magnet).

또한, 상기 제 1 다수의 자석의 극과 제 2 다수의 자석의 극은 동일한 극끼리 서로 대향하는 것을 특징으로 할 수 있다.The poles of the first plurality of magnets and the poles of the second plurality of magnets may face the same poles.

또한, 상기 제 1 및 제 2 회전자 코어는 평면 도우넛 형상인 것을 특징으로 할 수 있다.The first and second rotor cores may have a flat donut shape.

또한, 상기 제 1 및 제 2 다수의 자석이 각각 4개이면, 이중 1개의 자석의 각도는 고정하고, 나머지 3개의 자석의 각도는 분할되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, if the first and second plurality of magnets are respectively four, the angle of one of the magnets is fixed, and the angle of the remaining three magnets is divided.

한편으로, 본 발명의 다른 실시예는, 위에서 기술되는 축방향 회전자; 제 1 회전자 코어와 제 2 회전자 코어 사이에 위치하는 스테이터 코어; 및 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일; 을 포함하는 축방향 회전자를 갖는 전기 모터를 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention relates to an axial rotor as described above; A stator core positioned between the first rotor core and the second rotor core; And a coil wound around the stator core; The present invention provides an electric motor having an axial rotor.

본 발명에 따르면, 공간 고조파가 감소되어 코깅 토크 및 토크 리플이 감소되며, 이는 모터 소음/진동을 줄이는 가장 효과적인 방법이고, 또한 역기전력의 기본파 성분이 증가하여 출력을 높일 수 있다.According to the present invention, the spatial harmonics are reduced to reduce the cogging torque and the torque ripple, which is the most effective way to reduce the motor noise / vibration, and also the fundamental wave component of the counter electromotive force increases to increase the output.

또한, 본 발명의 다른 효과로서는 일반적인 모터 회전자에 스큐를 적용할 경우 똑같은 형상의 전기강판을 일정 각도만큼 쌓아야 하기 때문에 많은 시간 및 비용이 발생되지만, 본 발명의 경우 회전자에 영구자석 부착 위치만 변경하면 되기 때문에 추가 시간 및 비용이 발생되지 않는다는 점을 들 수 있다.As another effect of the present invention, when skew is applied to a general motor rotor, it takes a lot of time and cost to accumulate electric steel plates having the same shape by a certain angle. However, in the present invention, And the additional time and cost are not incurred because it is changed.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 소음 및 진동 저감을 위한 축방향 회전자 갖는 전기 모터의 조립도이다.
도 2는 도 1에 도시된 영구자석(30,40)에 스큐가 적용된 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 스큐가 적용된 영구자석(30,40)이 코일(20)에 조립된 상태를 보여주는 일부 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 역기전력과 일반적인 구조의 역기전력 왜율(THD: Total Harmonic Distortion)을 비교하는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 토크 리플율과 일반적인 구조의 토크 리플율을 비교하는 그래프이다.
1 is an assembled view of an electric motor having an axial rotor for noise and vibration reduction according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an example in which skew is applied to the permanent magnets 30 and 40 shown in FIG.
3 is a partial perspective view showing a state where the skew-applied permanent magnets 30 and 40 shown in FIG. 1 are assembled to the coil 20. FIG.
FIG. 4 is a graph comparing the counter electromotive force according to an embodiment of the present invention with the total harmonic distortion (THD) of a general structure.
5 is a graph comparing the torque ripple rate according to an embodiment of the present invention with the torque ripple rate of a general structure.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.Like reference numerals are used for similar elements in describing each drawing.

제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The term "and / or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be construed as ideal or overly formal in meaning unless explicitly defined in the present application Should not.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 소음 및 진동 저감을 위한 축방향 회전자 및 이를 갖는 전기 모터를 상세하게 설명하기로 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an axial rotor for reducing noise and vibration according to an embodiment of the present invention and an electric motor having the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 소음 및 진동 저감을 위한 축방향 회전자 갖는 전기 모터의 조립도이다. 도 1을 참조하면, 전기 모터는, 스테이터 코어(10), 상기 스테이터 코어(10)에 권선되는 코일(20), 스테이터 코어(10)의 하단에 결합하는 제 1 회전자 코어(50), 스테이터 코어(10)의 상단에 결합하는 제 2 회전자 코어(60), 제 1 회전자 코어(50)의 내면측에 배치되어 부착되는 제 1 다수의 자석(30), 제 2 회전자 코어(60)의 내면측에 배치되어 부착되는 제 2 다수의 자석(40) 등을 포함하여 구성된다.1 is an assembled view of an electric motor having an axial rotor for noise and vibration reduction according to an embodiment of the present invention. 1, the electric motor includes a stator core 10, a coil 20 wound around the stator core 10, a first rotor core 50 coupled to a lower end of the stator core 10, A second rotor core 60 coupled to the upper end of the core 10, a first plurality of magnets 30 disposed and attached to the inner surface side of the first rotor core 50, And a second plurality of magnets 40 disposed on the inner surface side of the magnet 40. [

스테이터 코어(10)는 12개의 슬롯으로 구성되나, 이는 설명을 위한 예시에 불과하며, 12개 보다 많거나 적은 슬롯으로 구성하는 것도 가능하다.The stator core 10 is composed of twelve slots, but this is only an example for explanation, and it is also possible to constitute more or less than twelve slots.

제 1 및 제 2 다수의 자석(30,40)은 AFPM(Axial Flux Permanent Magnet)의 영구 자석을 이용한다.The first and second plurality of magnets 30 and 40 use permanent magnets of AFPM (Axial Flux Permanent Magnet).

AFPM의 경우 제 1 및 제 2 회전자 코어(50,60)는 원형 형상을 취한다. 달리 말하면 평면 도우넛 형상을 들 수 있다. 부연하면, AFPM의 경우 원형의 회전자 코어(50,60)에 영구자석인 제 1 및 제 2 자석(30,40)이 부착되는 구조로 되어 있다.In the case of AFPM, the first and second rotor cores 50 and 60 take a circular shape. In other words, a flat donut shape can be mentioned. In addition, in the case of AFPM, the first and second magnets 30 and 40, which are permanent magnets, are attached to the circular rotor cores 50 and 60.

도 1에서는 다수의 자석(30,40)은 10극으로 구성되나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 스테이터 코어(10)를 사이에 두고 회전자 코어(50,60)가 상/하 2개 존재한다. 즉, 스테이터 코어(10)의 하단측에는 제 1 회전자 코어(50)가, 스테이터 코어(10)의 상단측에는 제 2 회전자 코어(60)가 조립된다.In FIG. 1, the plurality of magnets 30 and 40 are composed of 10 poles, but the present invention is not limited thereto. Further, there are two rotor cores 50, 60 with the stator core 10 therebetween. That is, the first rotor core 50 is assembled to the lower end of the stator core 10, and the second rotor core 60 is assembled to the upper end of the stator core 10.

이들 제 1 회전자 코어(50)에 부착되는 제 1 다수의 자석(30)과 제 2 회전자 코어(60)에 부착되는 제 2 다수의 자석(40)은 같은 극끼리 서로 마주보고 있는 구조이다. 부연하면, 제 1 다수의 자석(30)의 극과 제 2 다수의 자석(40)의 극이 동일한 극끼리 서로 대향하게 된다.The first plurality of magnets 30 attached to the first rotor core 50 and the second plurality of magnets 40 attached to the second rotor core 60 are structured so that the same poles face each other . In other words, the poles of the first plurality of magnets 30 and the poles of the second plurality of magnets 40 are opposed to each other at the same polarity.

도 1은 10극 12슬롯 2단의 구성을 보여준다. 즉, 다수의 자석(30,40)은 N과S가 교대로 배치되어 10극이 되고, 스테이터 코어(10)는 12개의 슬롯으로 구성되며, 제 1 다수의 자석(30)과 제 2 다수의 자석(40)으로 2단이 된다.FIG. 1 shows the configuration of two 10-pole, 12-slot configurations. That is, the plurality of magnets 30 and 40 are alternately arranged to form 10 poles, and the stator core 10 is composed of 12 slots, and the magnets 30 and 40 of the second plurality The magnet 40 has two stages.

도 2는 도 1에 도시된 영구자석(30,40)에 스큐가 적용된 예를 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 제 1 다수의 자석(30)과 제 2 다수의 자석(40)이 2단으로 배치되며 일정한 간격으로 배열된다.2 is a view showing an example in which skew is applied to the permanent magnets 30 and 40 shown in FIG. Referring to FIG. 2, the first plurality of magnets 30 and the second plurality of magnets 40 are arranged in two tiers and arranged at regular intervals.

이때, 제 1 다수의 자석(30)과 제 2 다수의 자석(40)은 특정 스큐(skew) 각도(250)만큼 비틀어 지게 배치된다. 부연하면, 제 1 다수의 자석(30) 중 제 1 자석(31)과 제 2 다수의 자석(40) 중 제 2 자석(41)은 동일한 극으로서 서로 마주보게 배치되나, 중심점에서 보았을 때, 제 2 자석(41)이 제 1 자석(31)으로부터 스큐 각도(250) 만큼 비틀어지게 배치된다. 물론, 다른 자석들도 위 제 1 자석(31) 및 제 2 자석(41)의 위치와 유사하게 배치된다.At this time, the first plurality of magnets 30 and the second plurality of magnets 40 are arranged to be twisted by a specific skew angle 250. The first magnet 31 of the first plurality of magnets 30 and the second one 41 of the second plurality of magnets 40 are arranged to face each other as the same pole, 2 magnet 41 is arranged to be twisted by the skew angle 250 from the first magnet 31. [ Of course, other magnets are arranged similarly to the positions of the first magnet 31 and the second magnet 41. [

도 2에 도시된 바와 같이, AFPM의 상/하 영구자석을 비틀어 부착할 경우 일반적인 스큐적용과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉 아래쪽 회전자에 부착되어 있는 영구자석을 일정 각도만큼 비틀어 고정하는 방식이다. 이러한 구조는 일반적인 스큐 방법과는 전혀 다른 구조이지만 공간 고조파를 줄이는 효과는 동일하다. As shown in Fig. 2, when the upper and lower permanent magnets of the AFPM are twisted, the same effect as that of the general skew application can be obtained. That is, the permanent magnet attached to the lower rotor is twisted and fixed by a certain angle. This structure is quite different from the general skew method, but the effect of reducing spatial harmonics is the same.

또한, 일반적인 모터는 스큐를 주기 위해 회전자 코어를 일정 스큐 각도만큼 비틀면서 적층을 해야 하기 때문에 추가 시간 및 비용이 발생된다. 하지만 도 2에 도시된 구조는 영구자석의 부착 위치만 변경하면 되기 때문에 추가적인 시간 및/또는 비용이 발생되지 않는다.In addition, since a general motor needs to be stacked while twisting the rotor core by a certain skew angle to provide skew, additional time and cost are incurred. However, the structure shown in Fig. 2 does not require additional time and / or cost because only the position of attachment of the permanent magnet is changed.

다른 일실시예로서, AFPM의 상/하 영구자석이 4개일 경우 1개의 영구자석에 대한 각도는 고정하고 나머지 3개의 영구자석의 각도를 분할하여 틀어주게 되면 동일한 효과를 얻을 수 있다.As another embodiment, if the upper and lower permanent magnets of the AFPM are four, the same effect can be obtained by fixing the angle to one permanent magnet and dividing the angles of the remaining three permanent magnets.

도 3은 도 1에 도시된 스큐가 적용된 영구자석(30,40)이 코일(20)에 조립된 상태를 보여주는 일부 사시도이다. 도 3을 참조하면, 3deg 정도로 스큐가 주어진 상태를 보여준다.3 is a partial perspective view showing a state where the skew-applied permanent magnets 30 and 40 shown in FIG. 1 are assembled to the coil 20. FIG. Referring to FIG. 3, skew is given to about 3 deg.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 역기전력과 일반적인 구조의 역기전력 왜율(THD: Total Harmonic Distortion)을 비교하는 그래프이다. 도 4를 참조하면, 종래 일반적인 구조의 경우는 스큐 각도가 없는(0deg) 것으로 1.84%의 역기전력(EMF) 왜율을 보인다. 이에 반해, 본 발명의 일실시예에 따른 역기전력 왜율(THD)은 1.03%을 보인다. 따라서, 토크 리플율이 44%로 개선된다.FIG. 4 is a graph comparing the counter electromotive force according to an embodiment of the present invention with the total harmonic distortion (THD) of a general structure. Referring to FIG. 4, the conventional structure has a skew angle (0 deg), which indicates a back electromotive force (EMF) distortion of 1.84%. In contrast, the back electromotive force THD according to an embodiment of the present invention is 1.03%. Therefore, the torque ripple rate is improved to 44%.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 토크 리플율과 일반적인 구조의 토크 리플율을 비교하는 그래프이다. 도 5를 참조하면, 종래 일반적인 발명은 3.1% 토크 리플율을 보인다. 이에 반해, 본 발명의 일실시예에 따른 토크 리플율은 2.27%을 보인다. 따라서, 토크 리플율이 27%로 개선된다.5 is a graph comparing the torque ripple rate according to an embodiment of the present invention with the torque ripple rate of a general structure. Referring to FIG. 5, the conventional general inventive concept shows a torque ripple ratio of 3.1%. In contrast, the torque ripple rate according to an embodiment of the present invention is 2.27%. Therefore, the torque ripple rate is improved to 27%.

10: 스테이터
20: 코일
30: 제 1 다수의 자석
40: 제 2 다수의 자석
50: 제 1 회전자 코일
60: 제 2 회전자 코일
25: 스큐(skew) 각도
31: 제 1 자석
41: 제 2 자석
10:
20: Coil
30: the first plurality of magnets
40: the second plurality of magnets
50: first electromagnetic coil
60: second electromagnetic coil
25: Skew angle
31: first magnet
41: second magnet

Claims (6)

제 1 다수의 자석이 일정한 간격으로 배치 부착되는 제 1 회전자 코어; 및
상기 제 1 다수의 자석과 특정 스큐 각도로 비틀어 지게 제 2 다수의 자석이 일정한 간격으로 배치 부착되는 제 2 회전자 코어;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 소음 및 진동 저감을 위한 축방향 회전자.
A first rotor core in which magnets of a first plurality are arranged and attached at regular intervals; And
A second rotor core in which a plurality of magnets of the second plurality are arranged and attached at regular intervals so as to be twisted at a specific skew angle with the first plurality of magnets;
And an axial rotor for noise and vibration reduction.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 다수의 자석은 AFPM(Axial Flux Permanent Magnet)인 것을 특징으로 하는 소음 및 진동 저감을 위한 축방향 회전자.
The method according to claim 1,
Wherein the first and second plurality of magnets are AFPM (Axial Flux Permanent Magnet).
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 다수의 자석의 극과 제 2 다수의 자석의 극은 동일한 극끼리 서로 대향하는 것을 특징으로 하는 소음 및 진동 저감을 위한 축방향 회전자.
3. The method of claim 2,
Wherein the poles of the first plurality of magnets and the poles of the second plurality of magnets face each other at the same poles.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 회전자 코어는 평면 도우넛 형상인 것을 특징으로 하는 소음 및 진동 저감을 위한 축방향 회전자.
The method according to claim 1,
Wherein the first and second rotor cores are flat donut-shaped.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 다수의 자석이 각각 4개이면, 이중 1개의 자석의 각도는 고정하고, 나머지 3개의 자석의 각도는 분할되는 것을 특징으로 하는 소음 및 진동 저감을 위한 축방향 회전자.
The method according to claim 1,
Wherein when the first and second plurality of magnets are respectively four, the angles of one of the magnets are fixed and the angles of the remaining three magnets are divided.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 축방향 회전자;
제 1 회전자 코어와 제 2 회전자 코어 사이에 위치하는 스테이터 코어; 및
상기 스테이터 코어에 권선되는 코일;
를 포함하는 축방향 회전자를 갖는 전기 모터.
An axial rotor according to any one of claims 1 to 5;
A stator core positioned between the first rotor core and the second rotor core; And
A coil wound around the stator core;
And an axial rotor.
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KR20230172691A (en) 2022-06-16 2023-12-26 현대자동차주식회사 Axial magnetic flux type motor structure using magnetic levitation and rotational force
US20240128806A1 (en) * 2022-10-12 2024-04-18 GM Global Technology Operations LLC Stator core segment for an axial flux electric motor
KR20240125338A (en) 2023-02-10 2024-08-19 가천대학교 산학협력단 Axial flux permanent magnet motor

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