JP4127498B2 - Electromagnet device and method of manufacturing electromagnet device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば荷電粒子加速装置に用いられる電磁石装置及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、電子ビーム加速器において電子ビームを偏向させるために、偏向電磁石が使用される。従来の偏向電磁石は、C字状の鉄心の開口した磁極の両端部に主コイルが巻回され、開口部の磁極間に磁界を形成するように構成されている。このような偏向電磁石は、製作や据付け上の誤差により、磁界に誤差を生じるのを避けられず、ビームの軌道が理想値からずれてしまう。このビームの軌道を可能な限り理想値に近づけるために、開口部の磁極に複数の補正巻線を設けるとともに、複数のビーム位置モニタ及び放射光モニタのモニタ信号に基づいてビーム位置を検出し、各補正巻線の励磁量を制御するものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特許第3133155号公報(第3頁、図1及び図3)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電磁石装置としての偏向電磁石では、複数の補正巻線を設けて磁界の補正を行っているが、補正巻線が磁極鉄心に埋設される形で設けられており、磁極鉄心が補正巻線毎に分けられていないので、補正巻線の励磁量を制御して磁界を制御しようとしても、その制御能力に限界があった。
この発明は、上記のような問題点を解決して、磁極の磁界を容易に精度良く制御することができる電磁石装置を得ること及び電磁石装置の製造方法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】
この発明に係る電磁石装置は、間隙を設けて対向する一対の磁極とこれらの磁極を結ぶ継鉄部とを有するものであって、各磁極は磁極が互いに対向する側に設けられ板状ないし薄膜状の磁性材料が所定枚数磁極の対向方向と直交する方向に積層された鉄心とこの鉄心を周回して設けられ鉄心を励磁するためのものであって厚さ方向が磁極の対向方向と直交する方向になるようにして配設された板状ないし薄膜状の導電体にて形成された励磁コイルとを有する複数の部分電磁石を有するものである。
【0006】
また、この発明における電磁石装置の製造方法は、間隙を設けて対向する一対の磁極とこれらの磁極を結ぶ継鉄部とを有するものであって、各磁極は磁極が互いに対向する側に設けられ板状ないし薄膜状の磁性材料が所定枚数磁極の対向方向と直交する方向に積層された鉄心とこの鉄心を周回して設けられ鉄心を励磁するためのものであって厚さ方向が磁極の対向方向と直交する方向になるようにして配設された板状ないし薄膜状の導電体にて形成された励磁コイルとを有する複数の部分電磁石を有するものである電磁石装置の製造方法であって、次の工程を有するものである。
ア.板状ないし薄膜状の磁性材料を所定巻き回数四角形状ないしフィールドトラック状に巻回して直線部を有する環状コアを製造する環状コア製造工程。
イ.環状コアの直線部を所定の長さに切断して、鉄心を製造する工程。
ウ.鉄心を周回する板状ないし薄膜状の導電体を設け、励磁コイルとする励磁コイル形成工程。
【0007】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1〜図5は、この発明の実施の一形態を示すものであり、図1(a)は電磁石装置の構成図、図1(b)は部分電磁石装置の詳細構成図、図2は図1(b)の部分電磁石装置の側面図である。図3及び図4は部分電磁石装置の製造方法を説明するための説明図、図5は磁極面における磁束分布の補正例を示す説明図である。図1(a)において、電磁石装置1は、継鉄部3と、この継鉄部3の内側の端部に間隙を設けて対向する一対の部分電磁石装置5とを有し、全体としてC状に形成されている。そして、図示しないが一対の部分電磁石装置5の対向間隙に、加速すべき電子ビームが通過する真空ダクトが配設されている。継鉄部3は、珪素鋼板が積層されて形成されている。
【0008】
図1(b)に示すように、部分電磁石装置5は、絶縁物58を介して並列配置された所定個数(図1(b)では5個)の部分電磁石51を有する。なお、部分電磁石装置5の製造方法は後述する。部分電磁石51の外形寸法は幅W、高さHであり、後述するコアスタック53の外形寸法は幅Wc、高さHcであり、部分電磁石51の高さHとコアスタック53の高さHcとは同じである(図1及び図2参照)。部分電磁石51は、コアスタック53と、このコアスタック53を励磁する励磁コイル55とを有する。コアスタック53は、薄い矩形状の鉄系のアモルファス材で製作されたコア材53aが所定枚数、図1(b)の左右方向に積層されて構成されている。
【0009】
励磁コイル55は、コアスタック53の両外側に設けられた平板部55aと、平板部55aから図1(b)における下方へ平板部55aと同じ幅でコアスタック53よりも突出するように延伸された端子部55b(図2では左方へ延伸)、平板部55aから図1(b)における上方へコアスタック53よりも突出するように延伸され、隣接するもの同士が互いに電気的に接続された渡り部55cを有し、コアスタック53を周回して1ターンを形成している。
【0010】
ここで、部分電磁石装置5の製造方法を図3により説明する。まず、図3(a)に示すような直線部を有する扁平なフィールドトラック状の環状コア101を製造する。環状コア101の断面は図3(b)のようになっている。この環状コア101を、所定の切断線cにて切断して製造する。以下、製造方法を詳細に説明する。図3(a)において、直線部を有する扁平なフィールドトラック状の芯型(図示しない)に薄肉銅板155(図3(b)参照)を一巻きする。この上に、十数ミクロンメートル程度の厚さのテープ状にロール成型された鉄系のアモルファス磁性材テープ153aを所定回数巻き、1層目の環状部分コア101aを作る。なお、薄肉銅板155の奥行きD(図3(b)参照)は、アモルファス磁性材テープ153aの奥行きDcよりも広く、図3(b)の上下方向、図1(a)における紙面に垂直な方向にそれぞれ所定寸法突出している。
【0011】
さらに、一層目の環状部分コア101aの上に電気絶縁のための絶縁シート158を一巻きし、次の薄肉銅板155を巻きつける。その上にアモルファス磁性材テープ153aを所定回数巻回した後、外周に薄肉銅板155を巻きつけ、次の環状部分コア101aを作る。以上の作業を繰り返して、必要な層の数だけの環状部分コア101aを積層し、環状コア101を製造する。この環状コア101を、その直線部を図3(a)に示す切断線cにて切断して、図4に示すような部分電磁石ブロック集合体105を製造する。この部分電磁石ブロック集合体105は、図3(b)に示す環状コア101の断面と同様の断面を有する。
【0012】
部分電磁石ブロック集合体105は、この実施の形態では、5個の部分電磁石ブロック151が、絶縁物58を介して並列配置されたものとなっている。そして、アモルファス磁性材テープ153aが切断されて、コア材53aとなり、この積層されたコア材53aにてコアスタック53が構成される。薄肉銅板155が切断されて、平板部255a、上方及び下方の突出部255b、255cを有する導体255となる。絶縁シート158が切断されて、絶縁物58となる。そして、導体255の下方の突出部255bを加工して端子部55bとし、上方の突出部255cを内側に曲げて渡り部55cとするとともに対向する隣の渡り部55cと接続し、導体255aはそのまま平板部55aとなり、励磁コイル55ができあがる。
【0013】
なお、平板部55aは、高周波でコアを励磁する用途に使用する場合は、隣接する部分電磁石51のコアスタック53との間の磁気的な絶縁を行うための磁気絶縁板として機能する。この場合、磁気絶縁板として機能させるためには、高周波の周波数に応じ、その表皮効果による電流の浸透深さδの数倍程度の厚さに設定すればよい。この浸透深さは、
δ=√(2/ωμσ)
ここに、ω:周波数 μ:透磁率 σ:電気伝導度
で表され、薄肉銅板の両面に逆方向の電流が流れ、各部分コア間11〜15は磁気回路的に分離される。例えば、10MHz近傍の周波数では、概ね1枚数百ミクロンメータ程度の厚さの銅板でよい。
【0014】
以上のように構成された部分電磁石51は、絶縁物58を介して所定個数(図示は5個)、隣接配置されたものとなり、部分電磁石装置5(図1(b))が完成する。この部分電磁石装置5を2組、図示しない固定装置にて図1(a)の継鉄部3に、所定の間隙を設けて対向させて固定する。また、図示していないが、励磁コイル55は、それぞれ個別の電源に接続されて励磁され、対向する部分電磁石装置5の間隙に所定の磁束分布の磁界を発生する。
【0015】
各励磁コイル55において、電源からの励磁電流を制御することで所望の磁界分布を得ることができる。例えば一様磁界が必要な場合は、磁界測定装置で磁極面の磁束分布を測定し、磁束密度の誤差分△Bを電流値△Jに換算して電源にフィードバックすることで、一様な磁界を得ることができる。また、多極成分を追加したい場合は例えば6極成分を考慮した磁界分布に相当する励磁量を各コイルに加えることで、磁界を変更することができる。
【0016】
図5に磁極面、すなわち部分電磁石装置5の端面における磁束分布の補正例を示す。補正する対象に応じて、部分電磁石51の大きさや個数を設定し、部分電磁石51を励磁する電流を制御することにより、例えば図5(a)の曲線Fのような磁束分布を曲線Gのように補正できる。また、図5(b)の曲線Pのような磁束分布を曲線Qのような磁束分布にも補正できる。部分電磁石51は独立したコアスタック53と個別に励磁可能な励磁コイル55と有するので、部分電磁石51を個別に励磁し制御することにより、要求する磁界を自由に設定することができる。さらに、時間的に変化する励磁パターンを持つ場合も、その付加磁界を時間的に変化させることで、パターン励磁の間に磁気収束力を変化させるなど、時間的にも変化する磁束分布を得るもことできる。
【0017】
また、励磁コイル55の端子部55b及び渡り部55cをコアスタック53から突出させ、冷却機能を持たせることで、温度上昇によるコアスタック53の透磁率の変化を小さくし、またコア材53aの積層方向の温度分布や温度差による機械的な歪を小さし、特性を改善することができる。
【0018】
実施の形態2.
図6〜図8は、この発明の他の実施の形態を示すものであり、図6は電磁石装置の構成図、図7(a)は部分電磁石装置の平面図、図7(b)は断面図、図7(c)はコアスタックのアモルファス材の透磁率の分布図である。図8は、コアスタックの製造するための環状コアの構成図である。図6において、磁界発生装置6は、開口部に主鉄心部7aを有するC状の継鉄部7と、この主鉄心部7aに巻回された主コイル8を有している。継鉄部7は、珪素鋼板が積層されて形成されている。主鉄心部7aに、間隙を設けて対向する一対の部分電磁石装置9が固着されている。そして、図示しないが一対の部分電磁石装置9の対向間隙に、加速すべき電子ビームが通過する真空ダクトが配設されている。
【0019】
図7(a)において、部分電磁石装置9は部分電磁石装置98を介して並列配置された所定個数の部分電磁石91を有する。部分電磁石91の外形寸法は幅W2、高さH2であり、後述するコアスタック93の外形寸法は幅Wc2、高さHc2である(図6及び図7参照)。部分電磁石91は、図7(a)では、3個だけ図示している。部分電磁石91は、コアスタック93と、このコアスタック93を励磁する励磁コイル95とを有する。
【0020】
コアスタック93は、薄い矩形状のアモルファス材で製作されたコア材93aが所定枚数、図7(b)の左右方向に積層されて構成されている。コアスタック93を構成するコア材93aは、その配設位置によって透磁率が異なるものが使用されている。例えば、この実施の形態においては、図7(c)に示すように、中央部から図7(c)における左右方向の端部に行くに従って透磁率が高いコア材93aが使用されている。このコアスタック93の製造方法については後述する。
【0021】
励磁コイル95は、帯状の薄肉銅板にて製造され、励磁コイル95bを有し、コアスタック93を周回して1ターンを形成している。この実施の形態においては、励磁コイル95は、コアスタック93よりも幅広であり(図7(b)において、H2>Hc2)、一方側(図7(b)における上方側)がコアスタック93よりも所定寸法突出し、他方側はコアスタック93と面一となっている。そして、部分電磁石装置9は、この励磁コイル95の面一側が主鉄心部7a(図6)に接するように取り付けられる。
【0022】
ここで、コアスタック93の製造方法を図8により説明する。鉄系のアモルファス材は、環状に巻回するときに加える張力を変化させることによりその透磁率が変化することが知られている。この現象を利用してコアの透磁率を少しずつ変化させたコアスタック93を製造する。まず、図8(a)に示すような直線部を有する扁平なフィールドトラック状の環状コア193を巻回する。環状コア193の断面は図8(b)のようになっている。この環状コア193を切断線cにて切断し、コアスタック93を製造する。
【0023】
環状コア193は、直線部を有する扁平なフィールドトラック状の芯型(図示しない)を用意し、十数ミクロンメートル程度の厚さのテープ状にロール成型された鉄系のアモルファス磁性材テープ193aを巻いていく。巻き始めから巻き厚さが(Wc2)/2(図7(b))になるまでの間、次第に張力を強くしながら巻いていく。巻き厚さが(Wc2)/2を越えてから巻き厚さがWc2になるまでの間、次第に張力を弱くしながら巻いていき、巻き終わりには最初の張力に戻るようにする。
【0024】
これにより、図8の環状コア193ができあがるので、図8(a)の切断線cにて切断し、コアスタック93を製造する。このコアスタック93に、励磁コイル95となる薄肉銅板を1ターンとなるように巻いて、図7に示す部分電磁石91が完成する。この部分電磁石91を所定個数、絶縁物98を介して並列位置し、部分電磁石装置9とする。
【0025】
例えば、アモルファス材を焼鈍するときに印加する磁界の強さを変えると透磁率の異なるものになる。この現象を利用して透磁率の異なるアモルファス材を製作して、使用する位置によって、すなわち環状コア193を製作するときにその巻回の進行に応じて透磁率の異なるアモルファス磁性材テープ193aを使用して巻回することにより、コアスタック93における中央部と両端部とで透磁率の異なるコア材93aを配設することができる。このようにすれば、同じ磁性材料を使って異なる透磁率のコア材を製作することができ、コア材93aを安価にできる。また、環状コアの巻き始め部及び巻き終わり部をテープ状の鉄系のアモルファス磁性材テープを巻回し、巻き厚さの中央部を例えばナノクリスタル材などの透磁率の高い材料で形成されたテープ状の磁性材料を巻回するようにしてもよい。
【0026】
この実施の形態によれば、コア材93aの透磁率をコアスタック93の端部から中央部に向かって少しずつ変えて透磁率が例えば図7(c)に示すように配列することで、6極等の多極成分が入った磁界分布を作ることができる。また逆に主鉄心部の端部の多極成分を打ち消すような一様な磁界分布を作ることも可能である。もちろん、コアスタック93をそれぞれ励磁する励磁コイルを個別に励磁する電源を設けて、その励磁電流を制御することにより、所望の磁束分布の磁化をつくることができる。
【0027】
また、励磁コイル95の高さH2をコアスタック93の高さHc2よりも高くし、励磁コイル95をコアスタック93から突出させ、冷却機能を持たせることで、温度上昇による透磁率の変化を小さくし、また積層方向の温度分布を小さくし温度差による機械的な歪を小さし、特性を改善することができる。
【0028】
なお、上記各実施の形態においては、コアスタック53のコア材として、アモルファス材やナノクリスタル材などを使うものを示したが、これに限られるものではなく、珪素鋼板や電磁鋼板などその他の材料を使用する場合であっても、同様の効果を奏する。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る電磁石装置は、間隙を設けて対向する一対の磁極とこれらの磁極を結ぶ継鉄部とを有するものであって、各磁極は磁極が互いに対向する側に設けられ板状ないし薄膜状の磁性材料が所定枚数磁極の対向方向と直交する方向に積層された鉄心とこの鉄心を周回して設けられ鉄心を励磁するためのものであって厚さ方向が磁極の対向方向と直交する方向になるようにして配設された板状ないし薄膜状の導電体にて形成された励磁コイルとを有する複数の部分電磁石を有するものであるので、部分電磁石は独立した鉄心とこの鉄心を個別に励磁可能な励磁コイルを有するので、部分電磁石を個別に励磁し制御することにより、要求する磁界を自由に設定することができる。
【0030】
また、この発明における電磁石装置の製造方法は、間隙を設けて対向する一対の磁極とこれらの磁極を結ぶ継鉄部とを有するものであって、各磁極は磁極が互いに対向する側に設けられ板状ないし薄膜状の磁性材料が所定枚数磁極の対向方向と直交する方向に積層された鉄心とこの鉄心を周回して設けられ鉄心を励磁するためのものであって厚さ方向が磁極の対向方向と直交する方向になるようにして配設された板状ないし薄膜状の導電体にて形成された励磁コイルとを有する複数の部分電磁石を有するものである電磁石装置の製造方法であって、次の工程を有するものである。
ア.板状ないし薄膜状の磁性材料を所定巻き回数四角形状ないしフィールドトラック状に巻回して直線部を有する環状コアを製造する環状コア製造工程。
イ.環状コアの直線部を所定の長さに切断して、鉄心を製造する工程。
ウ.鉄心を周回する板状ないし薄膜状の導電体を設け、励磁コイルとする励磁コイル形成工程。
これにより、板状ないし薄膜状の磁性材料を所定巻き回数四角形状ないしフィールドトラック状に巻回して直線部を有する環状コアを製造し、環状コアの直線部を所定の長さに切断して、鉄心を製造するので、独立した鉄心とこの鉄心を個別に励磁可能な励磁コイルを有し個別に励磁し制御することにより要求する磁界を自由に設定することができる部分電磁石を有する部分電磁石装置を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の一形態を示すものであり、図1(a)は電磁石装置の構成図、図1(b)は部分電磁石装置の詳細構成図である。
【図2】 図1の部分電磁石装置の側面図である。
【図3】 部分電磁石装置の製造方法を説明するための説明図である。
【図4】 部分電磁石装置の製造方法を説明するための説明図である。
【図5】 磁極面における磁束分布の補正例を示す説明図である。
【図6】 この発明の他の実施の形態を示す電磁石装置の構成図である。
【図7】 図7(a)は図6の部分電磁石装置の平面図、図7(b)は断面図、図7(c)はコアスタックのアモルファス材の透磁率の分布図である。
【図8】 コアスタックを製造するための環状コアの構成図である。
【符号の説明】
1,6 電磁石装置、3,7 継鉄部、5,9 部分電磁石装置、
51,91 部分電磁石、53,93 コアスタック、
53a,93a コア材、55,95 励磁コイル、101 環状コア。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnet device used in, for example, a charged particle acceleration device and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
For example, a deflection electromagnet is used to deflect an electron beam in an electron beam accelerator. A conventional bending electromagnet is configured such that a main coil is wound around both ends of a magnetic pole opened by a C-shaped iron core, and a magnetic field is formed between the magnetic poles of the opening. Such a deflection electromagnet inevitably causes an error in the magnetic field due to manufacturing and installation errors, and the beam trajectory deviates from the ideal value. In order to make the beam trajectory as close to the ideal value as possible, a plurality of correction windings are provided on the magnetic pole of the opening, and the beam position is detected based on the monitor signals of the plurality of beam position monitors and the radiation monitor, Some control the amount of excitation of each correction winding (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3133155 (
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional deflection electromagnet as an electromagnet device, a plurality of correction windings are provided to correct a magnetic field. However, the correction winding is provided in a form embedded in a magnetic pole core, and the magnetic pole core is a correction winding. Since it is not divided for each, even if it is attempted to control the magnetic field by controlling the excitation amount of the correction winding, there is a limit to the control capability.
An object of the present invention is to solve the above-described problems, to obtain an electromagnet device capable of easily and accurately controlling the magnetic field of a magnetic pole, and to provide a method for manufacturing the electromagnet device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Electromagnet device according to the invention, which has a yoke portion which connects the pair of magnetic poles and those magnetic poles which face each other is provided a gap, each pole is provided on the side where the magnetic poles are opposed to each other plate-shaped or film Cores laminated in a direction perpendicular to the opposing direction of the magnetic poles and a magnetic core provided around the iron core to excite the iron core, the thickness direction being orthogonal to the opposing direction of the magnetic poles It has a plurality of partial electromagnets having excitation coils formed of plate-like or thin-film conductors arranged in the direction .
[0006]
The method of manufacturing an electromagnet device according to the present invention includes a pair of magnetic poles facing each other with a gap and a yoke portion connecting these magnetic poles, and each magnetic pole is provided on the side where the magnetic poles face each other. An iron core in which a predetermined number of plate-like or thin-film magnetic materials are stacked in a direction perpendicular to the opposing direction of the magnetic poles, and provided around the iron core to excite the iron core, the thickness direction being opposed to the magnetic poles A method of manufacturing an electromagnet device having a plurality of partial electromagnets having an excitation coil formed of a plate-like or thin-film conductor disposed so as to be in a direction orthogonal to the direction , It has the following steps.
A. An annular core manufacturing process for manufacturing an annular core having a straight portion by winding a plate-like or thin-film magnetic material into a square shape or a field track shape a predetermined number of turns.
I. A step of manufacturing the iron core by cutting the linear portion of the annular core into a predetermined length.
C. An excitation coil forming step in which a plate-like or thin-film conductor that circulates around the iron core is provided to form an excitation coil.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 5 show an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a configuration diagram of an electromagnet device, FIG. 1B is a detailed configuration diagram of a partial electromagnet device, and FIG. It is a side view of the partial electromagnet apparatus of 1 (b). 3 and 4 are explanatory views for explaining a method of manufacturing the partial electromagnet device, and FIG. 5 is an explanatory view showing an example of correcting the magnetic flux distribution on the magnetic pole surface. In FIG. 1A, an
[0008]
As shown in FIG. 1B, the
[0009]
The
[0010]
Here, the manufacturing method of the
[0011]
Further, an insulating
[0012]
In this embodiment, the partial
[0013]
The flat plate portion 55a functions as a magnetic insulating plate for performing magnetic insulation between the
δ = √ (2 / ωμσ)
Here, ω: frequency μ: magnetic permeability σ: electrical conductivity, reverse current flows on both surfaces of the thin copper plate, and the partial cores 11 to 15 are separated in a magnetic circuit manner. For example, at a frequency in the vicinity of 10 MHz, a copper plate having a thickness of about one hundred hundred micrometers may be used.
[0014]
The
[0015]
In each
[0016]
FIG. 5 shows an example of correcting the magnetic flux distribution on the magnetic pole surface, that is, the end surface of the
[0017]
Further, the terminal portion 55b and the transition portion 55c of the
[0018]
6 to 8 show another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a configuration diagram of the electromagnet device, FIG. 7A is a plan view of the partial electromagnet device, and FIG. FIG. 7C is a distribution diagram of magnetic permeability of the amorphous material of the core stack. FIG. 8 is a configuration diagram of an annular core for manufacturing a core stack. In FIG. 6, the
[0019]
In FIG. 7A, the
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
Here, a method of manufacturing the
[0023]
As the
[0024]
As a result, the
[0025]
For example, when the strength of a magnetic field applied when an amorphous material is annealed is changed, the magnetic permeability becomes different. Using this phenomenon, an amorphous material having a different magnetic permeability is manufactured, and an amorphous magnetic material tape 193a having a different magnetic permeability is used depending on the position of use, that is, when the
[0026]
According to this embodiment, by changing the magnetic permeability of the core material 93a little by little from the end of the
[0027]
Further, the height H2 of the
[0028]
In each of the above embodiments, the core material of the
[0029]
【The invention's effect】
As described above, the electromagnet device according to the present invention has a pair of magnetic poles facing each other with a gap and a yoke portion connecting these magnetic poles, and each magnetic pole is on the side where the magnetic poles face each other. provided plate-like or film-like magnetic material is a predetermined number pole thickness direction poles be for the opposing direction and are iron core laminated in a direction orthogonal to excite the iron core provided around the this core of Since the partial electromagnet has a plurality of partial electromagnets having excitation coils formed of plate-like or thin-film conductors arranged so as to be in a direction orthogonal to the opposing direction of the Since the iron core and the exciting coil that can individually excite the iron core are provided, the required magnetic field can be freely set by individually exciting and controlling the partial electromagnets.
[0030]
The method of manufacturing an electromagnet device according to the present invention includes a pair of magnetic poles facing each other with a gap and a yoke portion connecting these magnetic poles, and each magnetic pole is provided on the side where the magnetic poles face each other. An iron core in which a predetermined number of plate-like or thin-film magnetic materials are stacked in a direction perpendicular to the opposing direction of the magnetic poles, and provided around the iron core to excite the iron core, the thickness direction being opposed to the magnetic poles A method of manufacturing an electromagnet device having a plurality of partial electromagnets having an excitation coil formed of a plate-like or thin-film conductor disposed so as to be in a direction orthogonal to the direction , It has the following steps.
A. An annular core manufacturing process for manufacturing an annular core having a straight portion by winding a plate-like or thin-film magnetic material into a square shape or a field track shape a predetermined number of turns.
I. A step of manufacturing the iron core by cutting the linear portion of the annular core into a predetermined length.
C. An excitation coil forming step in which a plate-like or thin-film conductor that circulates around the iron core is provided to form an excitation coil.
Thus, a plate-shaped or thin-film magnetic material is wound into a square shape or a field track shape a predetermined number of turns to produce an annular core having a straight portion, and the straight portion of the annular core is cut into a predetermined length, Since an iron core is manufactured, a partial electromagnet apparatus having an independent iron core and a partial electromagnet having an exciting coil that can individually excite the iron core and capable of freely setting a required magnetic field by individually exciting and controlling the iron core. It can be manufactured easily.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, FIG. 1 (a) is a configuration diagram of an electromagnet device, and FIG. 1 (b) is a detailed configuration diagram of a partial electromagnet device.
FIG. 2 is a side view of the partial electromagnet device of FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a method of manufacturing a partial electromagnet device.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a method of manufacturing the partial electromagnet device.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of correcting the magnetic flux distribution on the magnetic pole surface.
FIG. 6 is a configuration diagram of an electromagnet device showing another embodiment of the present invention.
7 (a) is a plan view of the partial electromagnet device of FIG. 6, FIG. 7 (b) is a cross-sectional view, and FIG. 7 (c) is a magnetic distribution distribution of the amorphous material of the core stack.
FIG. 8 is a configuration diagram of an annular core for manufacturing a core stack.
[Explanation of symbols]
1,6 electromagnet device, 3,7 yoke part, 5,9 partial electromagnet device,
51,91 Partial electromagnet, 53,93 Core stack,
53a, 93a Core material, 55, 95 exciting coil, 101 annular core.
Claims (8)
ア.板状ないし薄膜状の磁性材料を所定巻き回数四角形状ないしフィールドトラック状に巻回して直線部を有する環状コアを製造する環状コア製造工程。A. An annular core manufacturing process for manufacturing an annular core having a straight portion by winding a magnetic material in the form of a plate or thin film into a square shape or a field track shape a predetermined number of turns.
イ.上記環状コアの上記直線部を所定の長さに切断して、上記鉄心を製造する工程。I. The step of manufacturing the iron core by cutting the linear portion of the annular core into a predetermined length.
ウ.上記鉄心を周回する板状ないし薄膜状の導電体を設け、上記励磁コイルとする励磁コイル形成工程。C. An excitation coil forming step in which a plate-like or thin-film conductor that circulates around the iron core is provided to form the excitation coil.
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