JP2008035636A - Magnetizing yoke - Google Patents
Magnetizing yoke Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008035636A JP2008035636A JP2006206907A JP2006206907A JP2008035636A JP 2008035636 A JP2008035636 A JP 2008035636A JP 2006206907 A JP2006206907 A JP 2006206907A JP 2006206907 A JP2006206907 A JP 2006206907A JP 2008035636 A JP2008035636 A JP 2008035636A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetized
- insertion hole
- magnetic material
- magnetization
- magnetizing
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 46
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 82
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 82
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 81
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 4
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 6
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 5
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000001192 hot extrusion Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電動モータの構成部品である永久磁石を製造するに際して、磁性材料に着磁するために用いられる着磁ヨークに関するものである。 The present invention relates to a magnetizing yoke used for magnetizing a magnetic material when manufacturing a permanent magnet which is a component of an electric motor.
ACサーボモータ、ブラシレスDCモータ、同期モータのような永久磁石式の電動モータの構成部品であるリング状の永久磁石を製造するに際しては、磁性材料の外側に嵌められた着磁ヨークを用いて着磁することが行われ、周方向において交互に異なる磁極が設けられる。そして、上記電動モータは、たとえば、音響機器やOA機器における磁気ディスク、光ディスクの駆動のために、或いは機械装置の電動アクチュエータを構成するために用いられることがあり、そのような場合には、その出力トルクの脈動成分であるトルクリップル(出力トルクの脈動成分)や、コギングトルク(駆動電流が零の状態で出力軸を回転させたときのトルク変化)を可及的に小さいものであることが望まれている。 When manufacturing ring-shaped permanent magnets, which are components of permanent magnet electric motors such as AC servo motors, brushless DC motors, and synchronous motors, a magnetized yoke fitted on the outside of the magnetic material is used. Magnetization is performed, and different magnetic poles are provided alternately in the circumferential direction. The electric motor may be used, for example, for driving a magnetic disk or an optical disk in an acoustic device or OA device, or for configuring an electric actuator of a mechanical device. Torque ripple (pulsation component of output torque) that is a pulsation component of output torque and cogging torque (torque change when the output shaft is rotated with the drive current being zero) are as small as possible. It is desired.
これに対し、たとえば特許文献1では、S極の着磁領域とN極の着磁領域との境界線を1軸心方向に移動するに伴って1方向に回転させるスキュー着磁を上記リング状の永久磁石に対して施すに際して、スキュー角α(軸心を中心とした着磁境界線のひねり角度範囲)を所定の数値範囲内とする技術を開示している。また、特許文献2では、たとえばネオジウム磁石のうちのネオクエンチ磁石として知られる磁石、すなわち微細な結晶を保持するように加工されたネオジウム磁石がラジアル方向において微細結晶であることを利用して、S極の着磁領域とN極の着磁領域との境界において着磁強さ(表面の磁束密度)が周方向において所定の着磁傾斜角度θで緩やかに変化させた中間着磁領域を設けて、この中間着磁領域に挟まれた飽和(完全)着磁領域とを含めて着磁強さが周方向において台形波となるように着磁し、その台形波着磁の割合を、コギングトルクの発生周期の領域のほぼ半分となるようにする技術が開示されている。
ところで、上記トルクリップルを最少とするためのスキュー角度αはコギングトルクを最少とするための値とはならない一方で、上記トルクリップルを最少とするための着磁傾斜角度θTはコギングトルクを最少とするための値とはならい。このため、スキュー角度αおよび着磁傾斜角度θTを最適の組み合わせとなるように設ける必要がある。しかしながら、スキュー角度αおよび着磁傾斜角度θTのうち、所望の値の着磁傾斜角度θTを得ることが比較的困難であった。 By the way, the skew angle α for minimizing the torque ripple does not become a value for minimizing the cogging torque, while the magnetizing inclination angle θT for minimizing the torque ripple minimizes the cogging torque. Not the same as the value to do. For this reason, it is necessary to provide the skew angle α and the magnetization inclination angle θT so as to be an optimum combination. However, it is relatively difficult to obtain a desired value of the magnetization inclination angle θT among the skew angle α and the magnetization inclination angle θT.
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、所望の中間着磁領域を安定して形成することができる着磁ヨークを提供することにある。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a magnetized yoke capable of stably forming a desired intermediate magnetized region.
本発明者は以上の事情を背景として種々研究を重ねた結果、磁性材料を嵌め入れるための嵌入穴から外周側へ所定距離を隔てた位置において周方向に所定の間隔で着磁導線挿通穴を配置し、その切欠きを、その着磁導線挿通穴から嵌入穴へ向かうほど幅寸法が広くなってその嵌入穴の内周面に接続するテーパ状部を設けると、そのテーパ状部に対応した周方向寸法の中間着磁領域を安定して得ることが可能となること点を見出した。本発明はこのような知見に基づいて為されたものである。 As a result of repeating various studies on the background of the above circumstances, the present inventor has formed magnetic conducting wire insertion holes at predetermined intervals in the circumferential direction at positions spaced a predetermined distance from the insertion holes for inserting magnetic materials to the outer peripheral side. When the tapered portion is arranged and connected to the inner peripheral surface of the insertion hole, the width dimension becomes wider toward the insertion hole from the magnetization conducting wire insertion hole, and the notch corresponds to the taper portion. It has been found that an intermediate magnetized region having a circumferential dimension can be stably obtained. The present invention has been made based on such findings.
すなわち、請求項1に係る発明は、磁性材料を嵌め入れるための嵌入穴と、その嵌入穴の外側に配置された複数個の着磁導線挿通穴と、その複数の着磁導線挿通穴と前記嵌入穴との間にそれぞれ設けられてその着磁導線挿通穴を前記嵌入穴に連通させる複数個の切欠きとを備え、前記磁性材料に着磁するためにその磁性材料の外周側に近接して配置される着磁ヨークであって、(a) 前記着磁導線挿通穴は、前記嵌入穴から外周側へ所定距離を隔てた位置において周方向に所定の間隔で配置され、(b) 前記切欠きは、前記着磁導線挿通穴から前記嵌入穴へ向かうほど幅寸法が広くなってその嵌入穴の内周面に接続するテーパ状部を有していることを特徴とする着磁ヨーク。 That is, the invention according to claim 1 is an insertion hole for fitting a magnetic material, a plurality of magnetization conducting wire insertion holes arranged outside the fitting hole, the plurality of magnetization conducting wire insertion holes, A plurality of notches that are respectively provided between the insertion holes and communicate with the insertion holes of the magnetized conductive wires, and are adjacent to the outer peripheral side of the magnetic material in order to magnetize the magnetic material. (A) the magnetization conducting wire insertion holes are arranged at a predetermined interval in the circumferential direction at a position spaced a predetermined distance from the insertion hole to the outer peripheral side, (b) 2. The magnetized yoke according to claim 1, wherein the notch has a tapered portion that becomes wider in width toward the insertion hole from the magnetization conducting wire insertion hole and connects to the inner peripheral surface of the insertion hole.
また、請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、径方向における前記嵌入穴の内周面とそのテーパ状部との間隔のうちの最大間隔が少なくとも1mmに設定されていることを特徴とする。 In the invention according to claim 2, in the invention according to claim 1, the maximum interval among the intervals between the inner peripheral surface of the insertion hole and the tapered portion in the radial direction is set to at least 1 mm. It is characterized by.
また、請求項3に係る発明は、請求項1または2に係る発明において、前記テーパ状部の周方向寸法は、前記磁性材料の周方向においてその磁性材料に形成される中間着磁領域よりも所定値だけ大きい寸法を備えたものであることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the circumferential dimension of the tapered portion is greater than the intermediate magnetization region formed in the magnetic material in the circumferential direction of the magnetic material. It is characterized by having a dimension that is larger by a predetermined value.
また、請求項4に係る発明は、請求項1乃至3のいずれかに係る発明において、前記複数個の着磁導線挿通穴および切欠きは、前記嵌入穴の中心まわりを等角度で分割した分割線に対して線対称形状に形成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of magnetized conducting wire insertion holes and notches are divided at equal angles around the center of the insertion hole. It is characterized by being formed in a line symmetrical shape with respect to the line.
また、請求項5に係る発明は、請求項1乃至4のいずれかに係る発明において、前記磁性材料は、溶湯を超急冷して粉末化した偏平金属粉末をホットプレスによりバルク化した後に、熱間後方押出加工により成形されたネオクエンチ系のラジアル異方性磁性材料であることを特徴とする。
Further, the invention according to
また、請求項6に係る発明は、請求項1乃至5のいずれかに係る発明において、前記磁性材料は、Nd-Fe-B系の金属であることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the magnetic material is an Nd—Fe—B-based metal.
また、請求項7に係る発明は、請求項1乃至6のいずれかに係る発明において、前記磁性材料は、30MGOe以上のエネルギ積を備えたものであることを特徴とする。 The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the magnetic material has an energy product of 30 MGOe or more.
請求項1に係る発明の着磁ヨークによれば、磁性材料を嵌め入れるための嵌入穴と、その嵌入穴の外側に配置された複数個の着磁導線挿通穴と、その複数の着磁導線挿通穴と前記嵌入穴との間にそれぞれ設けられてその着磁導線挿通穴を前記嵌入穴に連通させる複数個の切欠きとを備え、前記磁性材料に着磁するためにその磁性材料の外周側に近接して配置される着磁ヨークにおいて、(a) 前記着磁導線挿通穴を、前記嵌入穴から外周側へ所定距離を隔てた位置において周方向に所定の間隔で配置し、(b) 前記切欠きを、前記着磁導線挿通穴から前記嵌入穴へ向かうほど幅寸法が広くなってその嵌入穴の内周面に接続するテーパ状部を有している形状としたものであるので、磁性材料においてそのテーパ状部に対応した周方向寸法の場所に、中間着磁領域を安定して得ることできる。 According to the magnetizing yoke of the invention according to claim 1, a fitting hole for fitting a magnetic material, a plurality of magnetizing conducting wire insertion holes arranged outside the fitting hole, and the plurality of magnetizing conducting wires. A plurality of notches provided between the insertion hole and the insertion hole, each of which communicates the magnetization conducting wire insertion hole with the insertion hole, and an outer periphery of the magnetic material for magnetizing the magnetic material. In the magnetized yoke arranged close to the side, (a) the magnetized conducting wire insertion holes are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction at positions spaced a predetermined distance from the insertion holes to the outer peripheral side, and (b ) Since the notch has a shape that has a tapered portion connected to the inner peripheral surface of the insertion hole, the width dimension increases from the magnetization conducting wire insertion hole toward the insertion hole. In the magnetic material, in the location of the circumferential dimension corresponding to the tapered portion, The Chaku磁領 region can be obtained stably.
また、請求項2に係る発明の着磁ヨークによれば、径方向における前記嵌入穴の内周面とそのテーパ状部との間隔のうちの最大間隔が少なくとも1mmに設定されていることから、磁束密度が滑らかに変化する中間着磁領域が安定して得られる。 Further, according to the magnetized yoke of the invention according to claim 2, since the maximum interval among the intervals between the inner peripheral surface of the insertion hole and the tapered portion in the radial direction is set to at least 1 mm, An intermediate magnetization region in which the magnetic flux density changes smoothly can be obtained stably.
また、請求項3に係る発明の着磁ヨークによれば、前記テーパ状部の周方向寸法は、前記磁性材料の周方向においてその磁性材料に形成される中間着磁領域よりも所定値だけ大きい寸法を備えたものであることから、磁束密度が滑らかに変化する中間着磁領域が磁性材料の周方向において正確に得られる。
According to the magnetizing yoke of the invention of
また、請求項4に係る発明の着磁ヨークによれば、前記複数個の着磁導線挿通穴および切欠きは、前記嵌入穴の中心まわりを等角度で分割した分割線に対して線対称形状に形成されているので、中間着磁領域内のN領域およびS領域が均等に得られる。 According to the magnetizing yoke of the invention according to claim 4, the plurality of magnetized conducting wire insertion holes and notches are line-symmetrical with respect to a dividing line obtained by dividing the center of the insertion hole at an equal angle. Therefore, the N region and the S region in the intermediate magnetization region can be obtained uniformly.
また、請求項5に係る発明の着磁ヨークによれば、前記磁性材料は、溶湯を超急冷して粉末化した偏平金属粉末をホットプレスによりバルク化した後に、熱間後方押出加工により成形されたネオクエンチ系のラジアル異方性磁性材料であるので、微細な結晶が得られ、径方向の磁化において、中間着磁領域が好適に得られる。
Further, according to the magnetized yoke of the invention according to
また、請求項6に係る発明の着磁ヨークによれば、前記磁性材料はNd-Fe-B系の金属であるので、高いエネルギ積が得られる。好適には、その磁性材料は30MGOe以上のエネルギ積を備えたものである。 According to the magnetized yoke of the invention according to claim 6, since the magnetic material is a Nd—Fe—B metal, a high energy product can be obtained. Preferably, the magnetic material has an energy product of 30 MGOe or more.
ここで、好適には、前記磁性材料は、リング状或いは円筒状であって、電動モータの内周側或いは外周側のロータ(回転電機子)として用いられるが、たとえば整流ブラシを用いる直流モータであれば、固定子として用いられてもよい。 Here, preferably, the magnetic material has a ring shape or a cylindrical shape and is used as a rotor (rotary armature) on the inner peripheral side or outer peripheral side of the electric motor. If present, it may be used as a stator.
また、好適には、前記着磁ヨークは、軟鉄、珪素鋼など、高い飽和磁束密度やヒステリスクの少ない金属が用いられる。 Preferably, the magnetized yoke is made of a metal having a high saturation magnetic flux density and a low hysteresis, such as soft iron and silicon steel.
以下、本発明の一実施例のブラシレスモータに用いられるロータを図面を用いて説明する。 Hereinafter, a rotor used in a brushless motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、たとえばブラシレスモータに用いられるロータ10を示す斜視図である。このロータ10は、Nd-Fe-B系の金属から円筒状に形成された磁性材料であって、外周面においてS極に磁化された3個のS極着磁領域12と、外周面においてN極に磁化された3個のN極着磁領域14とを、所定のスキュー角αで1軸心方向に向かって1周方向へ捻じられた状態で備えた6極の永久磁石である。このスキュー角αとは、S極着磁領域12とN極着磁領域14との間の着磁境界線16がロータ10の一端から他端までのひねり範囲を示す軸心Cを中心とした角度である。
FIG. 1 is a perspective view showing a
また、上記ロータ10のS極着磁領域12は、S極に飽和磁化されたS極飽和着磁領域12aおよびそれよりも低く不飽和磁化されたS極中間着磁領域12bから構成されており、N極着磁領域14も、N極に飽和磁化されたN極飽和着磁領域14aおよびそれよりも低く不飽和磁化されたN極中間着磁領域14bから構成されている。図2は、上記S極飽和着磁領域12aおよびS極中間着磁領域12bの磁化の強さを示す図である。N極着磁領域14も、それと同様の波形が反転した波形で示される。
The S pole
上記ロータ10は、Nd-Fe-B系の金属である磁性材料から構成され、30MGOe以上の高いエネルギ積を備えるネオジウム磁石から構成されている。このネオジウム磁石は、特に、溶湯を回転体の上に落下させることにより超急冷して粉末化した偏平金属粉末をホットプレスを用いて所定の円柱形状にバルク化した後に、熱間後方押出加工により円筒状に成形されたラジアル異方性磁性材料から構成されている。このため、本実施例のネオジウム磁石は、ネオクエンチ系の磁石とも称されるものであり、微細な結晶粒(本実施例では、結晶粒の平均粒径が1μm以下のもの)を含むことを特徴とする。
The
図2は、周方向の位置を示す軸と磁化の強さ(磁束密度:テスラT)を示す軸との二次元座標であって、S極飽和着磁領域12aでは一定の磁化の強さを示しているが、その両側に隣接する一対のS極中間着磁領域12bでは、磁化の強さがS極飽和着磁領域12aから離れるにしたがって飽和磁化から直線的に零に向かって連続的に減少させられている。図2において、横軸上のK点は、前記着磁境界線16の位置に対応している。
FIG. 2 is a two-dimensional coordinate of an axis indicating the position in the circumferential direction and an axis indicating the magnetization strength (magnetic flux density: Tesla T). In the S-pole saturated
図3は、上記ロータ10を磁化させるための着磁装置20の要部を示している。図3において、着磁装置20は、着磁電源22と、それに対して1対の励磁導線24で接続された着磁ヨーク装置26を備えている。着磁電源22は、たとえば図4に示すように、交流電源30と、その交流電源30の出力電流を制御するインバータ32と、インバータ32の出力電圧を数百乃至数千ボルト程度に昇圧するための昇圧トランス34と、その昇圧トランス34の交流出力を直流に変換する整流器36と、整流器36から出力された直流電荷を蓄えるコンデンサ38と、そのコンデンサ38に貯えられた電荷に基づいて1乃至10kA程度の着磁電流Icをパルス状に着磁ヨーク装置26へ出力させるスイッチング素子40とを備えている。
FIG. 3 shows a main part of the magnetizing
着磁ヨーク装置26は、図3に示すように、基台42と、その基台42の上に積層状態で固定された複数枚の円板状の着磁ヨーク44と、それらを同心に固定する図示しないヨーク固定装置とを備えている。
As shown in FIG. 3, the magnetizing
図6は上記着磁ヨーク44を示す平面図であり、図7はその着磁ヨーク44の要部である中心部を拡大して示す図である。図6および図7において、着磁ヨーク44は、円筒状のロータ10を嵌め入れることが可能にロータ10の外径と同じ内径を有する嵌入穴46と、前記励磁導線24を挿通させるためにその嵌入穴46の外側に配置された複数個の着磁導線挿通穴48と、複数の着磁導線挿通穴48と嵌入穴46との間にそれぞれ設けられてそれら着磁導線挿通穴48を嵌入穴46に連通させる複数個の切欠き50と、外周部に設けられた周方向に長く形成された取付穴52とを備えている。位置決め治具が上記取付穴52を通されることにより軸心Cまわりの位置が順次位置決めされた状態で上記ヨーク固定装置の図示しない通しボルトがその取付穴52を通して基台42に固定される。この状態で、ロータ10が嵌入穴46内に嵌め入れられると、ロータ10の軸心Cは嵌入穴46の軸心と一致させられるので、嵌入穴46の内周面IFはロータ10の断面におけるその外周面に相当するものとなり、着磁ヨーク44はロータ10を着磁するためにそのロータ10の外周側に近接して積層状態で配置されていることになる。
FIG. 6 is a plan view showing the magnetizing
図7に詳しく示すように、上記着磁導線挿通穴48は、径方向に長手状であって嵌入穴46から外周側へ所定距離d1(本実施例では、5mm)を隔てた位置において周方向に所定の角度間隔θ1(本実施例では、60度)で配置されている。また、上記切欠き50は、着磁導線挿通穴48の開口に対応する所定長さd2(本実施例では、1mm)のスリット部54と、そのスリット部54に続いて着磁導線挿通穴48から嵌入穴46へ向かうほど幅寸法すなわち周方向の寸法が広くなって嵌入穴46の内周面IFに1mm程度の所定の曲率半径Rで接続するテーパ状部56を有している。径方向において上記嵌入穴46の内周面IFとテーパ状部56との間隔のうちの最大間隔dmaxが1乃至3mm程度の距離すなわち少なくとも1mmに設定されている。
As shown in detail in FIG. 7, the magnetized conducting
上記複数個の着磁導線挿通穴48、スリット部54、および切欠き50は、嵌入穴46の中心まわりを等角度(本実施例では60度)で分割した分割線DLに対して線対称形状に形成されている。テーパ状部56の周方向寸法WTは、ロータ10の周方向においてそのロータ10に形成される中間着磁領域(12b+14b)の周方向寸法WCよりも所定値W1(本実施例では、WTの0.3倍の寸法)だけ大きい寸法を備えるように設定されている。
The plurality of magnetized conducting wire insertion holes 48, the
以上のように構成された着磁装置20において、着磁ヨーク装置26に挿入されたロータ10を構成する磁性材料に対して着磁させる場合は、図示しないコントローラがスイッチング素子40を所定時間だけを閉じさせることにより図5に例示される直流の着磁電流Icが着磁ヨーク装置26に供給される。各着磁ヨーク44の内周部では、この着磁電流Icにより発生させられた磁束が、テーパ状部56の間の部位すなわち最内周に位置する部位である磁極44jの間で形成される磁路に沿って導かれ、その磁路内に位置するロータ10の一部を局部的に磁化させる。すなわち、上記ロータ10の外周面のうち磁極44jに対向する部位が飽和磁化される。たとえばそのロータ10の外周面のうち磁極44jに対向する部位がS極着磁領域12に磁化された場合は、そのS極の裏面がN極に磁化される。同時に、着磁ヨーク44のテーパ状部56に対向するロータ10の一部が不飽和磁化され、S極着磁領域12とN極着磁領域14との間で磁化強さが直線的に連続的に変化する中間着磁領域(12b+14b)が形成される。
In the magnetizing
ここで、図8は、39.0mmφ×33.0mmφの円筒状の6極の永久磁石から成るロータ10と、9本のスリット(9極)のステータとを有するACサーボモータにおいて、着磁傾斜角度θTをパラメータとしてネオクエンチ系の磁石から成るロータ10の回転角度とコギングトルク(駆動電流零におけるロータの回転トルクの脈動)TCとの関係を示すものであり、着磁傾斜角度θTが15度であるときにコギングトルクTCが最少値となることを示している。図9は、同様のACサーボモータにおいて、着磁傾斜角度θTをパラメータとしてスキュー角度αと基本波含有率(%)との関係を示している。この基本波含有率は、1000rpmでロータを回転駆動したときにコイルに誘起される誘導電圧波形を周波数解析したとき、全周波数成分に対する一次波形(正弦波である基本波)成分が含まれるの割合であり、基本波含有率が高いほどトルクリップルが低いと評価できる。この図9によれば、基本波含有率は各着磁傾斜角度θT共にスキュー角αが24.3度を中心とする領域において最も高くなり、着磁傾斜角度θTが8度であるときに基本波含有率が最高値となる。このように、コギングトルクTCを最少とし且つ基本波含有率を最大とするためには、着磁傾斜角度θTおよびスキュー角αの組み合わせの最適値を設定する必要がある。スキュー角αについては、着磁装置20において積層された各着磁ヨーク44の周方向のずれを設定することによって任意に設定される。また、着磁傾斜角度θTについては、着磁装置20を構成する着磁ヨーク44のテーパ部56の周方向寸法WTとそのテーパ部56の径方向における嵌入穴46の内周面IFからの最大間隔dmaxとを設定することにより、好適に設定される。
Here, FIG. 8 shows a magnetization gradient in an AC servomotor having a
図10はネオクエンチ系の磁石から成るロータ10の磁化曲線(B−H曲線)を示し、図11は微細結晶を持たない焼結ネオジウム磁石から成るロータ10の磁化曲線を示している。ネオクエンチ系の磁石から成るロータ10では、図10に示すように、各黒点で示すような各値の中間的着磁(不完全着磁)の設定は、各曲線の最大磁化点が分離していることから容易である。しかし、微細結晶を持たない焼結ネオジウム磁石から成るロータ10では、図11に示すように、各黒点で示すような各値の中間的着磁(不完全着磁)の設定は、各曲線の最大磁化点が近接していることから、極めて困難であった。
FIG. 10 shows the magnetization curve (BH curve) of the
上述のように、本実施例の着磁ヨーク44によれば、ロータ(磁性材料)10を嵌め入れるための嵌入穴46と、その嵌入穴46の外側に配置された複数個の着磁導線挿通穴48と、その複数の着磁導線挿通穴48と前記嵌入穴46との間にそれぞれ設けられてその着磁導線挿通穴48を嵌入穴46に連通させる複数個の切欠き50とを備え、ロータ10に着磁するためにそのロータ10の外周側に近接して配置される着磁ヨーク44において、(a) 着磁導線挿通穴48を、嵌入穴46から外周側へ所定距離d1を隔てた位置において周方向に所定の間隔で配置し、(b) 前記切欠き50を、着磁導線挿通穴48から嵌入穴46へ向かうほど幅寸法が広くなってその嵌入穴46の内周面IFに接続するテーパ状部56を有している形状としたものであるので、ロータ10においてそのテーパ状部56に対応した周方向寸法の場所に、中間着磁領域(12b+14b)を安定して得ることできる。
As described above, according to the magnetizing
また、本実施例の着磁ヨーク44によれば、径方向における嵌入穴46の内周面IFとテーパ状部56との間隔のうちの最大間隔dmaxが少なくとも1mmに設定されていることから、磁束密度が滑らかに変化する中間着磁領域(12b+14b)が安定して得られる。
Further, according to the
また、本実施例の着磁ヨーク44によれば、テーパ状部56の周方向寸法WTは、前記磁性材料の周方向においてそのロータ10に形成される中間着磁領域(12b+14b)よりも所定値W1だけ大きい寸法を備えたものであることから、磁束密度が滑らかに変化する中間着磁領域(12b+14b)が磁性材料の周方向において正確に得られる。
Further, according to the
また、本実施例の着磁ヨーク44によれば、複数個の着磁導線挿通穴48および切欠き50は、嵌入穴46の中心まわりを等角度で分割した分割線DLに対して線対称形状に形成されているので、中間着磁領域(12b+14b)内のN極着磁領域およびS極着磁領域が均等に得られる。
Further, according to the magnetizing
また、本実施例の着磁ヨーク44によれば、ロータ10は、溶湯を超急冷して粉末化した偏平金属粉末をホットプレスによりバルク化した後に、熱間後方押出加工により成形されたネオクエンチ系のラジアル異方性磁性材料であるので、微細な結晶がられ、径方向の磁化において、中間着磁領域(12b+14b)が好適に得られる。
Further, according to the
また、本実施例の着磁ヨーク44によれば、ロータ10はNd-Fe-B系の金属であるので、高いエネルギ積、たとえば30MGOe以上のエネルギ積が得られる。
Further, according to the
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 As mentioned above, although one Example of this invention was described based on drawing, this invention is applied also in another aspect.
たとえば、前述の実施例において、円筒状磁性材料はロータ10に適用されていたが、電動モータのステータに対して適用されてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the cylindrical magnetic material is applied to the
また、前述の実施例の着磁ヨーク44は、円形の板状であったが、矩形の板状に構成されていても差し支えない。
Further, the magnetizing
また、前述の実施例の着磁ヨーク44に設けられた着磁導線挿通穴48は、径方向において長い長円であったが、円形等の他の形状であっても差し支えない。
In addition, the magnetized conducting
また、前述の実施例の着磁ヨーク44には、8つの着磁導線挿通穴48および切欠き50が形成されていたが、その個数は着磁するロータ10の磁極数に応じて種々の変更が加えられる。
In the magnetizing
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が加えられ得るものである。 The above description is merely an example of the present invention, and the present invention can be modified in various ways without departing from the spirit of the present invention.
10:ロータ(磁性材料)
12:S極着磁領域
12b:S極中間着磁領域
14:N極着磁領域
14b:N極中間着磁領域
12b、14b:中間着磁領域
24:励磁導線
44:着磁ヨーク
46:嵌入穴
48:着磁導線挿通穴
50:切欠き
56:テーパ状部
d1:所定距離
IF:内周面
WT:テーパ状部の周方向寸法
DL:分割線
10: Rotor (magnetic material)
12: S pole magnetized
Claims (7)
前記着磁導線挿通穴は、前記嵌入穴から外周側へ所定距離を隔てた位置において周方向に所定の間隔で配置され、
前記切欠きは、前記着磁導線挿通穴から前記嵌入穴へ向かうほど幅寸法が広くなって該嵌入穴の内周面に接続するテーパ状部を有していることを特徴とする着磁ヨーク。 An insertion hole for inserting a magnetic material, a plurality of magnetization conducting wire insertion holes arranged outside the insertion hole, and a plurality of magnetization conducting wire insertion holes and the insertion hole are provided respectively. A magnetizing yoke provided with a plurality of notches communicating the magnetized conducting wire insertion hole with the insertion hole, and disposed close to the outer peripheral side of the magnetic material in order to magnetize the magnetic material; ,
The magnetized conducting wire insertion holes are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction at positions spaced a predetermined distance from the insertion holes to the outer peripheral side,
The notch has a tapered portion that becomes wider in width toward the insertion hole from the magnetization conducting wire insertion hole and connects to the inner peripheral surface of the insertion hole. .
The magnetized yoke according to claim 1, wherein the magnetic material has an energy product of 30 MGOe or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006206907A JP2008035636A (en) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | Magnetizing yoke |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006206907A JP2008035636A (en) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | Magnetizing yoke |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008035636A true JP2008035636A (en) | 2008-02-14 |
Family
ID=39124468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006206907A Pending JP2008035636A (en) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | Magnetizing yoke |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008035636A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015049147A (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-16 | 三菱電機株式会社 | Permanent magnet inspection method and inspection apparatus |
CN113016120A (en) * | 2018-11-15 | 2021-06-22 | 株式会社电装 | Rotating electrical machine |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05276714A (en) * | 1992-03-25 | 1993-10-22 | Hitachi Ltd | Method and device for magnetizing material for rotor magnet of permanent magnet type synchronous motor |
JP2002057015A (en) * | 2000-08-11 | 2002-02-22 | Nissan Motor Co Ltd | Anisotropic magnet, its manufacturing method, and motor using the same |
JP2003088073A (en) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Daido Steel Co Ltd | Power generation control method and generator using the method |
-
2006
- 2006-07-28 JP JP2006206907A patent/JP2008035636A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05276714A (en) * | 1992-03-25 | 1993-10-22 | Hitachi Ltd | Method and device for magnetizing material for rotor magnet of permanent magnet type synchronous motor |
JP2002057015A (en) * | 2000-08-11 | 2002-02-22 | Nissan Motor Co Ltd | Anisotropic magnet, its manufacturing method, and motor using the same |
JP2003088073A (en) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Daido Steel Co Ltd | Power generation control method and generator using the method |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015049147A (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-16 | 三菱電機株式会社 | Permanent magnet inspection method and inspection apparatus |
CN113016120A (en) * | 2018-11-15 | 2021-06-22 | 株式会社电装 | Rotating electrical machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3921494B2 (en) | Self-starting brushless electric motor | |
TWI400857B (en) | Rotor-stator structure for electrodynamic machines | |
CN110268610B (en) | Synchronous machine with magnetic rotating field reduction and flux concentration | |
US7573170B2 (en) | Motor modules for linear and rotary motors | |
US5418414A (en) | Electric motor with permanent-magnet excitation | |
JP2006174526A (en) | Motor | |
JP2007074776A (en) | Rotating electric machine | |
JP2021027700A (en) | Variable magnetic force motor | |
US7576468B2 (en) | Commutation of brushless electrodynamic machines | |
US6080352A (en) | Method of magnetizing a ring-shaped magnet | |
CN109075682B (en) | Permanent magnet type motor | |
JP4029679B2 (en) | Bond magnet for motor and motor | |
US11894726B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP2018182118A (en) | Magnetizing device and magnetizing method | |
JP2012165506A (en) | Axial gap motor | |
JP2008035636A (en) | Magnetizing yoke | |
JP6895909B2 (en) | Hybrid field double gap synchronous machine | |
JP4898692B2 (en) | Rotor-stator structure for electrical machines | |
JP4569139B2 (en) | Rotor for IPM motor, method for manufacturing rotor for IPM motor using the same, and IPM motor therefor. | |
US7375451B2 (en) | Electric motor having a permanent magnet rotor and a stator core of united poles | |
CN109075680B (en) | Rotary generator | |
JP2019216530A (en) | Permanent magnet generator | |
CN112823466A (en) | Magnetizing device | |
KR100515989B1 (en) | Permanent magnet yoke of rotor for motor and generator | |
TW498590B (en) | Electric motor with rotor of closed magnetic flux |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20090526 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111020 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20111025 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20120306 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |