일반기술

다기능 통합형 전동기 하우징 구조

본 기술은 다기능 통합형 전동기 하우징 구조에 관한 것으로서, 상세하게는 전동기용 하우징으로 사용되고 있는 대한 것으로 일반적으로 속도제어용 전동기인 경우 전동기부, 인버터부, 제어보드부, 감속기부, 냉각장치부, 브라켓부 등이 각각 분리되어 있거나 일부 결합되어 있는 구조에 대해 통합하여 하우징 내에 일체형으로 설계한 다기능 통합형 전동기 하우징 구조에 관한 것이다. 본 기술을 포함한 기술군은 현재 주로 수중유도무기 등의 분야에 응용되어 제품화되어 있다.본 기술은 기존의 주요 구성품들의 분리된 구조를 통합하여 1개의 구성품으로 통합시키는 하우징 구조의 이유로 그 중요성이 증가하고 있다.본 기술은 다기능 통합형 전동기 하우징 구조의 기술적 구성에 대한 내용은 다음과 같다. - 축, 코어, 영구자석 등을 갖는 회전자 및 권선 및 코아를 갖는 고정자로 구성되는 전동기부, - 전동기의 속도제어를 위해 구동되는 SMPS, 스위칭 소자 및 게이트 드라이버 등으로 구성되는 인버터부, - 인버터부 제어 및 제어알고리즘을 이용하여 고장배제 및 속도, 토크, 전류 제어 등이 가능한 제어보드부, - 전동기부의 고속회전을 저속회전으로 바꾸어 주는 감속기부, - 제어보드부 및 인버터부의 전력소자 및 제어보드 등을 외부 접촉 및 충격에 보호하는 커버부, - 이상의 전동기부, 인버터부, 제어보드부, 감속기부, 커버부 등을 통합해서 부착할 수 있는 하우징부 내부에는 수냉 또는 공냉 방식에 의해 전동기부, 인버터부 및 감속기부 등을 냉각할 수 있는 기능을 갖는 냉각장치부본 기술을 포함한 기술군은 현재 주로 수중유도무기, 무인잠수정 등의 분야에 응용되어 제품화되어 있다.이전에 사용되고 있는 기존 기술은 - 전동기 하우징은 고정자를 구성하는 적층된 코아 외부를 보호하는 기능을 가지며 권선 및 코아에 발생된 열을 방열하는 구조를 갖는 주물 재질의 보호 커버형의 하우징 - 속도제어용 전동기는 전동기외에 속도제어를 위해 위치 및 속도 검출하는 엔코더, 전동기의 주파수 및 전압을 제어하는 인버터부 등이 외부에 추가 - 전동기 운전시 발생되는 열은 전동기 외부의 하우징에 부착된 냉각팬 또는 냉각핀 등에 의해 방열되며 냉각이 된다. 속도제어용 전동기의 경우 특히 고속운전 또는 고토크 운전시 일반적으로 냉각팬 및 냉각핀 등으로 냉각하는 데 한계가 있으며 이를 해결하기 위해 전동기 하우징 부분에 수냉 또는 공냉의 냉각장치를 추가적으로 설치 - 속도제어용 전동기 제어를 위해 마이크로 프로세서를 이용한 제어를 하게 되며 이를 구현하는 방법은 이전에는 주로 컴퓨터를 이용하여 제어를 해 왔으나, 최근 추세는 CPU에 의해 제어되는 디지털 시그널 프로세서(DSP), 제어 순서 및 제어 알고리즘을 구현하는 EPLD, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기 등이 포함된 제어보드부가 일반적으로 전동기와 분리되어 구성 - 속도제어용 전동기 제어의 고속 운전 및 고토크 운전시 전동기 출력단에 감속기와 결합되어 전동기 내부 회전자 속도는 고속 운전하며 감속기는 저속 운전하게 된다. 감속기는 일반적으로 유성기어 감속기가 사용 - 일반적으로 산업에서 사용되고 있는 속도제어용 전동기는 전동기부, 인버터부, 제어보드부, 감속기부, 냉각장치부, 브라켓부 등이 각각 분리되어 있거나 일부 결합되어 있는 구조로 되어 있어 제한된 공간 내에 설치하는 데 부피가 커서 설치에 부적합하거나 여러 부분 나누어진 구성품으로 따로 분리된 설치로 일체화된 컴팩트한 설치에 문제점이 있음본 기술이 적용된 기술은 - 기존의 속도제어용 전동기인 경우 전동기부, 인버터부, 제어보드부, 감속기부, 냉각장치부, 브라켓부 등이 각각 분리되어 있거나 일부 결합되어 있는 구조에 대해 통합하여 하우징 내에 일체형으로 설계한 다기능 통합형 전동기 하우징 구조에 관한 것이다. - 본 기술은 여러 다른 구조의 전동기 형 모두에 적용 가능하며, 목적에 따라 일부 설계 변경하여 적용할 수 있으며 기존의 속도제어용 전동기 모델에 비해 체적을 크게 줄일 수 있는 장점이 있으며 제한된 공간 및 고밀도 전동기 적용에 우수한 특성을 갖는 것이 특징