JP3031678B2 - 磁力分布測定装置 - Google Patents
磁力分布測定装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は磁力分布測定装置に関し、特にアキシャル
フラックス型ブラシレスモータやシートコイルモータ等
に使用される円板状のロータマグネットの磁力分布状態
を測定表示する磁力分布測定装置に関する。
フラックス型ブラシレスモータやシートコイルモータ等
に使用される円板状のロータマグネットの磁力分布状態
を測定表示する磁力分布測定装置に関する。
近年、電子機器の小形化に伴って開発された薄型のア
キシャルフラックス型ブラシレスモータやシートコイル
モータ等は、その構成部品に円板状のロータマグネット
を使用している。この円板状のロータマグネットは、一
般にフェライト材料が用いられ、複数個の磁極が回転軸
と同心の円周上に等間隔に着磁配置されている。この種
のモータは、ロータマグネットに対向して同心円状に配
置されたステータの複数個の電機子コイルに所定の条件
で電流を流すことにより、ロータマグネットを回転駆動
するよう構成している。この薄型のアキシャルフラック
ス型ブラシレスモータを設計する際には、現状では、何
回もモータを試作して試行錯誤に電機子コイルの形状を
決定している。
キシャルフラックス型ブラシレスモータやシートコイル
モータ等は、その構成部品に円板状のロータマグネット
を使用している。この円板状のロータマグネットは、一
般にフェライト材料が用いられ、複数個の磁極が回転軸
と同心の円周上に等間隔に着磁配置されている。この種
のモータは、ロータマグネットに対向して同心円状に配
置されたステータの複数個の電機子コイルに所定の条件
で電流を流すことにより、ロータマグネットを回転駆動
するよう構成している。この薄型のアキシャルフラック
ス型ブラシレスモータを設計する際には、現状では、何
回もモータを試作して試行錯誤に電機子コイルの形状を
決定している。
しかしながら、前記したような薄型モータの使用範囲
が広がってきており、様々な用途に適した各種薄型モー
タを最適設計する上で、これまでのようなモータを試作
し、電機子コイルの形状等を試行錯誤的に行って決定す
る方法は、設計効率の悪いものであった。従って、モー
タを試作することなく、シミュレーションによってトル
ク変動等のモータ特性を予測し、この予測結果から電機
子コイルの形状等を決定できれば、設計効率の向上を図
ることができる。このためには、ロータマグネット上の
詳細な磁力分布データが必要であるが、このような磁力
分布データを簡単に入手できる磁力分布測定装置はなか
った。
が広がってきており、様々な用途に適した各種薄型モー
タを最適設計する上で、これまでのようなモータを試作
し、電機子コイルの形状等を試行錯誤的に行って決定す
る方法は、設計効率の悪いものであった。従って、モー
タを試作することなく、シミュレーションによってトル
ク変動等のモータ特性を予測し、この予測結果から電機
子コイルの形状等を決定できれば、設計効率の向上を図
ることができる。このためには、ロータマグネット上の
詳細な磁力分布データが必要であるが、このような磁力
分布データを簡単に入手できる磁力分布測定装置はなか
った。
そこで、本発明の目的は、アキシャルフラックス型ブ
ラシレスモータ等のロータとして使用される円板状磁性
体の表面磁束密度を表面全体にわたって測定でき、且つ
その測定結果を円板状磁性体の表面磁束密度分布として
視覚的に認識することのできる磁力分布測定装置を提供
することにある。
ラシレスモータ等のロータとして使用される円板状磁性
体の表面磁束密度を表面全体にわたって測定でき、且つ
その測定結果を円板状磁性体の表面磁束密度分布として
視覚的に認識することのできる磁力分布測定装置を提供
することにある。
本発明に係る磁力分布測定装置は、アキシャルフラッ
クス型ブラシレスモータ等のロータとして使用される円
板状磁性体の表面磁束密度を検出する磁束密度センサ
と、この磁束密度センサを前記磁性体の表面上に支持す
る支持体と、この支持体を前記磁性体の半径方向に進退
駆動する支持体駆動手段と、この支持体駆動手段に同期
して前記磁性体を回転駆動する磁性体回転駆動手段と、
前記磁束密度センサで検出された表面磁束密度と前記支
持体駆動手段および磁性体回転駆動手段の駆動量とに基
づいて前記磁性体の表面磁束密度分布データを演算する
演算手段と、この演算手段の演算結果を前記磁性体の表
面磁束密度分布として表示する表示装置とを具備してな
ることを特徴とする。
クス型ブラシレスモータ等のロータとして使用される円
板状磁性体の表面磁束密度を検出する磁束密度センサ
と、この磁束密度センサを前記磁性体の表面上に支持す
る支持体と、この支持体を前記磁性体の半径方向に進退
駆動する支持体駆動手段と、この支持体駆動手段に同期
して前記磁性体を回転駆動する磁性体回転駆動手段と、
前記磁束密度センサで検出された表面磁束密度と前記支
持体駆動手段および磁性体回転駆動手段の駆動量とに基
づいて前記磁性体の表面磁束密度分布データを演算する
演算手段と、この演算手段の演算結果を前記磁性体の表
面磁束密度分布として表示する表示装置とを具備してな
ることを特徴とする。
本発明によれば、円板状磁性体の表面上に支持された
磁束密度センサを支持体を介して支持体駆動手段により
円板状磁性体の半径方向に移動させるとともに、円板状
磁性体を磁性体回転駆動手段により回転させて円板状磁
性体の表面磁束密度を磁束密度センサで測定し、磁束密
度センサで検出された表面磁束密度と支持体駆動手段お
よび磁性体回転駆動手段の駆動量とに基づいて円板状磁
性体の表面磁束密度分布データを演算手段により演算
し、この演算手段の演算結果を表示装置により円板状磁
性体の表面磁束密度分布として表示することにより、円
板状磁性体の表面磁束密度を表面全体にわたって測定で
き、且つその演算結果を円板状磁性体の表面磁束密度分
布として視覚的に認識することができる。
磁束密度センサを支持体を介して支持体駆動手段により
円板状磁性体の半径方向に移動させるとともに、円板状
磁性体を磁性体回転駆動手段により回転させて円板状磁
性体の表面磁束密度を磁束密度センサで測定し、磁束密
度センサで検出された表面磁束密度と支持体駆動手段お
よび磁性体回転駆動手段の駆動量とに基づいて円板状磁
性体の表面磁束密度分布データを演算手段により演算
し、この演算手段の演算結果を表示装置により円板状磁
性体の表面磁束密度分布として表示することにより、円
板状磁性体の表面磁束密度を表面全体にわたって測定で
き、且つその演算結果を円板状磁性体の表面磁束密度分
布として視覚的に認識することができる。
次に、本発明に係る磁力分布測定装置の実施例につ
き、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
き、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示す磁力分布測定装置
の概略構成図である。第１図において、参照符号10は測
定対象である円板状磁性体（以下、ロータマグネットと
いう）を示し、ここでは一例として８極に着磁された状
態を示している。ロータマグネット10は、磁性体回転駆
動手段としてのロータリ・エンコーダ付きモータ12の回
転駆動軸に取付ける。支持体16は、支持体駆動手段とし
てのステッピングモータ14によりロータマグネット10の
上面の径方向に沿って移動可能に構成配置し、支持体16
の先端には磁束密度センサ20を取付ける。この磁束密度
センサ20により検出されるロータマグネット10の上面の
着磁状態を表すアナログ検出信号は、磁束密度（ガウス
メータ）18を介してアナログ／ディジタル（以下、A/D
と略す。）変換器22に入力され、磁束密度ディジタルデ
ータ24としてパーソナルコンピュータ30へ送られる。同
時に、ステッピングモータのステップ数データ28および
前記モータ12のエンコーダ出力パルス数データ26は、座
標データとしてパーソナルコンピュータ30に取込まれ、
前記磁束密度データと共にフロッピーディスク34等の記
憶媒体にファイルされる。パーソナルコンピュータ30
は、これらファイルされたデータを使用してロータマグ
ネット10の上面の磁力密度分布を演算し、モニタディス
プレイ32上に視覚的に観測できるよう表示する。
の概略構成図である。第１図において、参照符号10は測
定対象である円板状磁性体（以下、ロータマグネットと
いう）を示し、ここでは一例として８極に着磁された状
態を示している。ロータマグネット10は、磁性体回転駆
動手段としてのロータリ・エンコーダ付きモータ12の回
転駆動軸に取付ける。支持体16は、支持体駆動手段とし
てのステッピングモータ14によりロータマグネット10の
上面の径方向に沿って移動可能に構成配置し、支持体16
の先端には磁束密度センサ20を取付ける。この磁束密度
センサ20により検出されるロータマグネット10の上面の
着磁状態を表すアナログ検出信号は、磁束密度（ガウス
メータ）18を介してアナログ／ディジタル（以下、A/D
と略す。）変換器22に入力され、磁束密度ディジタルデ
ータ24としてパーソナルコンピュータ30へ送られる。同
時に、ステッピングモータのステップ数データ28および
前記モータ12のエンコーダ出力パルス数データ26は、座
標データとしてパーソナルコンピュータ30に取込まれ、
前記磁束密度データと共にフロッピーディスク34等の記
憶媒体にファイルされる。パーソナルコンピュータ30
は、これらファイルされたデータを使用してロータマグ
ネット10の上面の磁力密度分布を演算し、モニタディス
プレイ32上に視覚的に観測できるよう表示する。
このように構成される本発明に係る磁力分布測定装置
の具体的な回路構成例を第２図に示し、第３図のカウン
タのタイミングチャート波形図と共にその動作について
説明する。
の具体的な回路構成例を第２図に示し、第３図のカウン
タのタイミングチャート波形図と共にその動作について
説明する。
第２図において使用するロータリ・エンコーダ40は、
１回転当り81000個のパルスを出力するので、ロータマ
グネットの１周当り810個のデータを得るためにプリス
ケーラ42によって1/100に分周した後、12ビットのメイ
ンカウンタ44へ入力する。さらに、このプリスケーラ42
の出力は、パラレルI/Oインタフェース50へA/D変換用の
FG信号S1として送られると共に、８ビットのサブカウン
タ48および復調回路60のオフセット調整回路62へ入力さ
れる。メインカウンタ44は、パラレルI/Oインタフェー
ス50からのメインカウンタプリセット信号S4によりプリ
セットされ、メインカウンタ出力S2およびDPG信号S
3は、パラレルI/Oインタフェース50およびバスライン54
を介してコンピュータ52へ送られる。さらに前記DPG信
号S3は、サブカウンタ制御回路46へ入力される。このサ
ブカウンタ制御回路46は、パラレルI/Oインタフェース5
0からのサブカウンタイネーブル信号S8によって動作可
能になり、サブカウンタディスエーブル信号S9によって
動作が禁止される。サブカウンタ制御回路46の出力S12
は、サブカウンタ48のカウント動作スタート信号として
使用する。サブカウンタ48のサブカウンタ出力信号S5お
よびDFG信号S6は、パラレルI/Oインタフェース50へ送ら
れ、パラレルI/Oインタフェース50からはサブカウンタ
プリセット信号S7を受取るよう構成される。
１回転当り81000個のパルスを出力するので、ロータマ
グネットの１周当り810個のデータを得るためにプリス
ケーラ42によって1/100に分周した後、12ビットのメイ
ンカウンタ44へ入力する。さらに、このプリスケーラ42
の出力は、パラレルI/Oインタフェース50へA/D変換用の
FG信号S1として送られると共に、８ビットのサブカウン
タ48および復調回路60のオフセット調整回路62へ入力さ
れる。メインカウンタ44は、パラレルI/Oインタフェー
ス50からのメインカウンタプリセット信号S4によりプリ
セットされ、メインカウンタ出力S2およびDPG信号S
3は、パラレルI/Oインタフェース50およびバスライン54
を介してコンピュータ52へ送られる。さらに前記DPG信
号S3は、サブカウンタ制御回路46へ入力される。このサ
ブカウンタ制御回路46は、パラレルI/Oインタフェース5
0からのサブカウンタイネーブル信号S8によって動作可
能になり、サブカウンタディスエーブル信号S9によって
動作が禁止される。サブカウンタ制御回路46の出力S12
は、サブカウンタ48のカウント動作スタート信号として
使用する。サブカウンタ48のサブカウンタ出力信号S5お
よびDFG信号S6は、パラレルI/Oインタフェース50へ送ら
れ、パラレルI/Oインタフェース50からはサブカウンタ
プリセット信号S7を受取るよう構成される。
また、ガウスメータ56の磁束密度検出信号は、復調回
路60によって磁束密度に比例したアナログ信号として検
波され、サンプル・ホールド回路70を介してA/D変換器7
2に入力される。磁束密度検出信号は、基準電圧回路74
の電圧Vrefに基いてA/D変換器72においてディジタルの
磁束密度データ信号S10に変換された後、パラレルI/Oイ
ンタフェース50およびバスライン54を介してコンピュー
タ52へ送られる。なお、復調回路60は、ガウスメータ56
からの微小信号を増幅する増幅器64、この増幅された信
号から磁束密度信号を取り出す２乗検波回路66とフィル
タ回路68、そして２乗検波回路66およびフィルタ回路68
の零点レベルを調整するオフセット調整回路62とからな
っている。
路60によって磁束密度に比例したアナログ信号として検
波され、サンプル・ホールド回路70を介してA/D変換器7
2に入力される。磁束密度検出信号は、基準電圧回路74
の電圧Vrefに基いてA/D変換器72においてディジタルの
磁束密度データ信号S10に変換された後、パラレルI/Oイ
ンタフェース50およびバスライン54を介してコンピュー
タ52へ送られる。なお、復調回路60は、ガウスメータ56
からの微小信号を増幅する増幅器64、この増幅された信
号から磁束密度信号を取り出す２乗検波回路66とフィル
タ回路68、そして２乗検波回路66およびフィルタ回路68
の零点レベルを調整するオフセット調整回路62とからな
っている。
さらに、前述した磁束密度センサが取り付けられてい
る支持体をロータマグネット上面の径方向に移動させる
ステッピングモータ76の固定子巻線に対して、パラレル
I/Oインタフェース50からのステッピングモータ制御信
号S11に基いて駆動するドライバ回路78が接続される。
る支持体をロータマグネット上面の径方向に移動させる
ステッピングモータ76の固定子巻線に対して、パラレル
I/Oインタフェース50からのステッピングモータ制御信
号S11に基いて駆動するドライバ回路78が接続される。
このように構成される測定回路は、測定データの座標
として、ロータリ・エンコーダ40の出力パルス数とステ
ッピングモータ76のステップ数を利用する。このメイン
カウンタ44およびサブカウンタ48によるロータリ・エン
コーダ40の出力パルスの計数動作は、第３図Ａ〜Ｄに示
すタイミングチャート波形図のように行われる。第３図
Ａは、プリスケーラ42によって1/100に分周されたエン
コーダ出力パルスであり、この出力パルスを第３図Ｂで
示すようにメインカウンタ44によって計数する。まず、
ロータマグネットの最外周に磁束密度センサが位置する
ようコンピュータ52からパラレルI/Oインタフェース50
を介して送られるステッピングモータ制御信号S11によ
りドライバ回路78を駆動して、ステッピングモータ76を
動作させる。この状態でメインカウンタプリセット信号
S4およびサブカウンタプリセット信号S7によって各カウ
ンタ44,48は、０（減算カウンタの場合は810）にセット
し、ステッピングモータ76のステップ数を１とする。ロ
ータマグネットの回転と共に、メインカウンタ44は1/10
0に分周されたエンコーダ出力パルス数の計数を開始
し、810個まで計数した時点でロータマグネット１周分
の磁束密度データが取得されたことになる。なお、ガウ
スメータ56からの磁束密度データ信号S10の読込み回数
は、メインカウンタ44の１カウント当り１回であり、パ
ルス数と共に対応する磁束密度データはコンピュータ52
によってファイルされる。メインカウンタ44による810
個目のパルスを計数すると同時に、この810個目の立上
がりエッジでコンピュータ52からステッパ動作指令が送
られ、ステッピングモータ76が１ステップ動くようステ
ッピングモータ制御信号S11によってドライバ回路78が
ステッピングモータ76を駆動する。このステッピングモ
ータ76が１ステップ動作するのに、第３図Ｃに示すよう
にｎ秒の動作時間がかかる。このステッピングモータ76
の動作中の磁束密度データは無効となるが、ロータマグ
ネットはモータによって回転し続けているので、その間
に発生したエンコーダ出力パルス数を第３図Ｄに示すよ
うにサブカウンタ48によって計数する。これは、前記81
0個目の立上がりエッジがメインカウンタ44によって計
数されると、コンピュータ52からパラレルI/Oインタフ
ェース50を介してサブカウンタイネーブル信号S8がサブ
カウンタ制御回路46に印加されることによってなされ
る。サブカウンタ48へスタート信号S12が入力され、プ
リスケーラ42から送られてくるパルス数の計数を開始す
る。ステッピングモータ76の１ステップ移動動作が終了
すると、サブカウンタディスエーブル信号S9がサブカウ
ンタ制御回路46に印加され、サブカウンタ48は計数動作
を終了すると共に、サブカウンタプリセット信号によっ
て０に設定される。サブカウンタ48により計数された計
数値は、サブカウンタ出力信号S5としてコンピュータ52
へ送られ、メインカウンタ44によって計数されたパルス
の座標位置補正用に使用される。ステッピングモータ76
が１ステップ動作し、磁束密度センサがロータマグネッ
ト上面の径方向内側に１ステップ移動した時点でステッ
プ数を２として、再びメインカウンタ44により１から81
0個までの1/100に分周されたロータリエンコーダ出力パ
ルス数を計数する。このとき、座標位置を示すアドレス
として前記のサブカウンタの計数値分を補正してからフ
ァイルに書込む。このようにしてステッピングモータの
ステップ数にして72ステップ分、すなわちロータマグネ
ット上面において72周分の１周810個の座標に対応した
磁束密度データが繰返し取得される。上記した測定動作
は、第４図および第５図に示すフローチャート図で表さ
れるコンピュータ52に格納されたプログラムにしたがっ
て実行される。第４図は、磁束密度データ収集メインプ
ログラムのフローチャート図であり、第５図は位置決め
サブルーチンプログラムのフローチャート図である。
として、ロータリ・エンコーダ40の出力パルス数とステ
ッピングモータ76のステップ数を利用する。このメイン
カウンタ44およびサブカウンタ48によるロータリ・エン
コーダ40の出力パルスの計数動作は、第３図Ａ〜Ｄに示
すタイミングチャート波形図のように行われる。第３図
Ａは、プリスケーラ42によって1/100に分周されたエン
コーダ出力パルスであり、この出力パルスを第３図Ｂで
示すようにメインカウンタ44によって計数する。まず、
ロータマグネットの最外周に磁束密度センサが位置する
ようコンピュータ52からパラレルI/Oインタフェース50
を介して送られるステッピングモータ制御信号S11によ
りドライバ回路78を駆動して、ステッピングモータ76を
動作させる。この状態でメインカウンタプリセット信号
S4およびサブカウンタプリセット信号S7によって各カウ
ンタ44,48は、０（減算カウンタの場合は810）にセット
し、ステッピングモータ76のステップ数を１とする。ロ
ータマグネットの回転と共に、メインカウンタ44は1/10
0に分周されたエンコーダ出力パルス数の計数を開始
し、810個まで計数した時点でロータマグネット１周分
の磁束密度データが取得されたことになる。なお、ガウ
スメータ56からの磁束密度データ信号S10の読込み回数
は、メインカウンタ44の１カウント当り１回であり、パ
ルス数と共に対応する磁束密度データはコンピュータ52
によってファイルされる。メインカウンタ44による810
個目のパルスを計数すると同時に、この810個目の立上
がりエッジでコンピュータ52からステッパ動作指令が送
られ、ステッピングモータ76が１ステップ動くようステ
ッピングモータ制御信号S11によってドライバ回路78が
ステッピングモータ76を駆動する。このステッピングモ
ータ76が１ステップ動作するのに、第３図Ｃに示すよう
にｎ秒の動作時間がかかる。このステッピングモータ76
の動作中の磁束密度データは無効となるが、ロータマグ
ネットはモータによって回転し続けているので、その間
に発生したエンコーダ出力パルス数を第３図Ｄに示すよ
うにサブカウンタ48によって計数する。これは、前記81
0個目の立上がりエッジがメインカウンタ44によって計
数されると、コンピュータ52からパラレルI/Oインタフ
ェース50を介してサブカウンタイネーブル信号S8がサブ
カウンタ制御回路46に印加されることによってなされ
る。サブカウンタ48へスタート信号S12が入力され、プ
リスケーラ42から送られてくるパルス数の計数を開始す
る。ステッピングモータ76の１ステップ移動動作が終了
すると、サブカウンタディスエーブル信号S9がサブカウ
ンタ制御回路46に印加され、サブカウンタ48は計数動作
を終了すると共に、サブカウンタプリセット信号によっ
て０に設定される。サブカウンタ48により計数された計
数値は、サブカウンタ出力信号S5としてコンピュータ52
へ送られ、メインカウンタ44によって計数されたパルス
の座標位置補正用に使用される。ステッピングモータ76
が１ステップ動作し、磁束密度センサがロータマグネッ
ト上面の径方向内側に１ステップ移動した時点でステッ
プ数を２として、再びメインカウンタ44により１から81
0個までの1/100に分周されたロータリエンコーダ出力パ
ルス数を計数する。このとき、座標位置を示すアドレス
として前記のサブカウンタの計数値分を補正してからフ
ァイルに書込む。このようにしてステッピングモータの
ステップ数にして72ステップ分、すなわちロータマグネ
ット上面において72周分の１周810個の座標に対応した
磁束密度データが繰返し取得される。上記した測定動作
は、第４図および第５図に示すフローチャート図で表さ
れるコンピュータ52に格納されたプログラムにしたがっ
て実行される。第４図は、磁束密度データ収集メインプ
ログラムのフローチャート図であり、第５図は位置決め
サブルーチンプログラムのフローチャート図である。
このようにして得られたデータは、１周当り810個の
磁束密度データがロータマグネットの外周より順に並べ
られた形でファイルされて、コンピュータ52によりフロ
ッピーディスク等の記憶媒体に保存される。このデータ
ファイルを使用して、コンピュータ52によって種々の解
析が可能であり、一例として磁束密度の強度をCRT等の
モニタディスプレイ上にグラフィック表示させることが
できる。例えば、磁束密度データの数値の大きさを16色
に分け、その数値の座標（X,Y）を次式に対応させてモ
ニタディスプレイ上に全周の1/8だけ表示することによ
って、視覚的にロータマグネットの磁力分布を観測する
ことができる。
磁束密度データがロータマグネットの外周より順に並べ
られた形でファイルされて、コンピュータ52によりフロ
ッピーディスク等の記憶媒体に保存される。このデータ
ファイルを使用して、コンピュータ52によって種々の解
析が可能であり、一例として磁束密度の強度をCRT等の
モニタディスプレイ上にグラフィック表示させることが
できる。例えば、磁束密度データの数値の大きさを16色
に分け、その数値の座標（X,Y）を次式に対応させてモ
ニタディスプレイ上に全周の1/8だけ表示することによ
って、視覚的にロータマグネットの磁力分布を観測する
ことができる。
Ｘ＝｛ｒ−FIX（n/810）｝COS｛２π（n/819）｝ Ｙ＝｛ｒ−FIX（n/810）｝sin｛２π（n/819）｝ 但し、上式において、ｒはモニタディスプレイ上に表
示される円の半径を、FIXは計算値の小数点以下を切り
捨てる関数を表している。
示される円の半径を、FIXは計算値の小数点以下を切り
捨てる関数を表している。
さらに、これらの磁力分布データから、モータのトル
ク特性などを予測することも可能になる。
ク特性などを予測することも可能になる。
尚、測定した座標データとロータマグネットの実際の
位置と１対１に対応させるためには、基準位置としてロ
ータマグネット上に、例えばモータ特性に影響がないよ
うな小さなレーザマークを付けたり、機械的にマークを
付けたり、或いは印刷するなどにより可能である。しか
しながら、ロータマグネット上の着磁不良欠陥等を検査
して場所を特定する場合と異なり、モータの特性解析と
しては、ロータマグネット上の磁力分布全体が相対的に
分かればよく、必ずしもロータマグネットの実際の位置
に１対１に対応した絶対座標値のデータとする必要はな
い。
位置と１対１に対応させるためには、基準位置としてロ
ータマグネット上に、例えばモータ特性に影響がないよ
うな小さなレーザマークを付けたり、機械的にマークを
付けたり、或いは印刷するなどにより可能である。しか
しながら、ロータマグネット上の着磁不良欠陥等を検査
して場所を特定する場合と異なり、モータの特性解析と
しては、ロータマグネット上の磁力分布全体が相対的に
分かればよく、必ずしもロータマグネットの実際の位置
に１対１に対応した絶対座標値のデータとする必要はな
い。
前述した実施例から明らかなように、本発明の磁力分
布測定装置によれば、アキシャルフラックス型ブラシレ
スモータ等のロータとして使用される円板状磁性体の表
面磁束密度を表面全体にわたって測定でき、且つその演
算結果を円板状磁性体の表面磁束密度分布として視覚的
に認識することができる。
布測定装置によれば、アキシャルフラックス型ブラシレ
スモータ等のロータとして使用される円板状磁性体の表
面磁束密度を表面全体にわたって測定でき、且つその演
算結果を円板状磁性体の表面磁束密度分布として視覚的
に認識することができる。
また、これらデータを使用してモータのトルク特性な
ど予め予測することが可能となり、ステータの電機子コ
イル等の設計に役立てることができる。
ど予め予測することが可能となり、ステータの電機子コ
イル等の設計に役立てることができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本
発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神
を逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし得る
ことは勿論である。
発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神
を逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし得る
ことは勿論である。
第１図は本発明に係る磁力分布測定装置の一実施例を示
す概略構成図、第２図は本発明に係る磁力分布測定装置
の具体的な構成例を示す回路図、第３図は第２図に示す
カウンタのタイミングチャート波形図であり、第３図Ａ
はプリスケーラにより1/100分周されたロータリエンコ
ーダの出力パルス波形図、第３図Ｂはメインカウンタの
入力パルス波形図、第３図Ｃはステッピングモータの動
作期間を示す波形図、第３図Ｄはサブカウンタの入力パ
ルス波形図、第４図は本発明に係る磁力分布測定装置で
使用する磁束密度データ収集メインプログラムのフロー
チャート図、第５図は本発明に係る磁力分布測定装置で
使用する位置決めサブルーチンプログラムのフローチャ
ート図である。 10……ロータマグネット 12……ロータリ・エンコーダを備えたモータ 14……ステッピングモータ 16……支持体 18……磁束密度計（ガウスメータ） 20……磁束密度センサ、22……A/D変換器 24……磁束密度ディジタルデータ 26……エンコーダ出力パルス数データ 28……ステップ数データ 30……パーソナルコンピュータ 32……モニタディスプレイ 34……フロッピーディスク 40……ロータリ・エンコーダ 42……プリスケーラ、44……メインカウンタ 46……サブカウンタ制御回路 48……サブカウンタ 50……パラレルI/Oインタフェース 52……コンピュータ、54……バスライン 56……ガウスメータ、60……復調回路 62……オフセット調整回路 64……増幅器、66……２乗検波回路 68……フィルタ回路 70……サンプル・ホールド回路 72……A/D変換器、74……基準電圧回路 76……ステッピングモータ 78……ドライバ回路
す概略構成図、第２図は本発明に係る磁力分布測定装置
の具体的な構成例を示す回路図、第３図は第２図に示す
カウンタのタイミングチャート波形図であり、第３図Ａ
はプリスケーラにより1/100分周されたロータリエンコ
ーダの出力パルス波形図、第３図Ｂはメインカウンタの
入力パルス波形図、第３図Ｃはステッピングモータの動
作期間を示す波形図、第３図Ｄはサブカウンタの入力パ
ルス波形図、第４図は本発明に係る磁力分布測定装置で
使用する磁束密度データ収集メインプログラムのフロー
チャート図、第５図は本発明に係る磁力分布測定装置で
使用する位置決めサブルーチンプログラムのフローチャ
ート図である。 10……ロータマグネット 12……ロータリ・エンコーダを備えたモータ 14……ステッピングモータ 16……支持体 18……磁束密度計（ガウスメータ） 20……磁束密度センサ、22……A/D変換器 24……磁束密度ディジタルデータ 26……エンコーダ出力パルス数データ 28……ステップ数データ 30……パーソナルコンピュータ 32……モニタディスプレイ 34……フロッピーディスク 40……ロータリ・エンコーダ 42……プリスケーラ、44……メインカウンタ 46……サブカウンタ制御回路 48……サブカウンタ 50……パラレルI/Oインタフェース 52……コンピュータ、54……バスライン 56……ガウスメータ、60……復調回路 62……オフセット調整回路 64……増幅器、66……２乗検波回路 68……フィルタ回路 70……サンプル・ホールド回路 72……A/D変換器、74……基準電圧回路 76……ステッピングモータ 78……ドライバ回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−100477（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−263577（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−140009（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−262489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−100671（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−179177（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−64773（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−131180（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 33/00 - 33/18
Claims (1)
- 【請求項１】アキシャルフラックス型ブラシレスモータ
等のロータとして使用される円板状磁性体の表面磁束密
度を検出する磁束密度センサと、 この磁束密度センサを前記磁性体の表面上に支持する支
持体と、 この支持体を前記磁性体の半径方向に進退駆動する支持
体駆動手段と、 この支持体駆動手段に同期して前記磁性体を回転駆動す
る磁性体回転駆動手段と、 前記磁束密度センサで検出された表面磁束密度と前記支
持体駆動手段および磁性体回転駆動手段の駆動量とに基
づいて前記磁性体の表面磁束密度分布データを演算する
演算手段と、 この演算手段の演算結果を前記磁性体の表面磁束密度分
布として表示する表示装置とを具備してなることを特徴
とする磁力分布測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30077889A JP3031678B2 (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | 磁力分布測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30077889A JP3031678B2 (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | 磁力分布測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03162687A JPH03162687A (ja) | 1991-07-12 |
| JP3031678B2 true JP3031678B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=17888981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30077889A Expired - Fee Related JP3031678B2 (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | 磁力分布測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3031678B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100379140C (zh) * | 2005-01-27 | 2008-04-02 | 兄弟工业株式会社 | 步进电机控制装置及使用该装置的缝纫机 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4174118B2 (ja) * | 1999-02-15 | 2008-10-29 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | 永久磁石の検査方法及び装置 |
| JP4517469B2 (ja) * | 2000-07-11 | 2010-08-04 | 日立金属株式会社 | 着磁位置の検出方法 |
| JP5884160B2 (ja) * | 2011-12-07 | 2016-03-15 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ハイブリッド自動車用モータの性能解析方法 |
| ES2593180T3 (es) * | 2014-04-11 | 2016-12-07 | Magcam Nv | Método y dispositivo para medir una distribución de campo magnético de un imán a lo largo de una superficie principal de dicho imán |
-
1989
- 1989-11-21 JP JP30077889A patent/JP3031678B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100379140C (zh) * | 2005-01-27 | 2008-04-02 | 兄弟工业株式会社 | 步进电机控制装置及使用该装置的缝纫机 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03162687A (ja) | 1991-07-12 |
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