JP2023029265A - Magnetizing device and magnetizing method - Google Patents

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有仁 笠原
Arihito Kasahara
剛士 飯野
Takeshi Iino
皓雅 井上
Hiromasa Inoue
和輝 秋山
Kazuki Akiyama
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Nihon Denji Sokki Co Ltd
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Abstract

To provide a magnetizing device capable of sufficiently magnetizing an entire magnet with respect to a rotor in which the magnet is arranged.SOLUTION: A magnetizing device magnetizes a magnet arranged on a rotor of a motor. The rotor has a configuration in which a plurality of magnets are arranged on the rotor and a hole passing through the rotor is provided except a section where the magnet is arranged. The magnetizing device includes: a first magnetized unit that has a yoke and a coil and magnetizes the magnet from outside of the rotor; a second magnetized unit that has a yoke and a coil, being inserted into the hole penetrating the rotor, and magnetizes the magnet from inside of the rotor; a first power source for passing a first current to a coil of the first magnetized unit; and a second power source for passing a second current to the coil of the second magnetized unit.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、モータのロータに埋め込まれた磁石に着磁を行う、着磁装置及び着磁方法に関する。 The present invention relates to a magnetizing device and a magnetizing method for magnetizing a magnet embedded in a rotor of a motor.

モータのロータの内部に磁石が埋め込まれたブラシレスモータにおいて、ロータの内部に磁石を配置したモータが提案されている(例えば、特許文献1~特許文献2を参照。)。 2. Description of the Related Art Among brushless motors in which magnets are embedded inside the rotor of the motor, motors in which magnets are arranged inside the rotor have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

また、ロータの磁石の着磁を行う際には、ロータの外側にコイルを備えた着磁ヨーク(外周ヨーク)を配置して、この着磁ヨークにより着磁を行っている(例えば、特許文献3を参照)。 Further, when magnetizing the magnet of the rotor, a magnetizing yoke (peripheral yoke) having a coil is arranged outside the rotor, and magnetization is performed by this magnetizing yoke (see, for example, Patent Documents 3).

特開2014-107939号公報JP 2014-107939 A 特開2015-177721号公報JP 2015-177721 A 特開2010-104119号公報JP 2010-104119 A

磁石が様々な位置に配置されているロータに対して、磁石の着磁を行う場合でも、ロータの外側に外周ヨークを配置して、外周ヨークにより着磁を行うことが考えられる。 Even when magnetizing a rotor having magnets arranged at various positions, it is conceivable to arrange an outer yoke outside the rotor and perform magnetization by the outer yoke.

しかしながら、磁石の位置によっては、外周ヨークによって着磁したときに、磁石の内側の端部まで磁化されず、着磁が不十分になるという問題が起こり得る。 However, depending on the position of the magnet, when the magnet is magnetized by the outer yoke, the inner end of the magnet may not be magnetized, resulting in insufficient magnetization.

上述した問題の解決のために、本発明において、着磁が不十分になりうる磁石が配置されたロータに対して、磁石の全体を十分に着磁することができる、着磁装置及び着磁方法を提供するものである。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, a magnetizing device and a magnetizing device capable of sufficiently magnetizing the entire magnets in a rotor having magnets that may be insufficiently magnetized are provided. It provides a method.

本発明の着磁装置は、モータのロータに配置された磁石を着磁する着磁装置であって、ロータは、複数個の磁石がロータに配置され、磁石が配置されている部分以外に、ロータを貫通する孔が設けられている構成であり、ヨークとコイルを有し、ロータの外側から磁石を着磁する第1の着磁部と、ヨークとコイルを有し、ロータを貫通する孔に挿入され、ロータの内部から磁石を着磁する第2の着磁部と、第1の着磁部のコイルに第1の電流を流すための第1の電源と、第2の着磁部のコイルに第2の電流を流すための第2の電源とを備えるものである。 A magnetizing device of the present invention is a magnetizing device that magnetizes a magnet arranged in a rotor of a motor. A first magnetizing portion which has a yoke and a coil and magnetizes a magnet from the outside of the rotor, and a hole which has the yoke and the coil and penetrates the rotor. a second magnetized portion inserted into the rotor to magnetize the magnet from the inside of the rotor; a first power source for applying a first current to the coil of the first magnetized portion; and a second power source for applying a second current to the coil of the coil.

本発明の着磁方法は、モータのロータに配置された磁石を着磁する着磁方法であって、ロータは、複数個の磁石がロータに配置され、磁石が配置されている部分以外に、ロータを貫通する孔が設けられている構成であり、ヨークとコイルを有し、ロータの外側に配置された、第1の着磁部と、ヨークとコイルを有し、ロータを貫通する孔に挿入された、第2の着磁部と、第1の着磁部のコイルに第1の電流を流すための第1の電源と、第2の着磁部のコイルに第2の電流を流すための第2の電源とを使用して、第1の電源から第1の着磁部のコイルに第1の電流を流して、第1の着磁部から磁石を着磁し、また、第2の電源から第2の着磁部のコイルに第2の電流を流して、第2の着磁部から磁石を着磁する。 The magnetization method of the present invention is a magnetization method for magnetizing a magnet arranged in a rotor of a motor. A first magnetized portion having a yoke and a coil and disposed outside the rotor, and a hole passing through the rotor having the yoke and the coil. The inserted second magnetized portion, the first power supply for applying a first current to the coil of the first magnetized portion, and the second current being applied to the coil of the second magnetized portion. Using a second power supply for and a first current from the first power supply to the coil of the first magnetizing section to magnetize the magnet from the first magnetizing section, and a second power supply for A second current is supplied from the power supply No. 2 to the coil of the second magnetizing portion to magnetize the magnet from the second magnetizing portion.

上述の本発明の着磁装置及び着磁方法によれば、第1の着磁部によって磁石を外側から着磁し、第2の着磁部によって磁石をロータの内部から着磁することができるため、磁石の全体を十分に着磁することが可能になる。 According to the magnetizing device and the magnetizing method of the present invention described above, the magnet can be magnetized from the outside by the first magnetizing portion and the magnet can be magnetized from the inside of the rotor by the second magnetizing portion. Therefore, it becomes possible to sufficiently magnetize the entire magnet.

また、本発明の着磁装置及び着磁方法によれば、第1の着磁部のコイルに第1の電流を流すための第1の電源と、第2の着磁部のコイルに第2の電流を流すための第2の電源とを有する。従って、第1の電源から第1の着磁部のコイルに流す第1の電流と、第2の電源から第2の着磁部のコイルに流す第2の電流とを、それぞれ制御することによって、効率良く磁石を着磁することが可能になる。 Further, according to the magnetizing device and the magnetizing method of the present invention, the first power source for applying the first current to the coil of the first magnetizing portion and the second power source to the coil of the second magnetizing portion. and a second power supply for supplying a current of . Therefore, by controlling the first current flowing from the first power source to the coil of the first magnetizing portion and the second current flowing from the second power source to the coil of the second magnetizing portion, , the magnet can be efficiently magnetized.

本発明の第1の実施の形態の着磁装置の概略構成図(斜視図)である。1 is a schematic configuration diagram (perspective view) of a magnetizing device according to a first embodiment of the present invention; FIG. 図1の着磁装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the magnetizing device of FIG. 1; 図1のロータの平面図である。2 is a plan view of the rotor of FIG. 1; FIG. 図2の着磁装置と図3のロータを組み立てた状態の平面図である。FIG. 4 is a plan view of a state in which the magnetizing device of FIG. 2 and the rotor of FIG. 3 are assembled; 本発明の第1の実施の形態の着磁装置の電源を含む回路ブロック図である。2 is a circuit block diagram including a power source of the magnetizing device according to the first embodiment of the present invention; FIG. 解析例1のロータと着磁装置の概略構成図(要部の平面図)である。4 is a schematic configuration diagram (a plan view of a main part) of a rotor and a magnetizing device in Analysis Example 1; FIG. 解析例1のヨーク電流と点A6における発生磁界との関係を示す図である。8 is a diagram showing the relationship between the yoke current in Analysis Example 1 and the generated magnetic field at point A6; FIG. 解析例2のロータと着磁装置の概略構成図(要部の平面図)である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram (plan view of main parts) of a rotor and a magnetizing device in Analysis Example 2; 解析例2のヨーク電流と点B6における発生磁界との関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the yoke current in Analysis Example 2 and the generated magnetic field at point B6;

まず、本発明の具体的な実施の形態の説明に先立ち、本発明の概要について説明する。 First, prior to describing specific embodiments of the present invention, an outline of the present invention will be described.

モータのロータは、ロータに設けられた穴に、磁石が埋め込まれている。
モータのロータには、さらに、必要に応じて、磁石が埋め込まれている穴以外にも、穴又は孔(ロータを貫通する孔)を設けることがある。具体例としては、例えば、上記の特許文献1の図2の空隙部37や質量軽減孔38、特許文献2の図5のフラックスバリア62、等である。
このように、ロータの磁石が埋め込まれている部分以外に穴又は孔を設ける目的は、ロータの軽量化、ロータを空冷するため、磁石の挿入を容易にするため、フラックスバリアとするため、等が挙げられる。
そして、目的に応じて、適切な位置に、適切な寸法及び形状の穴又は孔が設けられる。
The rotor of the motor has magnets embedded in holes provided in the rotor.
The rotor of the motor may also be provided with holes or holes (holes passing through the rotor) in addition to the holes in which the magnets are embedded, if necessary. Specific examples thereof include the void 37 and the mass reduction hole 38 shown in FIG. 2 of Patent Document 1, and the flux barrier 62 shown in FIG. 5 of Patent Document 2.
In this way, the purpose of providing holes or holes in areas other than the portion of the rotor where the magnets are embedded is to reduce the weight of the rotor, air-cool the rotor, facilitate the insertion of magnets, provide a flux barrier, and the like. is mentioned.
Then, depending on the purpose, a hole or hole having an appropriate size and shape is provided at an appropriate position.

本発明では、上記の磁石が埋め込まれている穴以外の、ロータに設けられている孔(ロータを貫通する孔)を利用して、この孔に挿入してロータの内部から磁石を着磁する、第2の着磁部を構成する。
さらに、本発明では、ロータの外側から磁石を着磁する第1の着磁部のコイルと、ロータの内部から磁石を着磁する第2の着磁部のコイルとに、それぞれ別の電源から電流を流して着磁を行うように構成する。
In the present invention, a hole provided in the rotor (a hole passing through the rotor) other than the hole in which the magnet is embedded is used, and the magnet is magnetized from the inside of the rotor by inserting the hole into the hole. , constitute a second magnetized portion.
Further, in the present invention, the coil of the first magnetized portion that magnetizes the magnet from the outside of the rotor and the coil of the second magnetized portion that magnetizes the magnet from the inside of the rotor are supplied from separate power sources. It is constructed so that magnetization is performed by applying an electric current.

本発明の着磁装置は、モータのロータに配置された磁石を着磁する着磁装置である。
そして、本発明の着磁装置では、ロータは、複数個の磁石がロータに配置され、磁石が配置されている部分以外に、ロータを貫通する孔が設けられている構成である。
さらに、本発明の着磁装置は、ヨークとコイルを有し、ロータの外側から磁石を着磁する第1の着磁部と、ヨークとコイルを有し、ロータを貫通する孔に挿入され、ロータの内部から磁石を着磁する第2の着磁部と、第1の着磁部のコイルに第1の電流を流すための第1の電源と、第2の着磁部のコイルに第2の電流を流すための第2の電源とを備える。
A magnetizing device of the present invention is a magnetizing device that magnetizes a magnet arranged on a rotor of a motor.
In the magnetizing device of the present invention, a plurality of magnets are arranged in the rotor, and holes penetrating through the rotor are provided in areas other than the portions where the magnets are arranged.
Furthermore, the magnetizing device of the present invention has a yoke and a coil, and has a first magnetizing portion that magnetizes the magnet from the outside of the rotor; a second magnetized portion for magnetizing the magnet from inside the rotor; a first power supply for applying a first current to the coil of the first magnetized portion; and a second power supply for supplying two currents.

本発明の着磁方法は、モータのロータに配置された磁石を着磁する着磁方法である。
そして、本発明の着磁方法では、ロータは、複数個の磁石がロータに配置され、磁石が配置されている部分以外に、ロータを貫通する孔が設けられている構成である。
さらに、本発明の着磁方法では、ヨークとコイルを有し、ロータの外側に配置された、第1の着磁部と、ヨークとコイルを有し、ロータを貫通する孔に挿入された、第2の着磁部と、第1の着磁部のコイルに第1の電流を流すための第1の電源と、第2の着磁部のコイルに第2の電流を流すための第2の電源とを使用する。そして、第1の電源から第1の着磁部のコイルに第1の電流を流して、第1の着磁部から磁石を着磁し、また、第2の電源から第2の着磁部のコイルに第2の電流を流して、第2の着磁部から磁石を着磁する。
A magnetization method of the present invention is a magnetization method for magnetizing a magnet arranged in a rotor of a motor.
In the magnetizing method of the present invention, the rotor is configured such that a plurality of magnets are arranged in the rotor, and holes passing through the rotor are provided in areas other than the portions where the magnets are arranged.
Furthermore, in the magnetization method of the present invention, a first magnetizing portion having a yoke and a coil and disposed outside the rotor; a second magnetized portion, a first power source for applying a first current to the coil of the first magnetized portion, and a second power supply for applying a second current to the coil of the second magnetized portion power supply and use. A first current is supplied from the first power source to the coil of the first magnetized portion to magnetize the magnet from the first magnetized portion, and the second magnetized portion is magnetized from the second power source. A second current is applied to the coil of to magnetize the magnet from the second magnetizing portion.

本発明において、第1の着磁部は、ロータの外側に配置されており、ロータの磁石を外側から着磁する。
第1の着磁部は、ヨークとコイルを有する構成とする。
そして、第1の着磁部のコイルには、第1の電源から第1の電流を流す構成とする。そのために、第1の着磁部のコイルには、第1の電源が電気的に接続される。
In the present invention, the first magnetizing portion is arranged outside the rotor and magnetizes the magnets of the rotor from the outside.
The first magnetized portion is configured to have a yoke and a coil.
A first current is supplied from a first power source to the coil of the first magnetized portion. Therefore, a first power source is electrically connected to the coil of the first magnetized portion.

本発明において、第2の着磁部は、ロータに設けられたロータを貫通する孔に挿入されるものであり、ロータの磁石をロータの内部から着磁する。
第2の着磁部も、ヨークとコイルを有する構成とする。
そして、第2の着磁部のコイルには、第2の電源から第2の電流を流す構成とする。そのために、第2の着磁部のコイルには、第2の電源が電気的に接続される。
この第2の電源と、第1の着磁部のコイルに第1の電流を流す第1の電源とは、それぞれ個別の2つの電源である。第1の電源と第2の電源とをそれぞれ備えて、着磁装置が構成される。
In the present invention, the second magnetizing portion is inserted into a hole provided in the rotor and passing through the rotor, and magnetizes the magnet of the rotor from the inside of the rotor.
The second magnetized portion is also configured to have a yoke and a coil.
A second current is supplied from a second power source to the coil of the second magnetized portion. Therefore, a second power source is electrically connected to the coil of the second magnetized portion.
The second power supply and the first power supply for applying the first current to the coil of the first magnetizing portion are two separate power supplies. A magnetizing device is configured with a first power supply and a second power supply, respectively.

第1の電源と第2の電源とが個別の2つの電源であるので、第1の着磁部のコイルに流す第1の電流と、第2の着磁部のコイルに流す第2の電流とを、異なる電流とすることが可能になる。 Since the first power supply and the second power supply are two separate power supplies, the first current is passed through the coil of the first magnetized portion and the second current is passed through the coil of the second magnetized portion. and can be different currents.

第2の着磁部を挿入する、ロータに設けられたロータを貫通する孔としては、例えば、下記の構成が挙げられる。
(1)隣接する磁石の間に設けられた孔(例えば、特許文献1の図2の質量軽減孔38)(2)磁石と同じ半径位置で磁石よりも内側に設けられた孔(例えば、特許文献1の図2の空隙部37)
(3)磁石と半径位置が異なり、磁石よりも内側に設けられた孔(例えば、特許文献2の図5のフラックスバリア62)
Examples of the hole penetrating through the rotor provided in the rotor into which the second magnetized portion is inserted have the following configuration.
(1) A hole provided between adjacent magnets (for example, the mass reduction hole 38 in FIG. 2 of Patent Document 1) (2) A hole provided inside the magnet at the same radial position as the magnet (for example, the Gaps 37 in FIG. 2 of Document 1)
(3) A hole provided inside the magnet at a radial position different from that of the magnet (for example, the flux barrier 62 in FIG. 5 of Patent Document 2)

ロータの磁石を着磁する際には、ロータに設けられた孔に第2の着磁部を挿入し、第1の着磁部の内側にロータを組み込む。
そして、第1の着磁部と第2の着磁部とから、それぞれロータの磁石を着磁する。
特に、第1の着磁部及び第2の着磁部がコイルを有する構成である場合には、第1の着磁部のコイルと第2の着磁部のコイルに、それぞれの電源から電流を流して、コイルに磁界を発生させる。これにより、第1の着磁部のコイルと第2の着磁部のコイルとから、それぞれロータの磁石を着磁することができる。
When magnetizing the magnet of the rotor, the second magnetized portion is inserted into the hole provided in the rotor, and the rotor is assembled inside the first magnetized portion.
Then, the magnets of the rotor are magnetized by the first magnetized portion and the second magnetized portion.
In particular, when the first magnetized portion and the second magnetized portion are configured to have coils, the coils of the first magnetized portion and the coils of the second magnetized portion are supplied with current from respective power sources. to generate a magnetic field in the coil. As a result, the magnets of the rotor can be magnetized by the coils of the first magnetized portion and the coils of the second magnetized portion.

本発明の着磁装置及び着磁方法によれば、第1の着磁部によって磁石を外側から着磁し、第2の着磁部によって、磁石をロータの内部から着磁することができるため、磁石の全体を十分に着磁することが可能になる。 According to the magnetizing device and the magnetizing method of the present invention, the magnet can be magnetized from the outside by the first magnetizing section and the magnet can be magnetized from the inside of the rotor by the second magnetizing section. , it becomes possible to sufficiently magnetize the entire magnet.

また、本発明の着磁装置及び着磁方法によれば、第1の着磁部のコイルに第1の電流を流すための第1の電源と、第2の着磁部のコイルに第2の電流を流すための第2の電源とを有する。
これにより、第1の電源から第1の着磁部のコイルに流す第1の電流と、第2の電源から第2の着磁部のコイルに流す第2の電流とを、それぞれ制御することによって、効率良く磁石を着磁することが可能になる。
Further, according to the magnetizing device and the magnetizing method of the present invention, the first power source for applying the first current to the coil of the first magnetizing portion and the second power source to the coil of the second magnetizing portion. and a second power supply for supplying a current of .
Thereby, the first current flowing from the first power supply to the coil of the first magnetizing portion and the second current flowing from the second power supply to the coil of the second magnetizing portion can be controlled. Thus, the magnet can be efficiently magnetized.

なお、本発明の着磁装置において、好ましくは、第1の電流がピークになる時刻と、第2の電流がピークになる時刻とが、ほぼ一致するように、第1の電流及び第2の電流を流す構成とする。
さらに好ましくは、第1の電源あるいは第2の電源のいずれか一方に遅延回路が接続され、遅延回路により、第1の電流がピークになる時刻と、第2の電流がピークになる時刻とを、ほぼ一致させる構成とする。
これらの構成を採用することにより、さらに効率良く磁石を着磁することができる。
In the magnetizing device of the present invention, the first current and the second current are preferably arranged such that the time when the first current reaches its peak and the time when the second current reaches its peak substantially match each other. It is configured to allow current to flow.
More preferably, a delay circuit is connected to either the first power supply or the second power supply, and the delay circuit delays the time when the first current reaches its peak and the time when the second current reaches its peak. , and substantially match each other.
By adopting these configurations, the magnet can be magnetized more efficiently.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態の着磁装置の概略構成図(斜視図)を示す。この図1は、着磁装置1にモータのロータ(回転子)20を組み込んだ状態を示している。
本実施の形態の着磁装置1は、ロータ20に埋め込まれた磁石21を着磁する装置である。
また、図1の着磁装置1の平面図を図2に示し、ロータ20の平面図を図3に示し、着磁装置1にロータ20を組み込んだ状態の平面図を図4に示す。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram (perspective view) of a magnetizing device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a magnetizing device 1 in which a rotor 20 of a motor is incorporated.
A magnetizing device 1 according to the present embodiment is a device that magnetizes a magnet 21 embedded in a rotor 20 .
2 shows a plan view of the magnetizing device 1 of FIG. 1, FIG. 3 shows a plan view of the rotor 20, and FIG. 4 shows a plan view of the magnetizing device 1 with the rotor 20 incorporated therein.

着磁装置1が着磁する対象であるロータ20は、シャフト(出力軸)24に接続されている。
磁石21は、ロータ20の半径方向に沿って放射状に設けられた穴22に埋め込まれている。
A rotor 20 to be magnetized by the magnetizing device 1 is connected to a shaft (output shaft) 24 .
The magnets 21 are embedded in holes 22 radially provided along the radial direction of the rotor 20 .

また、ロータ20の隣接する2つの磁石21の間の位置に、ロータ20を貫通する孔23が設けられている。
この孔23は、隣接する2つの磁石21の間の位置にあって、かつ、磁石21の内端よりも内側(シャフト24側)に張り出すように配置されている。
A hole 23 is provided through the rotor 20 at a position between two adjacent magnets 21 of the rotor 20 .
This hole 23 is positioned between two adjacent magnets 21 and is arranged to protrude inward (toward the shaft 24 ) from the inner end of the magnet 21 .

着磁装置1は、磁石21を着磁する第1の着磁部として、ロータ20の外側から磁石21を着磁する、外周ヨーク2及びコイル5を備える。
また、着磁装置1は、磁石21を着磁する第2の着磁部として、ロータ20の内部から磁石21を着磁する、内周ヨーク6及びコイル7を備える。
The magnetizing device 1 includes an outer yoke 2 and a coil 5 that magnetize the magnet 21 from the outside of the rotor 20 as a first magnetizing portion that magnetizes the magnet 21 .
The magnetizing device 1 also includes an inner peripheral yoke 6 and a coil 7 that magnetize the magnet 21 from inside the rotor 20 as a second magnetizing portion that magnetizes the magnet 21 .

第1の着磁部を構成する外周ヨーク2は、ロータ20の外側を囲むように配置されており、外周ヨーク2の内周寄りの部分に設けられた孔3に、コイル5が挿入されコイル支持体4で絶縁、固定されている。
コイルは、例えば、2つのコイル5を結んで、コイル5の上方に略U字状に延びている構成とされる。
The outer yoke 2 constituting the first magnetized portion is arranged so as to surround the outer side of the rotor 20, and the coil 5 is inserted into the hole 3 provided in the portion near the inner periphery of the outer yoke 2 to form the coil. It is insulated and fixed by the support 4 .
For example, the coil connects two coils 5 and extends above the coil 5 in a substantially U shape.

コイル支持体4は、例えば、ガラスエポキシ(エポキシガラス樹脂)等により構成することができる。
第1の着磁部のコイル5は、銅線等の導電率の高い線材により形成された電線を使用して、電線の周囲が絶縁性の被覆材で覆われた構成とすることができる。
第1の着磁部のコイル5に対しては、コイル5に電流を流すための電源が接続される。
The coil support 4 can be made of, for example, glass epoxy (epoxy glass resin).
The coil 5 of the first magnetized portion can be configured by using an electric wire formed of a wire material with high conductivity such as a copper wire and covering the circumference of the electric wire with an insulating covering material.
A power supply for applying current to the coil 5 is connected to the coil 5 of the first magnetized portion.

第2の着磁部を構成する内周ヨーク6は、ロータ20に設けられた孔23に挿入されている。
そして、内周ヨーク6にコイル7が設けられる。コイル7は、例えば、2つのコイル7を結んで、コイル7の上方に略U字状に延びている構成とされる。
The inner yoke 6 forming the second magnetized portion is inserted into a hole 23 provided in the rotor 20 .
A coil 7 is provided on the inner peripheral yoke 6 . For example, the coil 7 connects two coils 7 and extends above the coil 7 in a substantially U shape.

内周ヨーク6は、例えば、ガラスエポキシ(エポキシガラス樹脂)等により構成することができる。
第2の着磁部のコイル7は、第1の着磁部の外周ヨーク2に設けられるコイル5と同様に、銅線等の導電率の高い線材により形成された電線を使用して、電線の周囲が絶縁性の被覆材で覆われた構成とすることができる。
第2の着磁部のコイル7に対しては、コイル7に電流を流すための電源が接続される。
The inner peripheral yoke 6 can be made of, for example, glass epoxy (epoxy glass resin) or the like.
The coil 7 of the second magnetized portion uses an electric wire formed of a wire material with high conductivity such as copper wire, similarly to the coil 5 provided on the outer yoke 2 of the first magnetized portion. can be configured such that the periphery of is covered with an insulating covering material.
A power source for applying current to the coil 7 is connected to the coil 7 of the second magnetized portion.

また、本実施の形態の着磁装置1は、さらに、第1の着磁部のコイル5に電流を流すための電源と、第2の着磁部のコイル7に電流を流すための電源とが、それぞれ個別の2つの電源となっており、これら2つの電源を備えて構成される。 Further, the magnetizing device 1 of the present embodiment further includes a power source for applying current to the coil 5 of the first magnetizing portion and a power source for applying current to the coil 7 of the second magnetizing portion. are two separate power sources, respectively, and are configured with these two power sources.

本実施の形態の着磁装置1の電源を含む回路ブロック図を、図5に示す。
本実施の形態の着磁装置1は、図5に示すように、CPU(中央処理装置)31、遅延回路32、第1ゲート回路33、第2ゲート回路34を有する。
FIG. 5 shows a circuit block diagram including a power source of the magnetizing device 1 of this embodiment.
The magnetizing device 1 of this embodiment has a CPU (Central Processing Unit) 31, a delay circuit 32, a first gate circuit 33 and a second gate circuit 34, as shown in FIG.

CPU31は、着磁指令信号Smに基づいて、遅延回路32、第1ゲート回路33、第2ゲート回路34を制御する。
第1ゲート回路33は、第1の着磁部のコイル5に電流を流すための第1の電源となるものであり、CPU31の制御により、第1ゲート信号S1を発生させる。この第1ゲート信号S1のパルスに基づいて、第1の電流としてパルス状の電流が、第1の着磁部のコイル5に供給される。
第2ゲート回路34は、第2の着磁部のコイル7に電流を流すための第2の電源となるものであり、CPU31の制御により、第2ゲート信号S2を発生させる。この第2ゲート信号S2のパルスに基づいて、第2の電流としてパルス状の電流が、第2の着磁部のコイル7に供給される。
遅延回路32は、第2ゲート回路34に接続されており、第2ゲート回路34で発生する第2ゲート信号S2を、第1ゲート回路33で発生する第1ゲート信号S1に対して遅延させる。
The CPU 31 controls the delay circuit 32, the first gate circuit 33, and the second gate circuit 34 based on the magnetization command signal Sm.
The first gate circuit 33 serves as a first power source for supplying current to the coil 5 of the first magnetized portion, and generates a first gate signal S1 under the control of the CPU 31 . Based on the pulse of the first gate signal S1, a pulsed current is supplied to the coil 5 of the first magnetized portion as the first current.
The second gate circuit 34 serves as a second power source for supplying current to the coil 7 of the second magnetized portion, and generates a second gate signal S2 under the control of the CPU 31 . Based on the pulse of the second gate signal S2, a pulsed current is supplied to the coil 7 of the second magnetized portion as the second current.
The delay circuit 32 is connected to the second gate circuit 34 and delays the second gate signal S2 generated by the second gate circuit 34 with respect to the first gate signal S1 generated by the first gate circuit 33 .

ここで、本実施の形態の着磁装置1において、遅延回路32により、第2ゲート信号S2を第1ゲート信号S1に対して遅延させる理由について、以下に詳細に説明する。 Here, the reason why the delay circuit 32 delays the second gate signal S2 with respect to the first gate signal S1 in the magnetizing device 1 of the present embodiment will be described in detail below.

第1の着磁部(外周ヨーク2、コイル5)は、比較的制約が無いので、第1の着磁部のコイル5には、巻線径の大きいコイルが使用できる。
これに対して、第2の着磁部(内周ヨーク6、コイル7)は、ロータ20を貫通する孔23に挿入されるため、第2の着磁部のコイル7には、巻線径の小さいコイルを使用する必要が生じる。
また、着磁装置1には、多量のロータ20の着磁を行うことができるように耐久性が要求されるので、コイルの巻線に発生するジュール損(銅損)が問題となる。
Since the first magnetized portion (the outer yoke 2 and the coil 5) is relatively unrestricted, a coil with a large winding diameter can be used as the coil 5 of the first magnetized portion.
On the other hand, since the second magnetized portion (the inner yoke 6 and the coil 7) is inserted into the hole 23 penetrating the rotor 20, the coil 7 of the second magnetized portion has a winding diameter of It becomes necessary to use a coil with a small .
Moreover, since the magnetizing device 1 is required to have durability so as to be able to magnetize a large amount of the rotor 20, Joule loss (copper loss) generated in the windings of the coils becomes a problem.

第1の着磁部のコイル5は、巻線径の大きいコイルが使用されるため、抵抗やインダクタンスが大きい。そして、第1の着磁部のコイル5は、着磁するための磁界を得るために数kA~十数kAの電流を流す必要があり、電流のパルスの幅も大きくなる。
第2の着磁部のコイル7は、巻線径の小さいコイルが使用されるため、抵抗やインダクタンスが小さい。
ここで、仮に、1個の電源を、第1の着磁部のコイル5及び第2の着磁部のコイル7の両方に接続した場合には、第2の着磁部のコイル7にも、第1の着磁部のコイル5と同様の数kA~十数kAの電流が供給される。このとき、抵抗やインダクタンスが小さい第2の着磁部のコイル7におけるジュール損が必要以上に大きくなる。そのため、第2の着磁部のコイル7の耐久性に劣化が生じることがある。
Since the coil 5 of the first magnetized portion uses a coil with a large winding diameter, it has large resistance and inductance. In order to obtain a magnetic field for magnetization, the coil 5 of the first magnetizing portion needs to pass a current of several kA to ten and several kA, and the pulse width of the current also increases.
Since a coil with a small winding diameter is used for the coil 7 of the second magnetized portion, its resistance and inductance are small.
Here, if one power supply is connected to both the coil 5 of the first magnetized portion and the coil 7 of the second magnetized portion, the coil 7 of the second magnetized portion will also , a current of several kA to ten and several kA similar to the coil 5 of the first magnetized portion is supplied. At this time, the Joule loss in the coil 7 of the second magnetized portion, which has low resistance and inductance, becomes unnecessarily large. Therefore, the durability of the coil 7 of the second magnetized portion may deteriorate.

そこで、第1の着磁部のコイル5に電流を流すための第1の電源と、第2の着磁部のコイル7に電流を流すための第2の電源とを、それぞれ個別の電源として設ける。これにより、第1の着磁部のコイル5に流す電流(第1の電流)と第2の着磁部のコイル7に流す電流(第2の電流)を、それぞれの適切な電流量及びパルス幅にすることが可能になる。
この場合、第2の着磁部のコイル7の抵抗やインダクタンスが小さいので、第2の電源は、電流量が小さく、かつパルス幅の狭い電流を、第2の着磁部のコイル7に供給する。
Therefore, a first power supply for applying a current to the coil 5 of the first magnetized portion and a second power supply for applying a current to the coil 7 of the second magnetized portion are provided as separate power supplies. prepare. As a result, the current (first current) flowing through the coil 5 of the first magnetized portion and the current (second current) flowing through the coil 7 of the second magnetized portion are adjusted to appropriate current amounts and pulses. width can be made.
In this case, since the resistance and inductance of the coil 7 of the second magnetized portion are small, the second power supply supplies a current with a small current amount and a narrow pulse width to the coil 7 of the second magnetized portion. do.

しかしながら、第1の電源から第1の着磁部のコイル5に供給する第1の電流と、第2の電源から第2の着磁部のコイル7に供給する第2の電流とを、同時に供給すると、それぞれの電流のパルス幅が異なるため、電流がピークになる時刻が一致せず、効率良い着磁ができない。 However, the first current supplied from the first power source to the coil 5 of the first magnetized portion and the second current supplied from the second power source to the coil 7 of the second magnetized portion may be supplied at the same time. When supplied, the pulse widths of the respective currents are different, so that the peak times of the currents do not match, and efficient magnetization cannot be achieved.

そこで、本実施の形態の着磁装置1では、図5に示したように、第2の電源を構成する第2ゲート回路34に、遅延回路32を接続している。
これにより、第1の電源(第1ゲート回路33)から第1の着磁部のコイル5に供給されるパルス幅の広い第1の電流に対して、第2の電源(第2ゲート回路34)から第2の着磁部のコイル7に供給されるパルス幅の狭い第2の電流の供給を遅らせて、電流がピークになる時刻をほぼ一致させることが可能になる。そして、電流がピークになる時刻をほぼ一致させることにより、効率良い着磁が可能になる。
Therefore, in the magnetizing device 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 5, the delay circuit 32 is connected to the second gate circuit 34 constituting the second power supply.
As a result, the second power supply (second gate circuit 34 ) to the coil 7 of the second magnetizing portion, the supply of the second current having a narrow pulse width can be delayed to substantially match the peak times of the current. Efficient magnetization becomes possible by matching the peak times of the current.

本実施の形態の着磁装置1において、ロータ20の磁石21の着磁を行う際には、図1及び図4に示すように、ロータ20に設けられた孔23に、第2の着磁部の内周ヨーク6を挿入し、第1の着磁部の外周ヨーク2の内側にロータ20を組み込む。
そして、第1の電源(第1ゲート回路33)から第1の着磁部のコイル5に、また、第2の電源(第2ゲート回路34)から第2の着磁部のコイル7に、それぞれ電流を流すことにより、それぞれのコイル5,7に磁界を発生させて、ロータ20の外側から及びロータ20の内部から、それぞれ磁石21を着磁する。
これにより、配置されている磁石21の全体を十分に着磁することが可能になる。
In the magnetizing device 1 of the present embodiment, when magnetizing the magnets 21 of the rotor 20, as shown in FIGS. The inner peripheral yoke 6 of the first magnetized portion is inserted, and the rotor 20 is assembled inside the outer peripheral yoke 2 of the first magnetized portion.
Then, from the first power source (first gate circuit 33) to the coil 5 of the first magnetized portion, and from the second power source (second gate circuit 34) to the coil 7 of the second magnetized portion, A magnetic field is generated in each of the coils 5 and 7 by applying an electric current to magnetize the magnet 21 from the outside of the rotor 20 and from the inside of the rotor 20, respectively.
This makes it possible to sufficiently magnetize the entire arranged magnets 21 .

上述の本実施の形態の着磁装置1によれば、外周ヨーク2とコイル5により構成された第1の着磁部と、内周ヨーク6とコイル7により構成された第2の着磁部とを備える。
これにより、第1の着磁部によって磁石21を外側から着磁し、第2の着磁部によって磁石21をロータ20の内部から着磁することができるため、磁石21の全体を十分に着磁することが可能になる。
According to the magnetizing device 1 of the present embodiment described above, the first magnetizing portion composed of the outer yoke 2 and the coil 5 and the second magnetizing portion composed of the inner yoke 6 and the coil 7 are provided. and
As a result, the magnet 21 can be magnetized from the outside by the first magnetizing portion and the magnet 21 can be magnetized from the inside of the rotor 20 by the second magnetizing portion. It becomes possible to magnetize.

また、本実施の形態の着磁装置1によれば、第1の着磁部のコイル5に第1の電流を流すための第1の電源(第1ゲート回路33)と、第2の着磁部のコイル7に第2の電流を流すための第2の電源(第2ゲート回路34)とを有する。
これにより、第1の電源から第1の着磁部のコイル5に流す第1の電流と、第2の電源から第2の着磁部のコイル7に流す第2の電流とを、それぞれ制御することによって、効率良く磁石21を着磁することが可能になる。
Further, according to the magnetizing device 1 of the present embodiment, the first power source (first gate circuit 33) for applying the first current to the coil 5 of the first magnetizing portion and the second and a second power source (second gate circuit 34) for applying a second current to the coil 7 of the magnetic portion.
Thereby, the first current flowing from the first power source to the coil 5 of the first magnetized portion and the second current flowing from the second power source to the coil 7 of the second magnetized portion are controlled. By doing so, it becomes possible to magnetize the magnet 21 efficiently.

さらに、本実施の形態の着磁装置1によれば、第2の電源(第2ゲート回路34)に遅延回路32が接続され、遅延回路32により、第2の電源からの第2の電流を、第1の電源からの第1の電流に対して、遅らせることができる。これにより、第1の電流がピークになる時刻と、第2の電流がピークになる時刻とを、ほぼ一致させることが可能になるので、効率良い着磁が可能になる。 Furthermore, according to the magnetizing device 1 of the present embodiment, the delay circuit 32 is connected to the second power supply (the second gate circuit 34), and the delay circuit 32 delays the second current from the second power supply. , with respect to the first current from the first power supply. As a result, the time when the first current reaches its peak and the time when the second current reaches its peak can be substantially matched, so that efficient magnetization can be achieved.

(変形例)
第2の着磁部の内周ヨークを設けるためのロータの孔の位置は、上記の第1の実施の形態のような、隣接する2つの磁石の間の位置には限定されず、他の位置であっても構わない。
例えば、特許文献1の図2の空隙部37のように、磁石と同じ半径位置で磁石よりも内側に設けられた孔や、特許文献2の図5のフラックスバリア62のように、磁石と半径位置が一部重なる孔を使用することも可能である。
いずれの場合であっても、ロータの孔の位置に合うように、第2の着磁部の内周ヨーク及びコイルを構成すればよい。
(Modification)
The position of the hole in the rotor for providing the inner peripheral yoke of the second magnetized portion is not limited to the position between two adjacent magnets as in the first embodiment. It does not matter if it is the position.
For example, like the air gap 37 in FIG. 2 of Patent Document 1, a hole provided inside the magnet at the same radial position as the magnet, or like the flux barrier 62 in FIG. It is also possible to use overlapping holes.
In either case, the inner yoke and coil of the second magnetized portion may be configured so as to match the positions of the rotor holes.

また、第1の実施の形態では、第1の着磁部と第2の着磁部の間に磁石23が配置されていたが、第1の着磁部、第2の着磁部、磁石、の3つの構成の位置関係は、特に限定されず、その他の位置関係とすることも可能である。 Further, in the first embodiment, the magnet 23 is arranged between the first magnetized portion and the second magnetized portion. , are not particularly limited, and other positional relationships are possible.

また、第1の実施の形態では、ロータ20に設けられた穴22に磁石21が埋め込まれた構成であったが、磁石がロータに配置されたその他の構成、例えば、磁石がロータの表面に取付けられた構成も、採用することが可能である。 Further, in the first embodiment, the magnets 21 are embedded in the holes 22 provided in the rotor 20, but other configurations in which the magnets are arranged in the rotor, such as magnets on the surface of the rotor, may be used. A mounted configuration can also be employed.

また、第1の実施の形態では、ロータ20における磁石21の配置が放射状であったが、ロータにおける磁石の配置は、放射状に限定されず、その他の配置を採用することも可能であり、その他の配置であっても、第1の着磁部及び第2の着磁部によって、磁石の全体を十分に着磁することが可能になる。
その他の磁石の配置としては、例えば、特許文献2の図7の構成や特許文献3の図1の構成のように、磁石がロータの外周に沿って配置された構成が挙げられる。
Further, in the first embodiment, the magnets 21 are arranged radially on the rotor 20, but the arrangement of the magnets on the rotor is not limited to the radial arrangement, and other arrangements may be adopted. Even with the arrangement of , the entire magnet can be sufficiently magnetized by the first magnetized portion and the second magnetized portion.
Other arrangements of magnets include, for example, a configuration in which magnets are arranged along the outer circumference of the rotor, such as the configuration of FIG. 7 of Patent Document 2 and the configuration of FIG. 1 of Patent Document 3.

また、第1の実施の形態では、第1の電流を幅の広いパルスとして、第2の電流を幅の狭いパルスとするので、第2の電流を流す第2の電源(第2ゲート回路34)に遅延回路32が接続されていた。
これに対して、例えば、第1の電流を第2の電流よりも幅の狭いパルスとする場合には、第1の電流を流す第1の電源の方に遅延回路を接続して、第1の電流及び第2の電流のそれぞれの電流がピークになる時刻をほぼ一致させる。
In the first embodiment, the first current is a wide pulse and the second current is a narrow pulse. ) was connected to the delay circuit 32 .
On the other hand, for example, when the first current is a narrower pulse than the second current, a delay circuit is connected to the first power supply through which the first current flows, and the first and the peak times of the currents of the second current are almost matched.

<解析例>
ここで、実際に、第1の着磁部及び第2の着磁部を備えた本願発明の着磁装置の構成と、第1の着磁部のみを備えた着磁装置の構成とについて、ロータに配置された磁石の着磁を行ったときに磁石の数カ所の点において発生する磁界の大きさを、コンピュータ上のシミュレーションにより解析した。
なお、第1の着磁部のみを備えた着磁装置の構成は、本願発明の着磁装置の構成において、第2の着磁部のコイルに電流を流さないことにより、代用した。
<Analysis example>
Here, regarding the actual configuration of the magnetizing device of the present invention including the first magnetizing portion and the second magnetizing portion and the configuration of the magnetizing device including only the first magnetizing portion, A computer simulation was used to analyze the magnitude of the magnetic field generated at several points on the magnet when the magnet placed on the rotor was magnetized.
The configuration of the magnetizing device having only the first magnetizing portion is substituted by the configuration of the magnetizing device of the present invention by not applying current to the coil of the second magnetizing portion.

(解析例1)
解析例1のロータと着磁装置の概略構成図(要部の平面図)を、図6に示す。
図6では、平面形状が円形のロータ20及び着磁装置のうち、要部(繰り返しの1単位、放射状に配置された2本の磁石21の中心線を境界とする部分)の平面図を示す。
図6に示すように、磁石21は放射状に配置されている。
外周ヨーク2内のコイル5は、巻線が6本×2=12本であり、内周ヨーク6内のコイル7は巻線が2本である。内周ヨーク6は、隣接する2つの磁石21の間であり、磁石21の内側の端と同じ半径位置を含むように配置されている。
(Analysis example 1)
FIG. 6 shows a schematic configuration diagram (plan view of essential parts) of the rotor and the magnetizing device of Analysis Example 1. As shown in FIG.
FIG. 6 shows a plan view of a main part (one unit of repetition, a part bounded by the center line of two radially arranged magnets 21) of the rotor 20 and the magnetizing device having a circular planar shape. .
As shown in FIG. 6, the magnets 21 are arranged radially.
The coil 5 in the outer yoke 2 has 6×2=12 windings, and the coil 7 in the inner yoke 6 has two windings. The inner peripheral yoke 6 is positioned between two adjacent magnets 21 and includes the same radial position as the inner ends of the magnets 21 .

発生磁界の解析は、磁石21の側面に近い3カ所(A1~A3)と磁石21の中心線付近の3カ所(A4~A6)で行った。
そして、外周ヨーク2内のコイル5に流す電流(以下、「外周ヨーク電流」と呼ぶ)を、18kA,19kA,20kA,21kAと変えて、内周ヨーク6内のコイル7に流す電流(以下、「内周ヨーク電流」と呼ぶ)を、0kA(電流を流さない),15kA,16kA,17kA,18kA,19kA,20kAと変えて、それぞれの電流の組み合わせにおいて、発生する磁界の大きさ(T)を解析した。
Analysis of the generated magnetic field was performed at three locations (A1 to A3) near the sides of the magnet 21 and three locations (A4 to A6) near the center line of the magnet 21. FIG.
Then, the current flowing through the coil 5 in the outer yoke 2 (hereinafter referred to as "outer yoke current") is changed to 18 kA, 19 kA, 20 kA, and 21 kA, and the current flowing through the coil 7 in the inner yoke 6 (hereinafter referred to as "outer yoke current"). 0 kA (no current flow), 15 kA, 16 kA, 17 kA, 18 kA, 19 kA, and 20 kA. was analyzed.

ここで、6カ所の点A1~A6のうち、発生する磁界が最も弱くなる点A6(磁石21の中心線上の最も内側の点)について、外周ヨーク電流及び内周ヨーク電流の組み合わせと発生磁界との関係を、表1及び図7に示す。
図7では、横軸を内周ヨーク電流、縦軸を発生磁界(T)、として、同じ外周ヨーク電流の値を線で結んでいる。
Here, out of the six points A1 to A6, the point A6 (the innermost point on the center line of the magnet 21) where the generated magnetic field is the weakest is the combination of the outer yoke current and the inner yoke current and the generated magnetic field. are shown in Table 1 and FIG.
In FIG. 7, the horizontal axis represents the inner peripheral yoke current, the vertical axis represents the generated magnetic field (T), and the values of the same outer peripheral yoke current are connected by lines.

Figure 2023029265000002
Figure 2023029265000002

表1と図7よりわかるように、内周ヨーク電流が0kAであり第1の着磁部のみを使用した場合と比較して、内周ヨーク電流が15~20kAであり第2の着磁部も使用した場合は、点A6における発生磁界に有意な差が見られた。
また、図7に示すように、1.5T以上の発生磁界が必要な場合、外周ヨーク電流20kAに対して、内周ヨーク電流を17kA以上とすれば良い。
As can be seen from Table 1 and FIG. 7, compared to the case where the inner yoke current is 0 kA and only the first magnetized portion is used, the inner yoke current is 15 to 20 kA and the second magnetized portion was also used, a significant difference was observed in the generated magnetic field at point A6.
As shown in FIG. 7, when a magnetic field of 1.5 T or more is required, the inner yoke current should be 17 kA or more for the outer yoke current of 20 kA.

また、6カ所の点A1~A6のうち、中央及び外側の点A1,A2,A4,A5では、内周ヨーク電流の有無によっては、発生する磁界の大きさや磁力線に明瞭な差がなかった。これらの点では、第1の着磁部の影響が大きく、第1の着磁部で十分に着磁できていると考えられる。
これに対して、内側の点A3,A6では、内周ヨーク電流の有無により、発生する磁界の大きさや磁力線に違いを生じていた。
従って、第2の着磁部も使用することにより、磁石の内側も十分に着磁することができ、所望の磁界が発生する範囲を拡大させることができる。
Further, among the six points A1 to A6, at the central and outer points A1, A2, A4, and A5, there was no clear difference in the magnitude of the generated magnetic field and magnetic lines of force depending on the presence or absence of the inner yoke current. In these respects, the influence of the first magnetized portion is large, and it is considered that the first magnetized portion is sufficiently magnetized.
On the other hand, at the inner points A3 and A6, the magnitude of the generated magnetic field and the lines of magnetic force are different depending on the presence or absence of the inner yoke current.
Therefore, by also using the second magnetized portion, the inside of the magnet can be sufficiently magnetized, and the range in which the desired magnetic field is generated can be expanded.

(解析例2)
解析例2のロータと着磁装置の概略構成図(要部の平面図)を、図8に示す。
図8では、平面形状が円形のロータ20及び着磁装置のうち、要部(繰り返しの1単位、外周ヨーク2内の隣接する2つのコイル支持体4の中心線を境界とする部分)の平面図を示す。
図8に示すように、ロータ20の半径方向に対して斜めに配置された2個の磁石21と、ロータ20の外周に沿って配置された1個の磁石21とで、合計3個の磁石21が略三角形状に配置されている。
外周ヨーク2内のコイル5は、巻線が12本×2=24本であり、内周ヨーク6内のコイル7は巻線が4本である。内周ヨーク6は、ロータ20の半径方向に対して斜めに配置された2個の磁石21の間であり、磁石21の内側の端と同じ半径位置よりも内側に配置されている。
発生磁界の解析は、ロータ20の半径方向に対して斜めに配置された磁石21の側面に近い6カ所(B1~B6)と、ロータ20の外周に沿って配置された磁石21の側面に近い6カ所(C1~C6)で行った。
そして、外周ヨーク電流を15kA,16kA,17kA,18kA,19kA,20kAと変えて、内周ヨーク電流を0kA(電流を流さない),10kA,11kA,12kA,13kA,14kA,15kAと変えて、それぞれの電流の組み合わせにおいて、発生する磁界の大きさ(T)を解析した。
(Analysis example 2)
FIG. 8 shows a schematic configuration diagram (plan view of essential parts) of the rotor and the magnetizing device of Analysis Example 2. As shown in FIG.
In FIG. 8, of the rotor 20 and the magnetizing device having a circular planar shape, the plane of the main part (one unit of repetition, the part bordering on the center line of the two adjacent coil supports 4 in the outer yoke 2) Figure shows.
As shown in FIG. 8, two magnets 21 arranged diagonally with respect to the radial direction of the rotor 20 and one magnet 21 arranged along the outer circumference of the rotor 20, for a total of three magnets. 21 are arranged in a substantially triangular shape.
The coil 5 in the outer yoke 2 has 12×2=24 windings, and the coil 7 in the inner yoke 6 has 4 windings. The inner peripheral yoke 6 is located between two magnets 21 arranged obliquely with respect to the radial direction of the rotor 20 and is arranged inside the same radial position as the inner end of the magnets 21 .
The generated magnetic field was analyzed at six locations (B1 to B6) near the side surface of the magnet 21 arranged obliquely to the radial direction of the rotor 20 and near the side surface of the magnet 21 arranged along the outer circumference of the rotor 20. It was performed at 6 locations (C1 to C6).
Then, the outer yoke current is changed to 15 kA, 16 kA, 17 kA, 18 kA, 19 kA and 20 kA, and the inner yoke current is changed to 0 kA (no current flow), 10 kA, 11 kA, 12 kA, 13 kA, 14 kA and 15 kA. , the magnitude (T) of the generated magnetic field was analyzed.

ここで、12カ所の点B1~B6,C1~C6のうち、発生する磁界が最も弱くなる点B6(磁石21の最も内側の点)について、外周ヨーク電流及び内周ヨーク電流の組み合わせと発生磁界との関係を、表2及び図9に示す。
図9では、横軸を内周ヨーク電流、縦軸を発生磁界(T)、として、同じ外周ヨーク電流の値を線で結んでいる。
Here, of the 12 points B1 to B6 and C1 to C6, the point B6 (the innermost point of the magnet 21) where the generated magnetic field is the weakest is the combination of the outer yoke current and the inner yoke current and the generated magnetic field. are shown in Table 2 and FIG.
In FIG. 9, the horizontal axis represents the inner peripheral yoke current, the vertical axis represents the generated magnetic field (T), and the values of the same outer peripheral yoke current are connected by lines.

Figure 2023029265000003
Figure 2023029265000003

表2と図9よりわかるように、内周ヨーク電流が0kAであり第1の着磁部のみを使用した場合と比較して、内周ヨーク電流が10~15kAであり第2の着磁部も使用した場合は、点B6における発生磁界に有意な差が見られた。
また、図9に示すように、2.0T以上の発生磁界が必要な場合、外周ヨーク電流18kAに対しては、内周ヨーク電流を10kA以上とすれば良く、外周ヨーク電流17kAに対しては、内周ヨーク電流を13kA以上とすれば良い。
As can be seen from Table 2 and FIG. 9, compared to the case where the inner yoke current is 0 kA and only the first magnetized portion is used, the inner yoke current is 10 to 15 kA and the second magnetized portion was also used, a significant difference in the generated magnetic field at point B6 was observed.
As shown in FIG. 9, when a magnetic field of 2.0 T or more is required, an inner yoke current of 10 kA or more is sufficient for an outer yoke current of 18 kA, and an outer yoke current of 17 kA is , the inner yoke current should be 13 kA or more.

また、12カ所の点B1~B6,C1~C6のうち、点B1,B2,B4,B5,C1~C6では、内周ヨーク電流の有無によっては、発生する磁界の大きさや磁力線に明瞭な差がなかった。これらの点では、第1の着磁部の影響が大きく、第1の着磁部で十分に着磁できていると考えられる。
これに対して、内側の点B3,B6では、内周ヨーク電流の有無により、発生する磁界の大きさや磁力線に違いを生じていた。
従って、この解析例2の構成でも、解析例1の構成と同様に、第2の着磁部も使用することにより、磁石の内側も十分に着磁することができ、所望の磁界が発生する範囲を拡大させることができる。
At points B1, B2, B4, B5, and C1 to C6 among the 12 points B1 to B6 and C1 to C6, there is a clear difference in the magnitude of the generated magnetic field and magnetic lines of force depending on the presence or absence of the inner yoke current. there was no In these respects, the influence of the first magnetized portion is large, and it is considered that the first magnetized portion is sufficiently magnetized.
On the other hand, at the points B3 and B6 on the inner side, the magnitude of the generated magnetic field and the lines of magnetic force differed depending on the presence or absence of the inner yoke current.
Therefore, in the configuration of Analysis Example 2, similarly to the configuration of Analysis Example 1, by using the second magnetized portion, the inside of the magnet can be sufficiently magnetized, and a desired magnetic field is generated. You can extend the range.

解析例1及び解析例2の結果から、内側の点A3,A6,B3,B6以外の点では、第1の着磁部だけでもほぼ十分に着磁されている。従って、磁石の着磁、即ちN極とS極の形成は、第1の着磁部だけでも可能である。また、ロータにおける磁石の配置によらず、第1の着磁部によって磁石を着磁することができる。 From the results of Analysis Example 1 and Analysis Example 2, points other than inner points A3, A6, B3, and B6 are substantially sufficiently magnetized even by the first magnetized portion alone. Therefore, the magnetization of the magnet, that is, the formation of the N pole and the S pole, can be performed only by the first magnetized portion. Further, the magnet can be magnetized by the first magnetizing portion regardless of the arrangement of the magnet on the rotor.

また、第1の着磁部及び第2の着磁部を使用した場合には、第1の着磁部だけでは十分に着磁することが難しい、内側の点A3,A6,B3,B6も、十分に着磁することができるので、磁石全体を十分に着磁することができる。 In addition, when the first and second magnetized portions are used, the inner points A3, A6, B3, and B6, which are difficult to magnetize sufficiently with only the first magnetized portion, , can be sufficiently magnetized, so that the entire magnet can be sufficiently magnetized.

なお、第2の着磁部により磁石全体を十分に着磁する作用効果は、第2の着磁部と磁石との距離に影響されるが、ロータに設けた第2の着磁部と磁石との距離はあまり大きくはならない。従って、ロータにおける磁石及び第2の着磁部の配置に関わらず、上記の第2の着磁部により磁石全体を十分に着磁する作用効果は、ある程度得られる。 The effect of sufficiently magnetizing the entire magnet by the second magnetizing portion is affected by the distance between the second magnetizing portion and the magnet. distance should not be too large. Therefore, regardless of the arrangement of the magnets and the second magnetized portion on the rotor, the effect of sufficiently magnetizing the entire magnet by the second magnetized portion can be obtained to some extent.

1 着磁装置、2 外周ヨーク、3 孔、4 コイル支持体、5 コイル、6 内周ヨーク、7 コイル、20 ロータ、21 磁石、22 穴、23 孔、24 シャフト(出力軸)、31 CPU、32 遅延回路、33 第1ゲート回路、34 第2ゲート回路 1 magnetizing device 2 outer yoke 3 hole 4 coil support 5 coil 6 inner yoke 7 coil 20 rotor 21 magnet 22 hole 23 hole 24 shaft (output shaft) 31 CPU, 32 delay circuit, 33 first gate circuit, 34 second gate circuit

Claims (5)

モータのロータに配置された磁石を着磁する着磁装置であって、
前記ロータは、複数個の前記磁石が前記ロータに配置され、前記磁石が配置されている部分以外に、前記ロータを貫通する孔が設けられている構成であり、
ヨークとコイルを有し、前記ロータの外側から前記磁石を着磁する第1の着磁部と、
ヨークとコイルを有し、前記ロータを貫通する孔に挿入され、前記ロータの内部から前記磁石を着磁する第2の着磁部と、
前記第1の着磁部のコイルに第1の電流を流すための第1の電源と、
前記第2の着磁部のコイルに第2の電流を流すための第2の電源と、
を備える
着磁装置。
A magnetizing device for magnetizing a magnet arranged in a rotor of a motor,
The rotor has a configuration in which a plurality of the magnets are arranged in the rotor, and a hole penetrating the rotor is provided in a portion other than the portion where the magnets are arranged,
a first magnetizing section having a yoke and a coil and magnetizing the magnet from the outside of the rotor;
a second magnetizing portion having a yoke and a coil, inserted into a hole passing through the rotor, and magnetizing the magnet from inside the rotor;
a first power source for applying a first current to the coil of the first magnetized portion;
a second power source for applying a second current to the coil of the second magnetized portion;
A magnetizing device.
前記第1の着磁部と前記第2の着磁部の間に前記磁石が配置されている、請求項1に記載の着磁装置。 2. The magnetizing device according to claim 1, wherein said magnet is arranged between said first magnetizing portion and said second magnetizing portion. 前記第1の電流がピークになる時刻と、前記第2の電流がピークになる時刻とが、ほぼ一致するように、前記第1の電流及び前記第2の電流を流す、請求項2に記載の着磁装置。 3. The method according to claim 2, wherein the first current and the second current are supplied such that the peak time of the first current and the peak time of the second current substantially match. magnetizing device. 前記第1の電源あるいは前記第2の電源のいずれか一方に遅延回路が接続され、前記遅延回路により、前記第1の電流がピークになる時刻と、前記第2の電流がピークになる時刻とを、ほぼ一致させる、請求項3に記載の着磁装置。 A delay circuit is connected to either one of the first power supply and the second power supply, and the time at which the first current reaches a peak and the time at which the second current reaches a peak are determined by the delay circuit. , are substantially matched. モータのロータに配置された磁石を着磁する着磁方法であって、
前記ロータは、複数個の前記磁石が前記ロータに配置され、前記磁石が配置されている部分以外に、前記ロータを貫通する孔が設けられている構成であり、
ヨークとコイルを有し、前記ロータの外側に配置された、第1の着磁部と、
ヨークとコイルを有し、前記ロータを貫通する孔に挿入された、第2の着磁部と、
前記第1の着磁部のコイルに第1の電流を流すための第1の電源と、
前記第2の着磁部のコイルに第2の電流を流すための第2の電源とを使用して、
前記第1の電源から前記第1の着磁部のコイルに前記第1の電流を流して、前記第1の着磁部から前記磁石を着磁し、
また、前記第2の電源から前記第2の着磁部のコイルに前記第2の電流を流して、前記第2の着磁部から前記磁石を着磁する
着磁方法。
A magnetization method for magnetizing a magnet arranged in a rotor of a motor, comprising:
The rotor has a configuration in which a plurality of the magnets are arranged in the rotor, and a hole penetrating the rotor is provided in a portion other than the portion where the magnets are arranged,
a first magnetized portion having a yoke and a coil and arranged outside the rotor;
a second magnetized portion having a yoke and a coil and inserted into a hole passing through the rotor;
a first power source for applying a first current to the coil of the first magnetized portion;
using a second power source for applying a second current to the coil of the second magnetizing portion,
applying the first current from the first power supply to the coil of the first magnetized portion to magnetize the magnet from the first magnetized portion;
and magnetizing the magnet from the second magnetizing section by applying the second current from the second power supply to the coil of the second magnetizing section.
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