JP2512611B2 - 回転機の磁極用永久磁石片着磁装置 - Google Patents

回転機の磁極用永久磁石片着磁装置

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JP2512611B2 JP2184984A JP18498490A JP2512611B2 JP 2512611 B2 JP2512611 B2 JP 2512611B2 JP 2184984 A JP2184984 A JP 2184984A JP 18498490 A JP18498490 A JP 18498490A JP 2512611 B2 JP2512611 B2 JP 2512611B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、回転機の固定子または回転子を構成する円
筒状回転機ヨーク内周面に間を隔てて固着した複数の未
着磁磁極用永久磁石片を磁化する着磁装置の改良に関す
る。
[従来の技術] 小型モータ等の回転機には、第5図(a)、(b)に
示すように、円筒状回転機ヨーク内周面に、電磁石の磁
極の代りに、永久磁石片を等間隔に固着した構造の固定
子または回転子が多用されている。(a)は固定界磁型
で、円筒状回転機ヨーク1の内周面に永久磁石片2を固
着した固定子の内部に回転子4が挿入されている。
(b)は回転界磁型で、(a)の固定子と同形の3′
が回転し、回転子と同形の4′が固定されている。永
久磁石片はアルニコ系、フェライト系等の永久磁石であ
るが、未着磁の状態で円筒状回転機ヨーク内周面に間を
隔てて複数個固着されているので、従来は第6図に示す
ような着磁装置を使用して磁化された。
[発明が解決しようとする課題] 回転機ヨーク1には、一例をあげると内周面に6個の
未着磁永久磁石片2が間を隔てて複数個固着されてい
る。着磁装置は円柱状鉄心5の周囲に放射状に永久磁石
片2と同数の着磁ヘッド6を設けた構造であって、これ
を円筒状回転機ヨーク1内に挿入すると、各着磁ヘッド
6は永久磁石片2に近接対面する。そこで着磁ヘッド6
に複数回巻きつけた着磁コイル7にパルス大電流を流す
と、各永久磁石片2が磁化される。しかしながらこのよ
うな着磁方法では、着磁ヘッドに対面する各永久磁石片
の対向面8の全面にわたり矢印Xで示す磁化容易方向す
なわち厚さ方向に均一かつ強く磁化することができな
い。その理由は、着磁コイルの巻回数を増せば、永久磁
石片に十分強い着磁磁場を与えることができるが、周縁
部分では第7図に示すように、着磁コイルにパルス電流
を流したことにより発生した磁力線9が、永久磁石の着
磁ヘッドに向かう対向面8の中央部分では厚さ方向に向
かうが、周縁部分では斜め方向に向い、着磁に有効な磁
場が弱まり、磁化の強さが弱くなるからである。
[課題を解決するための手段] 本発明は、上記問題を解決する装置を提供するもの
で、これは、着磁ヘッドに複数巻き付けた着磁コイルに
パルス電流を流して円筒状回転機ヨーク内周面に間を隔
てて固着した複数個の磁極用永久磁石片を磁化する着磁
装置において、該着磁ヘッドは各磁極用永久磁石片を間
にし回転機ヨークの内側と外側に対向して配設され、各
着磁ヘッドの端面は対向する磁極用永久磁石片の対向面
より広く、各着磁ヘッドを取りつけた外側の着磁ヨーク
は、着磁の際に磁気飽和しない広さの断面積をもつこと
を特徴とする回転機の磁極用永久磁石片着磁装置を要旨
とるものである。
かかる本発明の着磁装置により磁力線は各永久磁石片
の対向面全面にわたり厚さ方向に向い、永久磁石は均一
に強く磁化される。各永久磁石片を間にして対向する
内、外着磁ヘッドは同一方向の磁力線を生じるよう各着
磁コイルの巻線方向または電流方向を定めることはもち
ろんである。
また永久磁石片の対向面に対する各着磁ヘッドの端面
は、広さを永久磁石片の対向面より広くするとともに、
着磁装置を円筒状回転機ヨークに取り付けるのに支障の
ない程度に永久磁石片に近接させることが望ましい。さ
らに外側着磁ヘッドを取り付けた外側着磁部の外側着磁
ヨークは着磁の際の磁束に飽和しない程度の断面積を有
することが必要である。内側の磁気回路は鉄心で十分な
断面積をもっているので、特に配慮しなくても磁気飽和
のおそれはない。
[作用] つぎに図面によって本発明の装置を詳しく説明する。
一例として、円筒状の回転機ヨーク1の内周面に未着
磁の永久磁石片2が等間隔に6個固着されている場合を
第1図に示す。着磁装置は内側部と外側部よりなり、内
側部は、各永久磁石片2に対向する内側着磁ヘッド10を
円柱状鉄心11の周囲に放射状に配設し、各着磁ヘッドに
は内側着磁コイル12を複数回巻きつける。外側着磁部は
外側着磁ヨーク13の内側に各永久磁石片2に対向して外
側着磁ヘッド14を配設し、これに外側着磁コイル15を複
数回を巻きつける。
各着磁コイルに励磁電流を流す励磁電流源の回路の一
例を第2図に示す。
各着磁コイルを直列して励磁電流源の出力端子16に接
続する。切り換えスイッチ17を充電側に切り換えると、
コンデンサ18は高圧直流電源19により抵抗20を介して充
電される。つぎに切り換えスイッチを放電側に切り換え
る。そこでサイリスタ21のゲート22に電圧を与えてサイ
リスタを導通状態にすると、前記コンデンサ18に貯えら
れた電荷は瞬間的なパルス電流iとなって各着磁コイル
12、15を流れ各永久磁石片2を磁化する。このとき永久
磁石片を通る磁力線9は、第3図に示すように、永久磁
石片2の対向面8を全面にわたり厚さ方向に通り永久磁
石片2を均一に強く磁化する。
本発明の着磁装置はアルニコ系、フェライト系、希土
類−Co系、希土類−鉄−ボロン系等の永久磁石片の着磁
に有効であるが、特に希土類磁石のように大きな着磁磁
場を必要とするものに対して効率が高い。
[実施例] 一例として6極よりなる回転機固定子または回転子を
第1図に示す本発明の着磁装置で磁化した。
この場合回転機ヨーク1は、外径86mm、内径80mm、高
さ30mmのスチール製円筒体であり、永久磁石片2はNd−
Fe−B系磁石(組成モル分率はNd:Dy:B:Al=15:0.3:75.
7:7:2at%)で、原料金属元素を高周波溶解炉で溶解、
インゴットを作製微粉末とした後、粉末治金法により、
磁石合金粉末を1ton/cm2下に100 Oeの磁場の中でプレス
成型し、1090℃×2時間かけて焼結体とし、さらに550
℃×2時間熱処理したもので、磁気特性がBr=12000G、
iHc=18000 Oe、bHc=11500 Oe、(BH)=35M G Oeの
縦15mm、横25mm、厚さ3mmの、円筒状回転機ヨークの曲
率半径にあわせて横方向にやや湾曲した板状体である。
励磁電流源は第2図のもので、1000μFのコンデンサ
を1〜4kVの範囲の電圧で充電して放電したときの着磁
率Kを測定し、その結果を第4図に示す。この場合着磁
率Kとは、未着磁永久磁石片をヨークに固着し、本発明
の着磁装置で着磁したとき永久磁石片を通る磁束量φ
と、未着磁永久磁石片をヨークに固着する以前に、あら
かじめ電磁石で完全に着磁した後ヨークに固着したとき
永久磁石片を通る磁束量φとの100分比である。すな
わち K=φ1×100% 図より明らかなように、本発明の着磁装置によれば、
着磁率Kは2kV以上の充電電圧でほぼ100%となる。
[比較例] 第6図に示す従来の着磁装置を使用した以外は実施例
と同じ条件で着磁率Kを測定した結果を第4図に示す。
このように従来の装置では2.7kV以上の充電電圧で着磁
率Kは漸く90%に達するに過ぎなかった。
[発明の効果] 本発明の着磁装置によれば、円筒状回転機ヨークに間
を隔てて複数回固着した未着磁永久磁石片を均一かつ強
く磁化できるので、優れた回転機用固定子または回転子
を得ることができるとともに、必要な磁化程度に着磁す
るための磁化用パルス電流を低くおさえることができる
ので、着磁ヘッドの発熱を小さくしてその寿命を大幅に
延ばすことができる。これは希土類磁石のように大きな
着磁磁場を必要とする永久磁石片の着磁装置としては特
に有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は回転機固定子または回転子用永久磁石片を本発
明の着磁装置により磁化する状態を示す説明図、第2図
は励磁電流源の回路図、第3図は本発明の着磁ヘッドか
ら生じる磁力線の流れを示す模式図、第4図は実施例と
比較例における充電電圧と着磁率Kの関係曲線図、第5
図(a)は固定界磁型の回転機、(b)は回転界磁型の
回転機の概略図、第6図は回転機の固定子または回転子
用永久磁石片を従来の着磁装置により磁化する状態を示
す説明図、第7図は従来の着磁ヘッドから生じる磁力線
の流れを示す模式である。 1……回転機ヨーク、2……永久磁石片、4′……固定子、3′……固定子、 5……円柱状鉄心、6……着磁ヘッド、 7……着磁コイル、8……対向面、9……磁力線、 10……内側着磁コイル、11……円柱状鉄心、 12……内側着磁コイル、13……外側着磁ヨーク、 14……外側着磁ヘッド、15……外側着磁コイル、 16……出力端子、17……切り換えスイッチ、 18……コンデンサ、19……高圧直流源、 20……抵抗、21……サイリスタ、 22……ゲート、 X……永久磁石片の磁化容易方向、 i……パルス電流。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細谷 信行 群馬県桐生市広沢町1丁目2681番地 株 式会社三ツ葉電機製作所内 (56)参考文献 実開 昭63−157905(JP,U) 実公 昭43−27589(JP,Y1)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】着磁ヘッドに複数巻つけた着磁コイルにパ
    ルス電流を流して円筒状回転機ヨーク内周面に間を隔て
    て固着した複数個の磁極用永久磁石片を磁化する着磁装
    置において、該着磁ヘッドは各磁極用永久磁石片を間に
    し回転機ヨークの内側と外側に対向して配設され、各着
    磁ヘッドの端面は対向する磁極用永久磁石片の対向面よ
    り広く、各着磁ヘッドを取りつけた外側の着磁ヨーク
    は、着磁の際に磁気飽和しない広さの断面積をもつこと
    を特徴とする回転機の磁極用永久磁石片着磁装置。
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