KR20230081421A - 원주 방향 슬릿을 갖는 농형 회전자를 포함하는 유도모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유도모터용 농형 회전자(squirrel cage rotor)에 있어서, 방사상으로 배치되는 복수의 회전자 슬롯(rotor slot)을 포함하는 복수의 강판(steel sheet)이 적층된 철심(core); 회전자 슬롯 각각에 수용되는 도체바(conductor bar); 및 도체바의 길이 방향 양단에 결합되는 단락환(end-ring)을 포함하되, 회전자의 외주면의 둘레 방향을 따라 외주면의 내측으로 형성되는 적어도 하나의 슬릿(slit)을 더 포함하고, 슬릿은 복수의 도체바의 적어도 일부 영역에 요홈부(groove portion)를 형성하는 깊이를 가져, 기동 토크가 개선되는 회전자에 대한 것이다.

Description

원주 방향 슬릿을 갖는 농형 회전자를 포함하는 유도모터{Induction Motor Comprising Circumferentially Slitted Squirrel Cage Rotor}

본 발명은 원주 방향 슬릿을 갖는 회전자를 포함하는 유도모터에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

산업용 유도모터는 일반적으로 일정한 속도로 회전되는 반면, 차량용 유도모터는 변속이 잦다, 즉, 기동과 정지가 빈번하게 반복된다. 차량용 유도모터는 배터리에 의해 구동되기 때문에 주행거리를 확보하기 위한 높은 효율이 요구된다. 효율 증대를 위해 차량용 유도모터는 점차 고속화 되고 있는 추세이다. 한편, 차량용 유도모터는 기동에 의한 진동 및 차량 주행에 따른 외부 가진에도 장기간 노출된다. 고속화 추세와 더불어 이들 요인은 회전자의 내구성을 담보할 수 있는 설계적 고려가 필요하다.

유도모터는 동기모터와 다르게 회전자의 기계적인 회전속도와 고정자의 회전자계 회전속도가 일치하지 않는다. 또한, 고정자의 회전자계와 회전자의 회전속도 차이에 따라 상이한 토크가 발생한다.

도 1은 일반적인 유도모터의 슬립-토크 특성을 나타낸다. 도 2는 일반적인 유도모터의 슬립-전류 특성을 나타낸다.

고정자 자기장과 회전자의 회전속도 차이 비율은 슬립(slip)이라고 지칭되며, 일반적인 유도모터의 슬립-토크 특성은 도 1과 같은 형태이다. 주 운전영역인 낮은 슬립 구간의 토크에 비해 기동 시 (즉, 높은 슬립 상태에서의) 토크는 상대적으로 작다. 반면, 도 2에 예시한 바와 같이 일반적으로 기동 시 전류는 운전 시 전류에 비해 상대적으로 크고, 이로 인해 효율은 낮다.

도 3은 회전자의 저항 증가에 따른 유도모터의 일반적인 슬립-토크 특성을 나타낸다. 도 4는 회전자의 저항 증가에 따른 유도모터의 일반적인 슬립-전류 특성을 나타낸다.

도 3에 예시한 바와 같이 회전자(2차측) 저항에 비례하여 최대 토크가 얻어지는 슬립이 증가하며, 최대 토크의 크기 자체는 일정한 현상을 유도모터 분야에서 비례추이 현상(proportional shifting effect)이라고 한다. 이 경우, 2차측 저항이 상대적으로 큰 경우에 기동 토크는 상대적으로 증가하고 기동 시의 전류는 상대적으로 감소한다.

농형 회전자를 포함하는 유도모터의 경우, 이러한 비례추이 현상을 활용하여 기동 전류는 낮추고, 기동 토크를 증가시키기 위해 도 5에 예시한 형태와 같은 심구바(deep bar) 또는 이중농형(double squirrel cage) 구조의 도체바를 포함하는 회전자를 사용하기도 한다.

도 5는 회전자에 포함된 도체바로서 심구바 및 이중농형 도체바를 예시한다.

심구바는 도체바를 회전자 외주측에서 내주측으로 길게 배치한 형태이다. 이 경우, 누설 리액턴스(reactance)는 내주측으로 갈수록 커진다. 기동 시에는 슬립이 크기 때문에 2차측의 주파수가 증가하게 되어 누설 리액턴스가 작은 회전자 외주측, 즉 회전자 표면 측의 도체 부분에 전류가 집중된다. 따라서 전류가 흐르는 도체의 단면적은 실질적으로 줄어든 상태가 되어 회전자 측 저항이 커진 것과 유사하게 된다. 이에 따라 심구바가 적용된 유도모터의 기동 토크가 증가되는 개념이다.

이중농형은 외주측에 배치되는 외부 도체, 내주측에 배치되는 내부 도체로 도체바를 이중으로 나누어 구성한 형태이다. 외부 도체는 내부 도체에 비해 비저항(specific resistance)이 높은 도체를 이용한다. 외부 도체와 내부 도체는 브릿지(bridge) 형태의 부재로 연결된 형태도 있다. 이 경우, 기동 시 슬립이 크고 2차측 주파수가 매우 높으므로 2차측 임피던스 중 누설 리액턴스가 차지하는 비중이 저항보다 매우 크다. 따라서, 기동 시에 2차측 전류가 누설 리액턴스에 의해 제한되어 내부 도체에는 전류가 거의 흐르지 않고 비저항이 큰 외부 도체에 집중된다. 이에 따라 기동 토크가 증가될 수 있다. 이중농형의 경우, 외부 도체의 비저항에 비해 내부 도체의 비저항이 작으므로, 정격 회전수의 운전 상태, 즉, 슬립이 작고 회전자 측 주파수가 낮은 상태에서 대부분의 전류는 내부 도체에 흐르게 되어 보다 고 효율을 얻을 수 있다.

이중 농형의 경우, 와전류의 발생을 억제하고, 고정자의 PWM(pulse width modulation)에 의한 손실을 대폭 저감하는 목적으로 외주측에 배치되는 외부 도체가 없는, 즉, 아무것도 충전되지 않은 빈 공간으로 형성하는 경우도 있다(특허문헌 0001 참조).

한편, 생산성을 높이기 위해 복수의 적층 강판에 포함된 회전자 슬롯(slot)이 형성하는 구멍에 도체바를 다이캐스팅(diecasting) 방식으로 형성하는 경우, 이종 재질로 이중농형 구조로 형성하는 것은 제조가 까다롭고 비용이 증가할 수 있다. 또한, 유도모터 고속화에 따른 원심력 증가로 인해 이중농형과 유사한 복잡한 구조의 회전자는 내구성 저하의 우려가 있다(비특허문헌 0001 참조). 따라서, 고속 회전하도록 설계된 유도모터의 회전자는 단순한 구조가 바람직하다.

심구바의 경우에는, 내주측 도체에서 만들어진 자속이 공극(air gap)을 통과하기 위한 경로가 길고, 그 과정에서 슬롯 쪽으로 흐르는 누설 자속이 많아 손실이 발생할 수 있다.

JP 1996-140319 A

Ayman, M. E., Russel, M., & Thomas, M. J. (2004). Application of bi-state magnetic material to automotive offset-coupled IPM stater/alternator machine, IEEE Trans. On Industry Applications, 40(3), 717-725.

본 개시는 유도모터의 기동 토크를 증가시키고 부가적으로 냉각 효과가 개선되는 회전자 구조를 제공한다.

이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 유도모터용 농형 회전자(squirrel cage rotor)에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자는, 방사상으로 배치되는 복수의 회전자 슬롯(rotor slot)을 포함하는 복수의 강판(steel sheet)이 적층된 철심(core); 회전자 슬롯 각각에 수용되는 도체바(conductor bar); 및 도체바의 길이 방향 양단에 결합되는 단락환(end-ring)을 포함하되, 회전자의 외주면의 둘레 방향을 따라 외주면에서 내측으로 형성되는 적어도 하나의 슬릿(slit)을 더 포함하고, 슬릿은 복수의 도체바의 적어도 일부 영역에 요홈부(groove portion)를 형성하는 깊이를 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 슬릿은 회전자의 회전축에 수직인 평면에 배치되는 환형 슬릿이고, 환형 슬릿은 회전자의 길이 방향으로 복수 개가 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 슬릿은 회전자의 회전축을 중심으로 한 나선 경로를 따라 형성되는 나선형 슬릿인 것을 특징으로 한다.

또한, 나선형 슬릿은 철심의 외주면에만 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 나선형 슬릿은 나선형 슬릿의 양단에 인접하여 나선형 슬릿의 깊이 및/또는 단면적이 서서히 감소하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 나선형 슬릿은 단락환을 지나 회전자의 양 측면으로 관통 형성되는 슬릿 개구부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 슬릿 개구부는, 나선형 슬릿의 나선 방향이 회전자의 측면과 예각을 이루는 제1모서리; 나선형 슬릿의 나선 방향이 회전자의 측면과 둔각을 이루는 제2모서리; 및 나선형 슬릿의 바닥면과 회전자의 측면과 만나는 제3모서리를 포함하되, 제1모서리에 인접한 회전자의 측면 영역에 돌출 형성되는 돌출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제1모서리에 인접한 회전자의 측면 영역은 나사 구멍을 포함하고, 돌출부는 체결 부재에 의해 나사 구멍에 결합되는 형태인 것을 특징으로 한다.

또한, 돌출부는 나사 구멍에 나사 결합되는 볼트의 볼트 머리인 것을 특징으로 한다.

본 개시에 따른 유도모터 회전자는 유도모터의 기동 토크를 향상시키는 효과가 있다. 또한, 유도모터 특성이 후가공 되는 슬릿의 형상에 의해 용이하게 조정될 수 있고, 회전자 외주면 표면적이 증가함에 따라 회전자의 냉각 특성이 개선되는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 유도모터의 슬립-토크 특성을 나타낸다.
도 2는 일반적인 유도모터의 슬립-전류 특성을 나타낸다.
도 3은 회전자의 저항 증가에 따른 유도모터의 일반적인 슬립-토크 특성을 나타낸다.
도 4는 회전자의 저항 증가에 따른 유도모터의 일반적인 슬립-전류 특성을 나타낸다.
도 5는 회전자에 포함된 도체바로서 심구바 및 이중농형 도체바를 예시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿을 외주면에 포함하는 회전자를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자에 형성된 슬릿을 예시하는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 평행 배열된 슬릿을 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 나선형 슬릿을 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 구조를 예시하는 측 단면도를 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도모터의 슬립-토크 특성을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도모터의 개선된 토크 특성을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도모터의 개선된 효율을 나타낸다.
도 14는 본 발명의 추가 실시예에 따른 냉각 특성 개선을 위한 나선형 슬릿의 일단 구조를 나타낸다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿을 외주면에 포함하는 회전자를 도시한다. 도 6의 (a)는 일 실시예에 따른 회전자(10)의 일부를 도시하는 부분 사시도이다. 도 6의 (b)는 일 실시예에 따른 도체바(100) 하나를 도시한다.

도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 회전자는 철심(core, 110), 복수의 도체바(conductor bar, 100) 및 한 쌍의 단락환(end-ring, 120)을 포함한다.

철심(110)은 방사상으로 배치되는 복수의 회전자 슬롯(rotor slot)을 포함하는 복수의 강판(steel sheet)이 적층되어 형성된다. 도체바(100)는 회전자 슬롯 각각에 수용되는 형태로 형성된다. 단락환(120)은 도체바(100)의 길이 방향 양단에 결합된다.

일 실시예에 따른 회전자(10)는 회전자(10)의 외주면의 둘레 방향을 따라 외주면의 내측으로 형성되는 적어도 하나의 슬릿(slit, 130)을 더 포함한다. 슬릿(130)은 복수의 도체바(100)의 적어도 일부 영역에 요홈부(groove portion)를 형성하는 깊이를 가진다.

도 6의 (a)에 도시된 도체바(100)는 도체바(100)의 외주측에 형성되는 슬릿(130) 또는 요홈부를 설명하기 위해 분리하여 나타낸 것일 뿐, 도체바(100) 각각이 이와 같은 형태로 사전 형성되는 것은 아니다. 일 실시예에 따른 도체바(100)의 슬릿(130, 또는 요홈부)은 회전자(10)가 1차 조립된 후 후가공에 의해 회전자(10)의 외주면을 가공하여 형성된다.

일 실시예에 따른 슬릿(130)을 포함하는 도체바(100)의 외주측은 슬릿(130)에 의해 저항이 커지는 효과가 발생하여 기동 토크 증가 및 기동 전류 감소한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자에 형성된 슬릿을 예시하는 단면도이다. 도 7의 (a)는 1차 조립된 회전자(10)를 도체바(102)의 중심 대칭면을 기준으로 절개한 단면도이다. 도 7의 (b)는 후가공에 의해 슬릿이 형성된 회전자(10)를 도체바(100)의 중심 대칭면을 기준으로 절개한 단면도이다.

일 실시예에 따른 회전자(10)는, 예컨대 다이캐스팅에 의한 도체바 성형과 같은, 알려진 통상의 방법으로 1차 제조를 완료한다. 다음으로, 예컨대 절삭 가공, 와이어 방전 가공(WEDM: Wire Electrical Discharge Machining) 등의 가공 방법을 이용하여 1차 제조된 회전자(10)의 외주면에 슬릿(130)을 형성한다. 슬릿(130)은 회전자(10)의 철심(110) 및 도체바(100)의 일부 영역이 가공에 의해 제거됨으로써 형성된다. 슬릿(130)은 회전자(10)의 축 방향으로 복수 개가 배치된다. 이에 따라, 도체바(100)의 외주측을 따라 흐르는 전류는 슬릿(130) 형상을 따라 그 경로가 길어지고 따라서 저항이 증가한다.

슬릿(130)의 형상, 배치 및 크기는 원하는 모터 특성에 따라 선정될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 평행 배열된 슬릿을 도시한다.

설명의 편의상, 도 8은 회전자(10) 및 평행 배열된 슬릿(130)을 단순화하여 슬릿(130)의 개략적인 배치 형태와 위치를 도시한다. 도시한 실시예는 복수의 슬릿(130)이 일정한 간격으로 배치된 것을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 슬릿(130) 간의 간격이나 각각의 슬릿(130)의 폭은 상이할 수 있다. 예컨대, 슬릿(130)의 배치 간격은 회전자(10)의 양측단에 인접하여 회전자(10)의 중앙 영역의 배치 간격보다 좁거나 또는 넓게 형성될 수 있다. 다음에 예시한 나선형 슬릿(132)의 경우에도 일정한 피치의 나선 뿐만 아니라 필요에 따라 나선형 슬릿(132)의 일부 구간은 상이한 피치로 형성될 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 나선형 슬릿을 도시한다.

일 실시예에 따른 슬릿(132)의 형태는 도 9에 도시한 것과 같이 회전자(10) 외주면 상에 회전자(10) 회전축을 중심으로 나선형으로 형성될 수도 있다.

당업자라면 충분히 예측할 수 있는 바와 같이, 회전자(10) 외주면을 따라 형성되는 나선형 슬릿(132)은 통상 스큐(skew) 형태로 회전자(10) 외주면에 회전축 방향과 소정 각도를 가지고 형성되는 슬릿이 제공하는 회전 진동 저감 효과를 제공할 수 있다.

나선형 슬릿(132)은 회전자(10) 양측단을 지나 관통되도록 형성될 수 있고, 나선형 슬릿(132)의 양단이 회전자(10) 양측단 사이에 있도록 형성될 수도 있다. 후자의 경우 나선형 슬릿(132)의 양단에서 슬릿 깊이가 서서히 감소하여 가공되지 않은 회전자(10) 외주면 영역과 부드럽게 연결되는 형상으로 가공될 수도 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 구조를 예시하는 측 단면도를 도시한다.

도 10은 일 실시예에 따른 평행 배열된 슬릿(130)에 의한 유도모터의 특성 변화를 검토하기 위한 전산모사(3D FEA)에 사용된 슬릿 구조를 도시한다. 도 10의 (a)는 슬릿(130)이 형성되지 않은 부분(슬릿(130)이 형성되지 않은 영역이라는 의미에서 편의상 베이스(Base)라 지칭함)을, 도 10의 (b)는 일 실시예에 따른 슬릿(130)이 형성된 부분을 나타내다. 회전자(10)의 축방향으로 단위 베이스와 단위 슬릿의 폭이 점유하는 비율은 8:2로 선정한 경우를 예시한다. 고정자(미도시)에 공급되는 상(phase) 전류는 3 A_rms로 가정하고, 슬립 조건을 변경하여 해석을 진행하였다. 해석에는 고정자 및 회전자(10)의 동손(copper loss)이 고려된다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도모터의 슬립-토크 특성을 나타낸다.

도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 원주 방향 슬릿(130)을 갖는 농형 회전자를 포함하는 유도모터는 기동 토크가 증가함을 확인할 수 있다. 최대 토크의 크기 및 최대 토크가 발생하는 슬립은 조금 감소하지만, 주로 일정 속도로 운전되는 일반적인 용도의 유도모터에 비해 차량용 유도모터는 기동, 정지가 빈번한 조건에서 운전되므로 오히려 기동 토크가 높은 것이 전체적인 성능 및 효율 측면에서 유리할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도모터의 개선된 토크 특성을 나타낸다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도모터의 개선된 효율을 나타낸다.

도 12를 참조하면, 베이스 모델과 비교하여 슬릿 모델의 기동 시 토크는 약 8.7% 향상되는 것을 확인할 수 있다. 도 13을 참조하면, 슬릿 모델의 기동 시 모터 효율은 2.8% 향상되는 것을 확인할 수 있다.

일 실시예에 따른 유도모터는 도체바(100)의 외주측에 형성되는 슬릿(130)에 의해 도체바(100)의 길이 방향으로 표면적이 증가하고, 따라서 높은 슬립 상태에서의 자속에 의해 유도되는 전류가 지나는 경로가 길어지므로 실질적으로 저항값이 커지고 이에 따라 기동 토크가 증가한다. 슬릿(130)의 깊이는 기동 토크 증가를 위한 슬립 및 그 경우의 주 자속의 경로 깊이를 고려하여 선정될 수 있다.

일 실시예에 따른 회전자(10)는 외주면에 슬릿(130) 구조를 포함함으로써 외주면 표면적이 크게 증가한다. 동기모터에 비해 회전자(10)의 큰 발열량이 문제가 되는 유도모터의 냉각 특성이 슬릿(130)에 의해 제공되는 넓어진 표면적에 의해 개선될 수 있다. 이에 따라, 일 실시예에 따른 유도모터는 기동 토크가 개선될 뿐만 아니라 전반적인 토크 성능이 향상될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 슬릿(130)을 후가공으로 적용할 수 있어 모터의 철심(110)이나 도체바(100)의 재설계 없이 기동 특성의 개선이 가능하다. 또한, 동일한 슬릿 미포함 회전자에 대해 슬릿(130)의 폭, 깊이, 배치 간격 등을 용이하게 조절하여 기동 특성을 다양하게 구현할 수 있다.

도 14는 본 발명의 추가 실시예에 따른 냉각 특성 개선을 위한 나선형 슬릿의 일단 구조를 나타낸다.

일 실시예에 따른 나선형 슬릿(132)의 경우, 회전자(10) 양측단으로 나선형 슬릿(132)이 개구부(140)를 가지도록 함으로써 추가로 개선된 회전자(10) 냉각 효과를 제공할 수 있다. 회전자(10)의 일측면에 배치되는 슬릿 개구부(140)로 외부에서 공급되는 냉매가 유입될 수 있다.

슬릿 개구부(140)는, 나선형 슬릿(132)의 나선 방향이 회전자(10)의 측면과 예각을 이루는 제1모서리(142); 나선형 슬릿(132)의 나선 방향이 회전자(10)의 측면과 둔각을 이루는 제2모서리(144); 및 나선형 슬릿(132)의 바닥면과 회전자(10)의 측면이 만나는 제3모서리(146)를 포함한다.

제1모서리(142)가 회전자(10)의 회전 방향으로 전진하는 회전자(10)의 일측면에 공급되는 냉매는 나선형 슬릿(132)의 내부로 용이하게 공급될 수 있다. 나선형 슬릿(132)의 내부로 냉매가 더 용이하게 유입되도록 회전자(10)는 제1모서리(142)에 인접한 회전자(10)의 측면 영역(152)에 돌출 형성되는 돌출부(150)를 더 포함할 수 있다. 즉, 단락환(120)의 일부 영역에는 돌출 형성되는 돌출부(150)를 포함할 수 있다.

또는, 돌출부(150)가 포함될 단락환(120)의 영역(152)에 나사 구멍(미도시)을 형성하고, 돌출부(150)에 해당하는 별도 부재를 나사 구멍에 결합하는 방식일 수 있다. 예컨대, 별도 부재는 볼트(미도시)일 수 있고, 볼트의 볼트 머리가 돌출부 역할을 할 수 있다.

돌출부(150)는 회전자(10)가 회전함에 따라 냉매를 포함하는 외부 공기를 나선형 슬릿(132)의 내부로 유도하도록 형성될 수 있다. 회전자(10)의 냉각 효율이 개선되면 유도모터의 전반적인 토크 성능이 향상될 수 있다.

한편, 일 실시예는 회전자(10)의 원주 방향을 따라 1열 배치되는 도체바(100)에 대해 개시하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 이중 농형의 외주측 농형의 외주측에 슬릿을 형성되는 경우도 포함될 수 있다.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

1. 유도모터용 농형 회전자(squirrel cage rotor)에 있어서,
   방사상으로 배치되는 복수의 회전자 슬롯(rotor slot)을 포함하는 복수의 강판(steel sheet)이 적층된 철심(core);
   상기 회전자 슬롯 각각에 수용되는 도체바(conductor bar); 및
   상기 도체바의 길이 방향 양단에 결합되는 단락환(end-ring)
   을 포함하되,
   상기 회전자의 외주면의 둘레 방향을 따라 상기 외주면에서 내측으로 형성되는 적어도 하나의 슬릿(slit)을 더 포함하고,
   상기 슬릿은 복수의 상기 도체바의 적어도 일부 영역에 요홈부(groove portion)를 형성하는 깊이를 가지는
   회전자.
2. 제1항에 있어서,
   상기 슬릿은
   상기 회전자의 회전축에 수직인 평면에 배치되는 환형 슬릿이고,
   상기 환형 슬릿은 상기 회전자의 길이 방향으로 복수 개가 배치되는 회전자.
3. 제1항에 있어서,
   상기 슬릿은
   상기 회전자의 회전축을 중심으로 한 나선 경로를 따라 형성되는 나선형 슬릿인 회전자.
4. 제3항에 있어서,
   상기 나선형 슬릿은
   상기 철심의 외주면에만 형성되는 회전자.
5. 제4항에 있어서,
   상기 나선형 슬릿은
   상기 나선형 슬릿의 양단에 인접하여 상기 나선형 슬릿의 깊이 및/또는 단면적이 서서히 감소하도록 형성되는 회전자.
6. 제4항에 있어서,
   상기 나선형 슬릿은
   상기 단락환을 지나 상기 회전자의 양 측면으로 관통 형성되는 슬릿 개구부를 포함하는 회전자.
7. 제6항에 있어서,
   상기 슬릿 개구부는,
   상기 나선형 슬릿의 나선 방향이 상기 회전자의 측면과 예각을 이루는 제1모서리;
   상기 나선형 슬릿의 나선 방향이 상기 회전자의 측면과 둔각을 이루는 제2모서리; 및
   상기 나선형 슬릿의 바닥면과 상기 회전자의 측면이 만나는 제3모서리
   를 포함하되,
   상기 제1모서리에 인접한 상기 회전자의 측면 영역에 돌출 형성되는 돌출부를 더 포함하는 회전자.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1모서리에 인접한 상기 회전자의 측면 영역은 나사 구멍을 포함하고,
   상기 돌출부는 체결 부재에 의해 상기 나사 구멍에 결합되는 형태인 회전자.
9. 제8항에 있어서,
   상기 돌출부는 상기 나사 구멍에 나사 결합되는 볼트의 볼트 머리인 회전자.

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