JP3226831B2 - 磁石解析装置 - Google Patents
磁石解析装置Info
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- JP3226831B2 JP3226831B2 JP08487597A JP8487597A JP3226831B2 JP 3226831 B2 JP3226831 B2 JP 3226831B2 JP 08487597 A JP08487597 A JP 08487597A JP 8487597 A JP8487597 A JP 8487597A JP 3226831 B2 JP3226831 B2 JP 3226831B2
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- magnet
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- magnetic
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- magnetized
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータ等に使用す
る着磁された磁石の着磁状態を解析する磁石解析装置
（マグネットアナライザ）に関するものである。
る着磁された磁石の着磁状態を解析する磁石解析装置
（マグネットアナライザ）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在のモータ業界では、小型化、高トル
ク化、低損失、及び低騒音が望まれている。そのため
に、高エネルギーの磁石を用いて、コギングトルク、ト
ルクリップルを低減させる着磁波形が必要である。
ク化、低損失、及び低騒音が望まれている。そのため
に、高エネルギーの磁石を用いて、コギングトルク、ト
ルクリップルを低減させる着磁波形が必要である。
【０００３】着磁波形を知るためには、例えば、周囲に
多極磁石を備えたローターを把持する把み部と、その把
み部を回転させる回転部と、前記多極磁石に対向する磁
気センサーで構成された着磁検査機（実公平６−１１５
１５参照）を用いることが考えられる。
多極磁石を備えたローターを把持する把み部と、その把
み部を回転させる回転部と、前記多極磁石に対向する磁
気センサーで構成された着磁検査機（実公平６−１１５
１５参照）を用いることが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述したモータの騒音
は、実回転（例えば、３，０００ＲＰＭ）させたときに
発生するので、例えば、ベアリングその他の機構部分か
ら発生するものであるか、磁石の着磁の乱れによるもの
であるか、その原因をつきとめることは困難である。ま
た、前述した従来の着磁検査機は、静止時の磁石の着磁
波形を観察することはできるが、使用時に、どのような
振動、騒音の原因になるかを解析することはできなかっ
た。
は、実回転（例えば、３，０００ＲＰＭ）させたときに
発生するので、例えば、ベアリングその他の機構部分か
ら発生するものであるか、磁石の着磁の乱れによるもの
であるか、その原因をつきとめることは困難である。ま
た、前述した従来の着磁検査機は、静止時の磁石の着磁
波形を観察することはできるが、使用時に、どのような
振動、騒音の原因になるかを解析することはできなかっ
た。
【０００５】本発明の課題は、磁石を組み込んだ完成品
を設計する段階において、その磁石の単体で、異常な振
動、騒音の発生を解析する磁石解析装置を提供すること
である。
を設計する段階において、その磁石の単体で、異常な振
動、騒音の発生を解析する磁石解析装置を提供すること
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、着磁された磁石の磁束を検出す
る磁気検出手段（１４）と、前記磁石と前記磁気検出手
段の相対位置を検出する位置検出手段（１３）と、前記
磁気検出手段及び前記位置検出手段の検出結果に基づい
て、着磁波形の周波数成分が前記磁石を含む部分と、そ
の余の部分とが、その磁石の磁力によって相対運動する
装置の異常な振動や騒音を発生する周波数であるか否か
の周波数解析を行なう周波数解析手段（１８）とを含む
磁石解析装置である。
に、請求項１の発明は、着磁された磁石の磁束を検出す
る磁気検出手段（１４）と、前記磁石と前記磁気検出手
段の相対位置を検出する位置検出手段（１３）と、前記
磁気検出手段及び前記位置検出手段の検出結果に基づい
て、着磁波形の周波数成分が前記磁石を含む部分と、そ
の余の部分とが、その磁石の磁力によって相対運動する
装置の異常な振動や騒音を発生する周波数であるか否か
の周波数解析を行なう周波数解析手段（１８）とを含む
磁石解析装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面等を参照して、本発明
の実施の形態について、さらに詳しくに説明する。図１
は、本発明による磁石解析装置の実施形態を示すブロッ
ク図、図２は、動作を説明する流れ図である。この磁石
解析装置１０は、チャック１１，モータ１２，ロータリ
エンコーダ１３、磁気センサ１４等を備えている。チャ
ック１１は、着磁された円筒型の磁石Ｍを固定する３爪
のスクロール型のチャックである。モータ１２は、この
チャック１１を回転させるギャモータであり、Ｄ／Ａ変
換器１５Ａ、ドライバ１５Ｂを介して、コンピュータ１
８によって駆動制御されている。
の実施の形態について、さらに詳しくに説明する。図１
は、本発明による磁石解析装置の実施形態を示すブロッ
ク図、図２は、動作を説明する流れ図である。この磁石
解析装置１０は、チャック１１，モータ１２，ロータリ
エンコーダ１３、磁気センサ１４等を備えている。チャ
ック１１は、着磁された円筒型の磁石Ｍを固定する３爪
のスクロール型のチャックである。モータ１２は、この
チャック１１を回転させるギャモータであり、Ｄ／Ａ変
換器１５Ａ、ドライバ１５Ｂを介して、コンピュータ１
８によって駆動制御されている。
【０００８】ロータリエンコーダ１３は、モータ１２の
出力軸の回転角度を検出するためのものであり、その出
力は、カウンタ１６を介して、コンピュータ１８のＩ／
Ｏポートに接続されている。
出力軸の回転角度を検出するためのものであり、その出
力は、カウンタ１６を介して、コンピュータ１８のＩ／
Ｏポートに接続されている。
【０００９】磁気センサ１４は、磁石Ｍの磁束量を検出
するためのセンサであって、例えば、ガウスメータセン
サ１４Ａとガウスメータ１４Ｂとが用いられている。磁
気センサ１４の出力は、Ａ／Ｄ変換器１７によってデジ
タル信号に変換された後に、コンピュータ１８のＩ／Ｏ
ポートに接続されている。
するためのセンサであって、例えば、ガウスメータセン
サ１４Ａとガウスメータ１４Ｂとが用いられている。磁
気センサ１４の出力は、Ａ／Ｄ変換器１７によってデジ
タル信号に変換された後に、コンピュータ１８のＩ／Ｏ
ポートに接続されている。
【００１０】コンピュータ１８は、入力された磁束量と
回転角度に基づいて、周波数解析を行なうＦＦＴ処理が
可能なプログラムを備えている。このコンピュータ１８
には、ＣＲＴ等の表示装置１９、キーボード等の入力装
置２０、及び、プリンタ又はプロッタ等の出力装置２１
が接続されている。
回転角度に基づいて、周波数解析を行なうＦＦＴ処理が
可能なプログラムを備えている。このコンピュータ１８
には、ＣＲＴ等の表示装置１９、キーボード等の入力装
置２０、及び、プリンタ又はプロッタ等の出力装置２１
が接続されている。
【００１１】次に、図２の流れ図に従って、本実施形態
の動作を説明する。まず、この装置が起動されると、コ
ンピュータ１８は、Ｄ／Ａコンバータ１５Ａに電圧設定
を行うことにより、ドライバ１５Ｂを介して、スピード
設定をして、モータ１２を駆動する（Ｓ１０１）。次
に、コンピュータ１８は、ロータリエンコーダ１３から
の回転角度を入力し（Ｓ１０２）、測定角度か否かを判
断し、否定の場合には、Ｓ１０２に戻り、肯定の場合に
は、次のＳ１０４に進む。さらに、磁気センサ１４から
の磁束を入力し（Ｓ１０４）、３６０°になるまで、繰
り返して測定する（Ｓ１０５）。
の動作を説明する。まず、この装置が起動されると、コ
ンピュータ１８は、Ｄ／Ａコンバータ１５Ａに電圧設定
を行うことにより、ドライバ１５Ｂを介して、スピード
設定をして、モータ１２を駆動する（Ｓ１０１）。次
に、コンピュータ１８は、ロータリエンコーダ１３から
の回転角度を入力し（Ｓ１０２）、測定角度か否かを判
断し、否定の場合には、Ｓ１０２に戻り、肯定の場合に
は、次のＳ１０４に進む。さらに、磁気センサ１４から
の磁束を入力し（Ｓ１０４）、３６０°になるまで、繰
り返して測定する（Ｓ１０５）。
【００１２】次に、データ切り取り処理を行なう（Ｓ１
０６）。データ切り取り処理は、波形データからＦＦＴ
演算に必要なデータ数にするために行なわれ、例えば、
波形データ５，４００個からＦＦＴ演算用データ１，０
２４個にする。
０６）。データ切り取り処理は、波形データからＦＦＴ
演算に必要なデータ数にするために行なわれ、例えば、
波形データ５，４００個からＦＦＴ演算用データ１，０
２４個にする。
【００１３】ここで、ウェイティングＳＷが１か否かを
判定し（Ｓ１０７）、肯定の場合には、ウェイティング
処理を行い（Ｓ１０８）、否定の場合には、そのまま、
Ｓ１０９に進む。ウェイティング処理は、図７に示すよ
うに、周波数表示がスカート状のスペクトラムの広がり
を生じた場合に、ＦＦＴ演算用データに窓関数をかける
ことにより、スカート状の広がりを軽減するための処理
である。そして、コンピュータ１８は、そのＦＦＴ演算
用データに基づいて、ＦＦＴ解析の演算を行なう（Ｓ１
０９）。
判定し（Ｓ１０７）、肯定の場合には、ウェイティング
処理を行い（Ｓ１０８）、否定の場合には、そのまま、
Ｓ１０９に進む。ウェイティング処理は、図７に示すよ
うに、周波数表示がスカート状のスペクトラムの広がり
を生じた場合に、ＦＦＴ演算用データに窓関数をかける
ことにより、スカート状の広がりを軽減するための処理
である。そして、コンピュータ１８は、そのＦＦＴ演算
用データに基づいて、ＦＦＴ解析の演算を行なう（Ｓ１
０９）。
【００１４】最後に、コンピュータ１８は、得られた着
磁波形の周波数を、表示装置１９に表示すると共に、入
力装置２０からの指示にしたがって、出力装置２１から
出力する（Ｓ１１０）。
磁波形の周波数を、表示装置１９に表示すると共に、入
力装置２０からの指示にしたがって、出力装置２１から
出力する（Ｓ１１０）。
【００１５】図３〜図６は、本実施形態に係る磁石解析
装置の出力結果を示す図であって、図３は、わずかに着
磁波形が歪んだ磁石Ａ−１の回転角度と磁束の関係を示
した線図、図４は、図３のデータに基づいて、ＦＦＴ解
析した結果を示した線図、図５は、着磁波形がサインカ
ーブに近い磁石Ａ−２の回転角度と磁束の関係を示した
線図、図６は、図５のデータに基づいて、ＦＦＴ解析し
た結果を示した線図である。
装置の出力結果を示す図であって、図３は、わずかに着
磁波形が歪んだ磁石Ａ−１の回転角度と磁束の関係を示
した線図、図４は、図３のデータに基づいて、ＦＦＴ解
析した結果を示した線図、図５は、着磁波形がサインカ
ーブに近い磁石Ａ−２の回転角度と磁束の関係を示した
線図、図６は、図５のデータに基づいて、ＦＦＴ解析し
た結果を示した線図である。
【００１６】着磁波形図３，図５を比較した場合には、
わずかしか差がなく、分かりずらいが、図４と図６を比
較すると、図４のＢ部分に、周波数成分が存在すること
がはっきり分かる。図４のＢ部分の周波数が大きくなる
ことにより、モータにした場合に、この周波数（整数倍
の周波数を含む）成分の騒音が大きくなる可能性があ
る。また、逆に、モータの騒音が大きい場合に、その騒
音が磁石から発生しているのかが確認できる。
わずかしか差がなく、分かりずらいが、図４と図６を比
較すると、図４のＢ部分に、周波数成分が存在すること
がはっきり分かる。図４のＢ部分の周波数が大きくなる
ことにより、モータにした場合に、この周波数（整数倍
の周波数を含む）成分の騒音が大きくなる可能性があ
る。また、逆に、モータの騒音が大きい場合に、その騒
音が磁石から発生しているのかが確認できる。
【００１７】つまり、問題となる騒音の周波数と、磁石
の着磁波形の周波数（整数倍の周波数を含む）ピークが
一致すれば、磁石の着磁波形が悪いと直ぐに分かり、こ
の周波数を取り除いた着磁波形にすれば、騒音は低くな
る。もし、一致しなければ、他の原因によるものと判断
できる。振動につても、同様である。
の着磁波形の周波数（整数倍の周波数を含む）ピークが
一致すれば、磁石の着磁波形が悪いと直ぐに分かり、こ
の周波数を取り除いた着磁波形にすれば、騒音は低くな
る。もし、一致しなければ、他の原因によるものと判断
できる。振動につても、同様である。
【００１８】（変形形態）以上説明した実施形態に限定
されることなく、種々の変形や変更が可能であって、そ
れらも本発明の均等の範囲内である。例えば、磁石Ｍ
は、円環型の例で説明したが、棒状のものであってもよ
い。この場合には、モータ１２の代わりに、スライダ等
の移動装置を用い、エンコーダ１３も、リニア型のもの
を用いればよい。ＦＦＴの演算は、コンピュータ１８内
で行なった例で説明したが、ＦＦＴアナライザを接続す
るようにしてもよい。
されることなく、種々の変形や変更が可能であって、そ
れらも本発明の均等の範囲内である。例えば、磁石Ｍ
は、円環型の例で説明したが、棒状のものであってもよ
い。この場合には、モータ１２の代わりに、スライダ等
の移動装置を用い、エンコーダ１３も、リニア型のもの
を用いればよい。ＦＦＴの演算は、コンピュータ１８内
で行なった例で説明したが、ＦＦＴアナライザを接続す
るようにしてもよい。
【００１９】なお、この磁石解析装置は、ハミング窓、
ブリックマンハウス、ローゼンフィールドの関数が内蔵
されている。また、計算上によるサイン波形との比較を
したり、カーソルによる任意位置での磁束量の表示、及
び、縦カーソルによるクロス点角度リストを出すことが
できる。
ブリックマンハウス、ローゼンフィールドの関数が内蔵
されている。また、計算上によるサイン波形との比較を
したり、カーソルによる任意位置での磁束量の表示、及
び、縦カーソルによるクロス点角度リストを出すことが
できる。
【００２０】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、周波数解析手段によって、磁気検出手段及び位置
検出手段の検出結果に基づいて、着磁波形の周波数解析
を行なうようにしたので、磁石を組み込んだ完成品を設
計する段階において、その磁石の単体で、異常な振動、
騒音の発生を解析することができる。
れば、周波数解析手段によって、磁気検出手段及び位置
検出手段の検出結果に基づいて、着磁波形の周波数解析
を行なうようにしたので、磁石を組み込んだ完成品を設
計する段階において、その磁石の単体で、異常な振動、
騒音の発生を解析することができる。
【図１】本発明による磁石解析装置の実施形態を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】本実施形態の磁石解析装置の動作を説明する流
れ図である。
れ図である。
【図３】わずかに着磁波形が歪んだ磁石Ａ−１の回転角
度と磁束の関係を示した線図である。
度と磁束の関係を示した線図である。
【図４】図３のデータに基づいて、ＦＦＴ解析した結果
を示した線図である。
を示した線図である。
【図５】着磁波形がサインカーブに近い磁石Ａ−２の回
転角度と磁束の関係を示した線図である。
転角度と磁束の関係を示した線図である。
【図６】図５のデータに基づいて、ＦＦＴ解析した結果
を示した線図である。
を示した線図である。
【図７】本実施形態にかかる磁石解析装置のウェイティ
ング処理を説明するための線図である。
ング処理を説明するための線図である。
１０ 磁石解析装置 １１ チャック １２ モータ １３ ロータリエンコーダ １４ 磁気センサ １４Ａ ガウスメータセンサ １４Ｂ ガウスメータ １５Ａ Ｄ／Ａ変換器 １５Ｂ ドライバ １６ カウンタ １７ Ａ／Ｄ変換器 １８ コンピュータ １９ 表示装置 ２０ 入力装置 ２１ 出力装置
Claims (1)
- 【請求項１】 着磁された磁石の磁束を検出する磁気検
出手段と、 前記磁石と前記磁気検出手段の相対位置を検出する位置
検出手段と、 前記磁気検出手段及び前記位置検出手段の検出結果に基
づいて、着磁波形の周波数成分が前記磁石を含む部分
と、その余の部分とが、その磁石の磁力によって相対運
動する装置の異常な振動や騒音を発生する周波数である
か否かの周波数解析を行なう周波数解析手段とを含む磁
石解析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08487597A JP3226831B2 (ja) | 1997-04-03 | 1997-04-03 | 磁石解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08487597A JP3226831B2 (ja) | 1997-04-03 | 1997-04-03 | 磁石解析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10282197A JPH10282197A (ja) | 1998-10-23 |
| JP3226831B2 true JP3226831B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=13842976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08487597A Expired - Lifetime JP3226831B2 (ja) | 1997-04-03 | 1997-04-03 | 磁石解析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3226831B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016189749A1 (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-01 | 日本たばこ産業株式会社 | パッケージの磁気検査装置、及びパッケージの包装機 |
-
1997
- 1997-04-03 JP JP08487597A patent/JP3226831B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10282197A (ja) | 1998-10-23 |
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