JP3271330B2 - 磁石の着磁装置 - Google Patents
磁石の着磁装置Info
- Publication number
- JP3271330B2 JP3271330B2 JP29662892A JP29662892A JP3271330B2 JP 3271330 B2 JP3271330 B2 JP 3271330B2 JP 29662892 A JP29662892 A JP 29662892A JP 29662892 A JP29662892 A JP 29662892A JP 3271330 B2 JP3271330 B2 JP 3271330B2
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- Japan
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- magnet
- magnetic
- magnetized
- magnetizing device
- disk
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- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大型磁石、特に酸化物
超電導材料と組み合わせた磁気ベアリングに用いられる
磁石の着磁方法を提供する。
超電導材料と組み合わせた磁気ベアリングに用いられる
磁石の着磁方法を提供する。
【０００２】
【従来の技術】最近、酸化物バルク超電導材料の磁束ピ
ンニングを利用した磁気ベアリングの研究がおこなわれ
ている。この磁気ベアリングは、磁石と酸化物超電導バ
ルクの間に働く生じる磁気的な相互作用によりどちらか
一方を浮上させ、回転させることを特徴とする。この方
法は機械的な接触が不要であるため、極めて損失の少な
い回転が得られる。このことを利用して大型の円盤を回
転させ、電気エネルギーを回転の運動エネルギーとして
貯蔵する超電導フライホイールが検討されている。
ンニングを利用した磁気ベアリングの研究がおこなわれ
ている。この磁気ベアリングは、磁石と酸化物超電導バ
ルクの間に働く生じる磁気的な相互作用によりどちらか
一方を浮上させ、回転させることを特徴とする。この方
法は機械的な接触が不要であるため、極めて損失の少な
い回転が得られる。このことを利用して大型の円盤を回
転させ、電気エネルギーを回転の運動エネルギーとして
貯蔵する超電導フライホイールが検討されている。
【０００３】磁束ピンニング現象を利用して磁気浮上さ
せた物体が円滑に回転するには、磁石と超電導体のうち
少なくともどちらか一方が回転方向に対して均一な磁場
をつくらねばならない。現在の技術では、使用に耐えう
る酸化物超電導体の大きさが限られ、また着磁出来る磁
石の大きさが限られてしまうため、エネルギー貯蔵用フ
ライホイールに使用されるような円盤状あるいは円環状
の大型物体を磁気ベアリングで回転させるためには、小
さな部材を並べて用いる。すなわち複数の磁石を同心円
状に敷き詰めるように配置することによって回転方向に
均一な磁場をつくり、この同心円軌道に沿って酸化物超
電導体を配置し、そのどちらかをフライホイールに設置
して浮上回転させる方法がとられている。しかしなが
ら、形状や着磁方法に起因した磁石本体または磁石の継
ぎ目部分での表面磁束密度の不均一により回転に損失が
生じる問題があった。
せた物体が円滑に回転するには、磁石と超電導体のうち
少なくともどちらか一方が回転方向に対して均一な磁場
をつくらねばならない。現在の技術では、使用に耐えう
る酸化物超電導体の大きさが限られ、また着磁出来る磁
石の大きさが限られてしまうため、エネルギー貯蔵用フ
ライホイールに使用されるような円盤状あるいは円環状
の大型物体を磁気ベアリングで回転させるためには、小
さな部材を並べて用いる。すなわち複数の磁石を同心円
状に敷き詰めるように配置することによって回転方向に
均一な磁場をつくり、この同心円軌道に沿って酸化物超
電導体を配置し、そのどちらかをフライホイールに設置
して浮上回転させる方法がとられている。しかしなが
ら、形状や着磁方法に起因した磁石本体または磁石の継
ぎ目部分での表面磁束密度の不均一により回転に損失が
生じる問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の従来技
術の問題点を改良した回転方向に均一な同心円の表面磁
場分布を有する回転損失の少ない磁気ベアリング用大型
磁石の着磁装置及び該装置で着磁された磁気ベアリング
用大型磁石を提供することを目的とする。
術の問題点を改良した回転方向に均一な同心円の表面磁
場分布を有する回転損失の少ない磁気ベアリング用大型
磁石の着磁装置及び該装置で着磁された磁気ベアリング
用大型磁石を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するものであって、被着磁体である円盤状体または円環
状体をその中心軸の回りに回転させる機構と、前記円盤
状体または円環状体の回転面の一部を軸方向の回転面の
両側から回転面を切って磁場を発生させる電磁石と、磁
場を徐々に励磁し、その後減磁する機構とからなり、前
記被着磁体を円環状に回転方向に対して均一に着磁する
ことを特徴とする回転損失の少ない磁気ベアリング用大
型磁石の着磁装置である。また円盤状体または円環状体
の中心軸の並進移動機構を設けることも特徴とする。さ
らに、前記着磁装置で着磁された円盤状体または円環状
体の磁石であって、回転方向に対しての表面磁束密度の
バラツキが表面磁束密度が０．３Ｔのとき±0.008T以内
であることを特徴とする磁気ベアリング用大型磁石であ
る。
するものであって、被着磁体である円盤状体または円環
状体をその中心軸の回りに回転させる機構と、前記円盤
状体または円環状体の回転面の一部を軸方向の回転面の
両側から回転面を切って磁場を発生させる電磁石と、磁
場を徐々に励磁し、その後減磁する機構とからなり、前
記被着磁体を円環状に回転方向に対して均一に着磁する
ことを特徴とする回転損失の少ない磁気ベアリング用大
型磁石の着磁装置である。また円盤状体または円環状体
の中心軸の並進移動機構を設けることも特徴とする。さ
らに、前記着磁装置で着磁された円盤状体または円環状
体の磁石であって、回転方向に対しての表面磁束密度の
バラツキが表面磁束密度が０．３Ｔのとき±0.008T以内
であることを特徴とする磁気ベアリング用大型磁石であ
る。
【０００６】
【作用】本発明は磁気ベアリング用大型磁石の着磁装置
であって、図１にその原理を示すように、着磁しようと
する軸対称な被着磁体１の回転面の一部を軸方向の回転
面をはさんで電磁石の磁極３Ａ，３Ｂを配置して磁場５
を発生させ、着磁しようとする軸対称な被着磁体の中心
軸２を中心として回転させつつ徐々に磁場を印加し、磁
極内を連続的に通過させる手段を設けたものである。さ
らに、上述した装置に着磁しようとする被着磁体の回転
軸を図１に示すように平行移動４することによって、半
径の異なる同心円の表面磁場分布を有する大型磁石にな
るような着磁が可能である。この場合磁極の方を移動し
ても目的を達することができるが被着磁体の回転軸を移
動する方が容易である。
であって、図１にその原理を示すように、着磁しようと
する軸対称な被着磁体１の回転面の一部を軸方向の回転
面をはさんで電磁石の磁極３Ａ，３Ｂを配置して磁場５
を発生させ、着磁しようとする軸対称な被着磁体の中心
軸２を中心として回転させつつ徐々に磁場を印加し、磁
極内を連続的に通過させる手段を設けたものである。さ
らに、上述した装置に着磁しようとする被着磁体の回転
軸を図１に示すように平行移動４することによって、半
径の異なる同心円の表面磁場分布を有する大型磁石にな
るような着磁が可能である。この場合磁極の方を移動し
ても目的を達することができるが被着磁体の回転軸を移
動する方が容易である。
【０００７】上述した手段によって、従来一度に着磁で
きなかったような大きな磁石を連続的かつ同心円状に磁
化させることが可能である。着磁時の被着磁体の回転抵
抗を低くするために、電磁石の磁場を徐々に印加するこ
とが望ましい。また電磁石の極性を反転させることによ
って、半径の異なる同心円状の磁化が可能である。
きなかったような大きな磁石を連続的かつ同心円状に磁
化させることが可能である。着磁時の被着磁体の回転抵
抗を低くするために、電磁石の磁場を徐々に印加するこ
とが望ましい。また電磁石の極性を反転させることによ
って、半径の異なる同心円状の磁化が可能である。
【０００８】図２は本発明の装置によって磁化した大型
磁石の磁極を示したものである。図３は従来の方法で同
様な磁極を設けようとした場合の模式図である。すなわ
ち、従来の方法では、円周方向に磁石の継ぎ目が生じて
しまい、例えば、これが超電導体上を回転しようとした
場合、継ぎ目部分での表面磁束密度の不均一により回転
ロスが生じてしまう。一方、本発明の着磁装置により磁
化した大型磁石は継ぎ目がないために、回転方向に対し
ての表面磁束密度の不均一が少なくてすみ、その分回転
ロスが少なくてすむ。
磁石の磁極を示したものである。図３は従来の方法で同
様な磁極を設けようとした場合の模式図である。すなわ
ち、従来の方法では、円周方向に磁石の継ぎ目が生じて
しまい、例えば、これが超電導体上を回転しようとした
場合、継ぎ目部分での表面磁束密度の不均一により回転
ロスが生じてしまう。一方、本発明の着磁装置により磁
化した大型磁石は継ぎ目がないために、回転方向に対し
ての表面磁束密度の不均一が少なくてすみ、その分回転
ロスが少なくてすむ。
【０００９】
【実施例】図４に示すように、ワイス型の電磁石１２と
その磁極外部に同心円状の被着磁体１を支持して回転す
る機構を有する大型磁石の着磁装置を作製した。この装
置の被着磁体の中心軸２はシンクロナスモーターと駆動
ベルトでつながれており、回転が可能である。また上下
方向に並進移動１１が可能である。すなわち図４におい
て６はポールピース、７はヨーク、８はコイルであり電
磁石１２を構成している。９は被着磁体１の中心軸２を
支持する支持部材であり、図示しない機構により上下に
移動可能になっている。また中心軸２にはプーリー１０
が取りつけられて図示しない駆動ベルトが掛けられ、回
転させられる。
その磁極外部に同心円状の被着磁体１を支持して回転す
る機構を有する大型磁石の着磁装置を作製した。この装
置の被着磁体の中心軸２はシンクロナスモーターと駆動
ベルトでつながれており、回転が可能である。また上下
方向に並進移動１１が可能である。すなわち図４におい
て６はポールピース、７はヨーク、８はコイルであり電
磁石１２を構成している。９は被着磁体１の中心軸２を
支持する支持部材であり、図示しない機構により上下に
移動可能になっている。また中心軸２にはプーリー１０
が取りつけられて図示しない駆動ベルトが掛けられ、回
転させられる。
【００１０】適用例１ 上記の装置を用いて圧延加工した直径３０ｃｍ、厚さ１
ｃｍの未着磁のＰｒ系希土類磁石を図４の装置に設置
し、１００ｒｐｍで回転させた。磁極の中心を磁石の半
径１２．５ｃｍの部分が通過するようにした。この後、
電磁石を起動させ、０．１Ｔ／ｍｉｎ．の速度で１．５
Ｔまで励磁し、１．５Ｔで１分間磁場を保持して、その
後減磁した。このようにして着磁された磁石を装置から
とりはずし、その表面磁場分布を測定したところ、半径
１２．５ｃｍの円環状に磁化されていた。半径１２．５
ｃｍの磁石表面の円盤垂直方向の磁場の平均値は０．３
Ｔで磁界の不均一は±０．００８Ｔ以内であった。
ｃｍの未着磁のＰｒ系希土類磁石を図４の装置に設置
し、１００ｒｐｍで回転させた。磁極の中心を磁石の半
径１２．５ｃｍの部分が通過するようにした。この後、
電磁石を起動させ、０．１Ｔ／ｍｉｎ．の速度で１．５
Ｔまで励磁し、１．５Ｔで１分間磁場を保持して、その
後減磁した。このようにして着磁された磁石を装置から
とりはずし、その表面磁場分布を測定したところ、半径
１２．５ｃｍの円環状に磁化されていた。半径１２．５
ｃｍの磁石表面の円盤垂直方向の磁場の平均値は０．３
Ｔで磁界の不均一は±０．００８Ｔ以内であった。
【００１１】適用例２ 適用例１で述べた着磁の後、磁極の中心を磁石の半径
７．５ｃｍの部分が通過するように磁石を平行移動し、
１００ｒｐｍで回転させ、適用例１と同様な条件で着磁
した。ただし、電磁石に印加する電流は適用例１におけ
る場合と極性を反転させて励磁した。この結果、磁石は
半径１２．５ｃｍと半径７．５ｃｍの円環状に極性の異
なる表面磁束密度を有するように磁化されていた。半径
１２．５ｃｍおよび７．５ｃｍの磁石表面の円盤垂直方
向の磁場の平均値はそれぞれ０．３Ｔおよび−０．３Ｔ
で磁界の不均一は±０．００８Ｔ以内であった。
７．５ｃｍの部分が通過するように磁石を平行移動し、
１００ｒｐｍで回転させ、適用例１と同様な条件で着磁
した。ただし、電磁石に印加する電流は適用例１におけ
る場合と極性を反転させて励磁した。この結果、磁石は
半径１２．５ｃｍと半径７．５ｃｍの円環状に極性の異
なる表面磁束密度を有するように磁化されていた。半径
１２．５ｃｍおよび７．５ｃｍの磁石表面の円盤垂直方
向の磁場の平均値はそれぞれ０．３Ｔおよび−０．３Ｔ
で磁界の不均一は±０．００８Ｔ以内であった。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の着磁装置
により円周方向に均一な同心円の表面磁場分布を有する
大型磁石の着磁が可能になった。この大型磁石は回転損
失の少ない磁気ベアリング用大型磁石として有用であ
り、この着磁装置は、エネルギー貯蔵フライホイールに
用いられる磁気ベアリング用大型磁石の着磁装置として
特に有用である。
により円周方向に均一な同心円の表面磁場分布を有する
大型磁石の着磁が可能になった。この大型磁石は回転損
失の少ない磁気ベアリング用大型磁石として有用であ
り、この着磁装置は、エネルギー貯蔵フライホイールに
用いられる磁気ベアリング用大型磁石の着磁装置として
特に有用である。
【図１】本発明の着磁装置の原理を示す図
【図２】本発明の着磁装置によって着磁した磁石の表面
磁束密度分布の例を示す図
磁束密度分布の例を示す図
【図３】従来の方法で図２と同様な磁石を作製しようと
した場合の磁石の構造を示す図
した場合の磁石の構造を示す図
【図４】本発明の着磁装置の実施例を示す図
１ 被着磁体 ２ 中心軸 ３，３Ａ，３Ｂ 磁極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 操 神奈川県川崎市中原区井田1618番地 新 日本製鐵株式会社 先端技術研究所内 (56)参考文献 特開 平２−140907（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−162512（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】 被着磁体である円盤状体または円環状体
をその中心軸の回りに回転させる機構と、前記円盤状体
または円環状体の回転面の一部を軸方向の回転面の両側
から回転面を切って磁場を発生させる電磁石と、磁場を
徐々に励磁し、その後減磁する機構とからなり、前記被
着磁体を円環状に回転方向に対して均一に着磁すること
を特徴とする回転損失の少ない磁気ベアリング用大型磁
石の着磁装置。 - 【請求項２】 円盤状体または円環状体の中心軸の並進
移動機構を設けることを特徴とする請求項１記載の磁石
の着磁装置。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の着磁装置で着
磁された円盤状体または円環状体の磁石であって、回転
方向に対しての表面磁束密度のバラツキが表面磁束密度
が０．３Ｔのとき±0.008T以内であることを特徴とする
磁気ベアリング用大型磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29662892A JP3271330B2 (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 磁石の着磁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29662892A JP3271330B2 (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 磁石の着磁装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06124833A JPH06124833A (ja) | 1994-05-06 |
| JP3271330B2 true JP3271330B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=17836009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29662892A Expired - Lifetime JP3271330B2 (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 磁石の着磁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3271330B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6582647B1 (en) | 1998-10-01 | 2003-06-24 | Littelfuse, Inc. | Method for heat treating PTC devices |
| US6628498B2 (en) | 2000-08-28 | 2003-09-30 | Steven J. Whitney | Integrated electrostatic discharge and overcurrent device |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4803786B2 (ja) * | 2004-06-30 | 2011-10-26 | 内山工業株式会社 | トーンホイールの着磁方法及び着磁装置 |
| CN104347261A (zh) * | 2014-10-10 | 2015-02-11 | 宁波金鸡强磁股份有限公司 | 一种辐射圆环磁体取向装置以及取向方法 |
-
1992
- 1992-10-09 JP JP29662892A patent/JP3271330B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6582647B1 (en) | 1998-10-01 | 2003-06-24 | Littelfuse, Inc. | Method for heat treating PTC devices |
| US6628498B2 (en) | 2000-08-28 | 2003-09-30 | Steven J. Whitney | Integrated electrostatic discharge and overcurrent device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06124833A (ja) | 1994-05-06 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000620 |
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