JP3237176U - Linear induction magnet motor - Google Patents
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Abstract
【課題】特殊な設計の固定子及び可動子を利用し、それらを特殊な設計の配列にすることで、単方向の推力のみによる動作を可能にするリニア誘導型磁石モーターを提供する。【解決手段】可動子ユニット2及び固定子ユニット1を含むリニア誘導型磁石モーターであって、可動子ユニットは可動子可動ベース上に固定され、かつ可動子ユニットは、可動子帯状永久磁石21を含み、固定子ユニットは固定ベース上に固定され、かつ固定子ユニットは、固定子帯状永久磁石11を含み、固定子帯状永久磁石上には直線状のケイ素鋼帯12が設けられ、固定子ユニットは可動子ユニットと相互に吸引・反発する力を生成する。いかなる電力供給も必要としない状態で磁気運動エネルギーを生成し、スムーズで安定した動作を可能にする。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear induction type magnet motor capable of operation by only unidirectional thrust by utilizing a stator and a mover having a special design and arranging them in an arrangement of the special design. SOLUTION: This is a linear induction type magnet motor including a mover unit 2 and a stator unit 1. The mover unit is fixed on a mover movable base, and the mover unit has a mover band-shaped permanent magnet 21. The stator unit is fixed on a fixed base, and the stator unit includes a stator band-shaped permanent magnet 11 and a linear silicon steel strip 12 is provided on the stator band-shaped permanent magnet. Generates a force that attracts and repels each other with the mover unit. It generates magnetic kinetic energy without the need for any power supply, enabling smooth and stable operation. [Selection diagram] Fig. 2
Description
本考案はリニア誘導型磁石モーターに関し、特に、永久磁石を用いて固定子及び可動子を形成するリニア誘導型磁石モーターに関する。 The present invention relates to a linear inductive magnet motor, and more particularly to a linear inductive magnet motor that forms a stator and a mover using a permanent magnet.
永久磁石を用いて磁石モーターのエネルギーを生成する現在公知の磁石モーター装置(例えば、特許文献1)の構造は、固定ベース上に固定子磁石ユニットが固定されて動かないように設置され、またシャフト上には固定配列された磁石を備えた可動子磁石ユニットが取り付けられる。その運動エネルギーを生成する原理は、可動子磁石ユニットの可動子と固定子磁石ユニットの固定子が交互に通過するとき、磁石の極性が同じであること、又は異なることにより相互に吸引したり反発したりする自然の磁力が発生し、磁力の推力によりモーターを動かすものである。 The structure of a currently known magnet motor device (for example, Patent Document 1) that uses a permanent magnet to generate energy for a magnet motor is such that a stator unit is fixed on a fixed base so that it does not move, and a shaft is also used. A movable child magnet unit equipped with fixedly arranged magnets is mounted on the top. The principle of generating the kinetic energy is that when the mover of the mover magnet unit and the stator of the stator magnet unit pass alternately, the magnets have the same or different polarities, so that they attract each other or repel each other. A natural magnetic force is generated, and the thrust of the magnetic force drives the motor.
しかし、上述の公知の磁石モーターは完全無欠ではなく、その基本原理は、固定子と可動子の間の動作時の吸引力や抵抗力が相殺されてわずかな推力が発生すると同時に、前のステージの固定子と可動子の相交わる作用点と次のステージの固定子と可動子の相交わる作用点の中間でわずかな時間に同間隔内において磁力の吸引・反発の均衡現象が発生するというものである。このとき同時に磁石モーターはわずかに停滞し、一般的な欠点である脈動の発生もこのような状態を指す。しかし、物体の運動に関する慣性の法則により、磁石モーターはこの時点で停止することはないため、前回の固定子と可動子の交互動作で生じた余剰エネルギーにより可動子を前方にわずかな距離だけ押して次回の固定子と可動子の間の交互動作の範囲内まで進めるので、次回の相互反発・吸引の動作がすぐに開始される。したがって、磁石モーターが停止する心配はないが、磁石モーターは上述の脈動現象が生じることがあるため、動作の過程でスムーズにいかないことがあるのが欠点で、これが全体的な効率に影響し、実際の工業生産に利用できないこともある。 However, the above-mentioned known magnet motors are not perfect, and the basic principle is that the attractive force and resistance force during operation between the stator and the mover are offset to generate a slight thrust, and at the same time, the previous stage. A balance phenomenon of magnetic attraction and repulsion occurs within the same interval in a short time between the interaction point of the stator and the mover of the next stage and the interaction point of the stator and the mover of the next stage. Is. At the same time, the magnet motor stagnates slightly, and the generation of pulsation, which is a general drawback, also refers to such a state. However, due to the law of inertia regarding the motion of the object, the magnet motor does not stop at this point, so the surplus energy generated by the previous alternating operation of the stator and mover pushes the mover forward a short distance. Since the process proceeds within the range of the alternating operation between the stator and the mover next time, the next mutual repulsion / suction operation is started immediately. Therefore, there is no concern that the magnet motor will stop, but the disadvantage of the magnet motor is that it may not be smooth in the process of operation because the above-mentioned pulsation phenomenon may occur, which affects the overall efficiency. , May not be available for actual industrial production.
本考案は、上述した公知技術の欠点を改善するため、脈動現象発生の問題を克服し、実用性の高い磁石モーターを提供する。 The present invention overcomes the problem of pulsation phenomenon generation in order to improve the above-mentioned drawbacks of the known technique, and provides a highly practical magnet motor.
本考案の特徴は、特殊な設計の固定子及び可動子を利用し、それらを特殊な設計の配列にすることで、単方向の推力のみによる動作を可能にすることにある。 A feature of the present invention is that by utilizing a specially designed stator and mover and arranging them in a specially designed arrangement, it is possible to operate by only unidirectional thrust.
上述の目的を達成するため、本考案のリニア誘導型磁石モーターは可動子ユニット及び固定子ユニットを含み、可動子ユニットは可動子可動ベース上に固定され、かつ可動子ユニットは、可動子帯状永久磁石を含む。固定子ユニットは固定ベース上に固定され、かつ固定子ユニットは、固定子帯状永久磁石を含み、固定子帯状永久磁石上には直線状のケイ素鋼帯が設けられて可動子ユニットと相互に吸引・反発する力を生成する。 In order to achieve the above object, the linear induction magnet motor of the present invention includes a mover unit and a stator unit, the mover unit is fixed on the mover movable base, and the mover unit is a movable child band-shaped permanent. Includes magnets. The stator unit is fixed on a fixed base, and the stator unit contains a stator band-shaped permanent magnet, and a linear silicon steel band is provided on the stator band-shaped permanent magnet to attract each other with the mover unit. -Generates repulsive force.
一実施形態において、可動子可動ベースは非磁性材料を用いて製造される。 In one embodiment, the mover movable base is manufactured using a non-magnetic material.
一実施形態において、非磁性材料は亜鉛-アルミニウム合金である。 In one embodiment, the non-magnetic material is a zinc-aluminum alloy.
一実施形態において、直線状のケイ素鋼帯は横並びになった複数のケイ素鋼片により形成され、複数のケイ素鋼片の各ケイ素鋼片は一端が前向きで他端が後ろ向きの形状である。 In one embodiment, the linear silicon strip is formed of a plurality of side-by-side silicon steel pieces, and each of the silicon steel pieces of the plurality of silicon steel pieces has a shape in which one end faces forward and the other end faces backward.
一実施形態において、直線状のケイ素鋼帯は横並びになった複数のケイ素鋼片により形成され、複数のケイ素鋼片の各ケイ素鋼片はV字形状である。 In one embodiment, the linear silicon strip is formed by a plurality of side-by-side silicon steel pieces, and each silicon steel piece of the plurality of silicon steel pieces is V-shaped.
本考案を構成する固定子及び可動子の配列方式により、固定子と可動子の間の磁極間の吸引・反発の力が増強され、動作のエネルギーが発生する。これにより本考案は、磁石モーターの動作時に脈動現象が起こることなく、スムーズで安定した動作を可能にし、より高い産業上の利用可能性を有する。 By the arrangement method of the stator and the mover constituting the present invention, the suction / repulsion force between the magnetic poles between the stator and the mover is enhanced, and the energy of operation is generated. As a result, the present invention enables smooth and stable operation without pulsation phenomenon occurring during the operation of the magnet motor, and has higher industrial applicability.
図1及び図2に示すように、各々の固定子ユニット1は固定子帯状永久磁石11と、複数のケイ素鋼片13を組み合わせたケイ素鋼帯12を備え、ケイ素鋼片13の特徴は、各々の一端が前向きで他端が後ろ向きの形状であるため、複数のケイ素鋼片13を組み合わせたケイ素鋼帯12も一端が前向きで他端が後ろ向きで平行に配列される。このように設計されたケイ素鋼片13は主に固定子帯状永久磁石11の異なる2つの磁極のS極及びN極が透磁及び集磁の作用を有する(原理は後述のとおりである)。可動子ユニット2については、リニア誘導型磁石モーター100の可動子ユニット2は可動子帯状永久磁石21を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, each
本考案の可動子及び固定子の誘導磁気領域分布図及び磁力線の分布を示す図3及び図4を参照されたい。図3に示す隣り合う第1固定子ユニット1a及び第2固定子ユニット1bから分かるように、N極の可動子磁極2aは第1固定子ユニット1aに対応し、第1固定子ユニット1a上に平行に配列された第1ケイ素鋼帯12aの透磁及び集磁の作用により、第1ケイ素鋼帯12aのセグメント121aでは、強いN’磁場が誘起されるため、N極の可動子磁極2aに対して反発する力が生じ、この吸引・反発の力によりN極の可動子磁極2aに強い前向きの推進力が発生する。
Please refer to FIGS. 3 and 4 showing the distribution map of the induced magnetic region of the mover and the stator of the present invention and the distribution of the magnetic field lines. As can be seen from the adjacent
また、S極の可動子磁極2bは第2固定子ユニット1bに対応し、第2固定子ユニット1b上に平行に配列された第2ケイ素鋼帯12bの透磁及び集磁の作用により、第2ケイ素鋼帯12bのセグメント121bでは強いS’磁場が誘起されるとともにセグメント122bでは反発力が誘起されるため、S極の可動子磁極2bに対して反発する力が生じ、この吸引・反発の力によりS極の可動子磁極2bに強い前向きの推進力が発生する。
Further, the movable element
側面から見たN極の可動子磁極2a及び第1固定子ユニット1aの磁力線分布図である図4を同時に参照すると、N極の可動子磁極2a及び第1固定子ユニット1aのN極には磁極誘導現象が発生し、相対するS極の可動子磁極2b及び第2固定子ユニット1bにも同様の現象が発生するので両者間の反発・吸引関係を説明できる。
With reference to FIG. 4, which is a magnetic field line distribution diagram of the N-pole
図5及び図6を参照すると、本考案の可動子ユニット2は可動子可動ベース20上に取り付けられ、かつ可動子可動ベース20は可動子軸心10上に取り付けられ、固定子ユニット1との間にはわずかな空隙3を有し、固定子ユニット1は本考案の磁石モーターの固定ベース4上に固定される。可動子可動ベース20と固定ベース4にはいずれも亜鉛-アルミニウム合金のような非磁性材料が使用される。
Referring to FIGS. 5 and 6, the
図6の上部には本考案の動作領域61及び非動作領域62を示す。本考案の可動子ユニット2は前後移動が可能な可動部品であり、これにより使用者は本考案の磁石モーターを停止状態にするか動作状態にするかを選択して制御できる。可動子ユニット2が移動して非動作領域62に位置するとき、固定子ユニット1と可動子ユニット2の間には磁力の相互作用がないために静止状態になると同時に、可動子ユニット2を動作領域61の位置に推し進め、固定子ユニット1と可動子ユニット2の間が近距離のため磁力誘導により上述の相互に反発・吸引する作用が生じる。このため可動子ユニット2は動作のエネルギーを得られる。
The upper part of FIG. 6 shows the
本考案の第2実施形態を示す図7及び図8を参照されたい。第1実施形態と第2実施形態の主な違いは、図3及び図4と比べて分かるように、複数のケイ素鋼片13がV字形状である点にある。ケイ素鋼片13の特徴は、各々の中央の先端が前向きで両端が後ろ向きの形状であるため、複数のケイ素鋼片13を組み合わせたケイ素鋼帯12も中央の先端が前向きで両端が後ろ向きで平行に配列されている。このように設計されたケイ素鋼片13は、主に固定子帯状永久磁石11の異なる2つの磁極のS極及びN極の透磁及び集磁の作用により、良好な透磁及び集磁効果を発揮することができる。
See FIGS. 7 and 8 showing a second embodiment of the present invention. The main difference between the first embodiment and the second embodiment is that the plurality of
図9に示すのは隣り合う第1固定子ユニット1a及び第2固定子ユニット1bであり、N極の可動子磁極2a及びS極の可動子磁極2bがそれぞれ第1固定子ユニット1a及び第2固定子ユニット1bの異なるセグメントに対応する。第1固定子ユニット1a上には第1ケイ素鋼帯12aが、第2固定子ユニット1b上には第2ケイ素鋼帯12bがそれぞれV字形状に平行に配列され、透磁及び集磁の作用により、第1ケイ素鋼帯12a及び第2ケイ素鋼帯12bではN極の可動子磁極2aに対して強いN’磁場が誘起されるため、N極の可動子磁極2aに対して反発する力が生じる。第1固定子ユニット1a及び第2固定子ユニット1b上にV字形状に平行に配列された第1ケイ素鋼帯12a及び第2ケイ素鋼帯12bの透磁及び集磁の作用により、第1ケイ素鋼帯12a及び第2ケイ素鋼帯12bではS極の可動子磁極2bに対し強いS’磁場が誘起されるため、S極の可動子磁極2bに対して反発する力が生じる。
FIG. 9 shows adjacent
100 リニア誘導型磁石モーター
1 固定子ユニット
1a 第1固定子ユニット
1b 第2固定子ユニット
11 固定子帯状永久磁石
12 ケイ素鋼帯
12a 第1ケイ素鋼帯
12b 第2ケイ素鋼帯
121a セグメント
122b セグメント
13 ケイ素鋼片
2 可動子ユニット
10 可動子軸心
20 可動子可動ベース
2a N極の可動子磁極
2b S極の可動子磁極
21 可動子帯状永久磁石
3 空隙
4 固定ベース
61 動作領域
62 非動作領域
100 Linear
Claims (5)
前記可動子ユニットは可動子可動ベース上に固定され、かつ前記可動子ユニットは、可動子帯状永久磁石を含み、
前記固定子ユニットは固定ベース上に固定され、かつ前記固定子ユニットは、固定子帯状永久磁石を含み、前記固定子帯状永久磁石上には直線状のケイ素鋼帯が設けられ、前記固定子ユニットは前記可動子ユニットと相互に吸引・反発する力を生成することを特徴とするリニア誘導型磁石モーター。 A linear induction magnet motor that includes a mover unit and a stator unit.
The mover unit is fixed on a mover movable base, and the mover unit includes a mover band-shaped permanent magnet.
The stator unit is fixed on a fixed base, and the stator unit includes a stator band-shaped permanent magnet, and a linear silicon steel strip is provided on the stator band-shaped permanent magnet, and the stator unit is provided. Is a linear induction magnet motor characterized by generating a force that attracts and repels each other with the stator unit.
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