비대칭 극을 갖는 직류 모터 document_id A220623107453

원하는 작동 (action)이 명령 신호에 응답하여 부품들을 위치시키기 위한 것인 용도들을 포함한 수 많은 용도들에 전기 모터들은 사용되나 그 사용이 이 용도들에 한정되지는 않는다. 이 용도들을 위한 장치들은 모터 토크를 증가시키기 위하여 기어 감속과 같은 어떠한 형태의 기계적 이점을 포함할 수 있는 전기 액츄에이터(electrical actuator)들로서 분류된다. 게다가, 복귀 스프링(return spring)은 전류가 인가되지 않는 때에 상기 액츄에이터를 디폴트(default) 위치에 위치시키기 위하여 자주 사용된다. 직류 모터의 전류 운반 권선들이 유용한 토크와 운동을 생성하기 위하여 반응할 수 있는 자기장을 제공하기 위하여, 이러한 액츄에이터들은 회전 부재 또는 고정 부재상에 있는 영구 자석들을 갖는 직류 모터를 일반적으로 이용한다. 모터들은 그들의 동작에 영향을 주는 몇개의 특징들을 가진다. 제1의 특징은 주어진 모터의 치수에 대해 물리적으로 사용될 수 있는 전도체 재료(통상 구리)의 양이다. 일반적으로 모터는 고정자(stator)의 주위에 감긴 전도체 재료의 몇 개의 영역들을 가진다. 일반적으로 증가된 권선 질량은 전기적 열 손실을 감소시키며, 상기 모터는 더 큰 토크를 전달할 수 있다. 모터의 동작을 한정하는 제2의 요인은 비에너지화 또는 보지 토크 (non-energized or detent torque)이다. 이는 전류없이 모터를 회전시키는 데 필요한 토크의 양이다. 이 토크는 각 위치(angular position)의 함수로서 상기 고정자의 자극들과 상기 회전자(rotor)의 개별적인 자극들의 자력(magnetic force)간의 상호작용에 의해 야기된다. 낮은 보지 토크는 상기 모터를 회전시키는 데 필요한 전자기 모터 토크를 최소화할 것이다. 실제 응용들에서, 이는 유용한 토크를 증가시키고 모터 발열을 최소화하는 복귀 스프링 토크를 감소시킬 수 있다. 도1은 종래 기술로서 공지된 모터(10)의 단면 평면도이다. 상기 모터(10)는 작동되는 상기 모터(10)의 부분을 포함하는 고정자(12)를 가진다. 가동(movable) 회전자(14)는 상기 고정자(12)내에서 회전한다. 상기 회전자(14)는 그 외주를 따라서 배열된 극들(16)을 갖는다. 상기 고정자(12)는 상기 회전자(14)상의 상기 극들(16)과 상호 작용하기 위해 기능을 한다. 도1에는, 교호하는 외부 권선 극들(alternating outside winding poles; 22)과 함께 3개의 코일 중심 극들(coil center poles; 20)이 도시되어 있다. 에어 갭(26)은 상기 회전자(14)의 극들(16)과 각각의 코일 중심 극(20)사이와, 상기 회전자(14)의 극들(16)과 각각의 외부 권선 극(22)사이에 배치된다. 상기 코일 중심 극들(20)은 보빈(bobbin; 21)상에 감긴 전자기 코일(23)을 갖는 상기 보빈(21)을 수용하도록 구성된다. 상기 보빈(21)은 각각의 코일 중심 극(20)에 대해 미끄러져 움직이고 각각의 코일 중심 극(20)을 둘러싸도록 구성된다. 각각의 외부 권선 극(22)은 상기 코일 중심 극들(20)에 의해 발생된 자력들을 균형잡는 기능을 하는 이(tooth)(24)를 갖는다. 이 구조의 문제점은 상기 이(24)가 상기 코일 중심 극들(20)의 주위에 배치될 수 있는 전자기 코일(23)과 상기 보빈(21)의 폭을 억제하는 것이다. 이에 따라, 더 넓은 보빈(21)과 코일(23)이 사용될 수 있는 모터 구조를 갖는 것이 바람직하다.