JPH0116103B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0116103B2 JPH0116103B2 JP57110024A JP11002482A JPH0116103B2 JP H0116103 B2 JPH0116103 B2 JP H0116103B2 JP 57110024 A JP57110024 A JP 57110024A JP 11002482 A JP11002482 A JP 11002482A JP H0116103 B2 JPH0116103 B2 JP H0116103B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- coercive force
- flux density
- magnetic flux
- field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 25
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
- H02K23/02—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
- H02K23/04—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having permanent magnet excitation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、永久磁石界磁直流機の改良に関する
ものである。
ものである。
従来の永久磁石界磁直流機は、高出力を得るた
めに残留磁束密度の高い磁石を用いると減磁耐力
が低く、逆に、減磁耐力を向上しようとして保磁
力の大きな磁石を用いると出力が小さくなる欠点
があつた。このため、減磁界領域に高保磁力磁石
を、増磁界領域に高残留磁束密度磁石を並置する
ことが考えられるが、接合部に大きな残留磁束密
度の差が生じるため、局部的減磁の発生により振
動や音発生の原因となる欠点があつて実用化が困
難とされていた。
めに残留磁束密度の高い磁石を用いると減磁耐力
が低く、逆に、減磁耐力を向上しようとして保磁
力の大きな磁石を用いると出力が小さくなる欠点
があつた。このため、減磁界領域に高保磁力磁石
を、増磁界領域に高残留磁束密度磁石を並置する
ことが考えられるが、接合部に大きな残留磁束密
度の差が生じるため、局部的減磁の発生により振
動や音発生の原因となる欠点があつて実用化が困
難とされていた。
また、界磁極に作用する電機子反作用の大きさ
は、磁極の中心を境に電機子に流れる電流の方向
によつて、減磁界領域と増磁界領域に分かれる。
一例として、電機子電流が本発明の実施例の第１
図において紙面を貫通し裏面に流れる場合には、
中心より左に減磁界領域が、右に増磁界領域が発
生し、磁極の端部程その作用が大きいことは周知
である。このため、磁極となる永久磁石において
も、減磁界端部程大きな保磁力を、また、増磁界
端部程大きな残留磁束密度を有する磁石を用いる
ことが理想的である。
は、磁極の中心を境に電機子に流れる電流の方向
によつて、減磁界領域と増磁界領域に分かれる。
一例として、電機子電流が本発明の実施例の第１
図において紙面を貫通し裏面に流れる場合には、
中心より左に減磁界領域が、右に増磁界領域が発
生し、磁極の端部程その作用が大きいことは周知
である。このため、磁極となる永久磁石において
も、減磁界端部程大きな保磁力を、また、増磁界
端部程大きな残留磁束密度を有する磁石を用いる
ことが理想的である。
本発明は上記の状況に鑑みなされたものであ
り、１個の磁石で特性に勾配を持たせることによ
り、保磁力が高くて減磁耐力がすぐれた部分と残
留磁束密度が高くて高出力が得られる部分とを兼
ね備え、出力を大幅に向上できる永久磁石界磁直
流機を提供することを目的としたものである。
り、１個の磁石で特性に勾配を持たせることによ
り、保磁力が高くて減磁耐力がすぐれた部分と残
留磁束密度が高くて高出力が得られる部分とを兼
ね備え、出力を大幅に向上できる永久磁石界磁直
流機を提供することを目的としたものである。
本発明の永久磁石界磁直流機は、継鉄内に円弧
状の複数個の永久磁石磁極が配設された固定子
と、該永久磁石磁極の内側に回転自在に配設され
た鉄心にコイルが巻装された電機子とからなり、
上記永久磁石磁極が、電機子反作用の減磁界領域
端部程保磁力が高く残留密度が低く形成され、か
つ、増磁界領域端部程残留磁束密度が高く保磁力
が低く形成されると共に、上記減磁界側端から増
磁側端に向かつて残留磁束密度が所定の変化率で
連続的に増加し、保持力が所定の変化率で連続的
に減少する磁気特性を有して形成されてなるもの
である。
状の複数個の永久磁石磁極が配設された固定子
と、該永久磁石磁極の内側に回転自在に配設され
た鉄心にコイルが巻装された電機子とからなり、
上記永久磁石磁極が、電機子反作用の減磁界領域
端部程保磁力が高く残留密度が低く形成され、か
つ、増磁界領域端部程残留磁束密度が高く保磁力
が低く形成されると共に、上記減磁界側端から増
磁側端に向かつて残留磁束密度が所定の変化率で
連続的に増加し、保持力が所定の変化率で連続的
に減少する磁気特性を有して形成されてなるもの
である。
以下本発明の永久磁石界磁直流機の一実施例を
第１図により説明する。第１図は正面図を示し、
１は固定子で、継鉄２の内周に複数個の円弧状の
永久磁石磁極３を固着して形成されている。４は
電機子であり、鉄心５にコイル６を巻装して形成
されている。そして、固定子１内に電機子４は同
心的に空隙を備えて回転自在に支持されて直流機
が構成されている。永久磁石磁極３は、電機子反
作用の減磁界側に保磁力の高い端部を有し、ま
た、逆側の増磁界側に残留磁束密度の高い端部を
有し、保磁力の高い部分と残留磁束密度の高い部
分とがゆるやかな磁気特性を備えるように形成さ
れている。
第１図により説明する。第１図は正面図を示し、
１は固定子で、継鉄２の内周に複数個の円弧状の
永久磁石磁極３を固着して形成されている。４は
電機子であり、鉄心５にコイル６を巻装して形成
されている。そして、固定子１内に電機子４は同
心的に空隙を備えて回転自在に支持されて直流機
が構成されている。永久磁石磁極３は、電機子反
作用の減磁界側に保磁力の高い端部を有し、ま
た、逆側の増磁界側に残留磁束密度の高い端部を
有し、保磁力の高い部分と残留磁束密度の高い部
分とがゆるやかな磁気特性を備えるように形成さ
れている。
第２図は永久磁石磁極３の界磁に、電機子反作
用が作用する状態を平面的に表わした電機子反作
用の作用状態を示す原理説明図であり、永久磁石
磁極３の中心より左側で、磁極間の中心に至るま
で減磁界が発生し、端部になる程その値も大きく
なるため永久磁石磁極３は端部程高い保磁力が要
求される。同様に、右側は増磁界が発生し、端部
になる程その値も大きくなるため永久磁石磁極３
としては保磁力は必要なく残留磁束密度の高い出
力が大きく得られる磁石が有効である。本実施例
の永久磁石磁極３は、第４図の曲線Hc及び曲線
Brで示すように両端間で、保磁力及び残留磁束
密度が、ゆるやかな勾配を備えており、すぐれた
界磁を構成できるものである。
用が作用する状態を平面的に表わした電機子反作
用の作用状態を示す原理説明図であり、永久磁石
磁極３の中心より左側で、磁極間の中心に至るま
で減磁界が発生し、端部になる程その値も大きく
なるため永久磁石磁極３は端部程高い保磁力が要
求される。同様に、右側は増磁界が発生し、端部
になる程その値も大きくなるため永久磁石磁極３
としては保磁力は必要なく残留磁束密度の高い出
力が大きく得られる磁石が有効である。本実施例
の永久磁石磁極３は、第４図の曲線Hc及び曲線
Brで示すように両端間で、保磁力及び残留磁束
密度が、ゆるやかな勾配を備えており、すぐれた
界磁を構成できるものである。
第３図は横軸に保磁力をとり縦軸に残留磁束密
度をとつて示したフエライト磁石の一般特性を示
し、曲線Ａの如く保磁力が高いと、残留磁束密度
は低く、逆に保磁力が低いと残留磁束密度が高い
性質を持つている。従来のように、減磁耐力から
計算して求めた保磁力の高い永久磁石では残留磁
束密度が低くなつて充分な出力特性が得られない
ため、本実施例においては永久磁石磁極３自体の
特性に勾配即ち、所定の連続的な変化率を持たせ
たものである。本実施例の永久磁石３の一端は保
磁力4000エルステツド、残留磁束密度3600ガウ
ス、他端は保磁力2500エルステツド、残留磁束密
度4100ガウスである。このため、従来の保磁力
4000エルステツド、残留磁束密度3600ガウスの単
一特性永久磁石を使用した場合より約７％出力を
向上できる。
度をとつて示したフエライト磁石の一般特性を示
し、曲線Ａの如く保磁力が高いと、残留磁束密度
は低く、逆に保磁力が低いと残留磁束密度が高い
性質を持つている。従来のように、減磁耐力から
計算して求めた保磁力の高い永久磁石では残留磁
束密度が低くなつて充分な出力特性が得られない
ため、本実施例においては永久磁石磁極３自体の
特性に勾配即ち、所定の連続的な変化率を持たせ
たものである。本実施例の永久磁石３の一端は保
磁力4000エルステツド、残留磁束密度3600ガウ
ス、他端は保磁力2500エルステツド、残留磁束密
度4100ガウスである。このため、従来の保磁力
4000エルステツド、残留磁束密度3600ガウスの単
一特性永久磁石を使用した場合より約７％出力を
向上できる。
尚、本実施例の永久磁石３は、製造過程におい
て結晶粒の成長を制御することにより１個の磁石
で特性に勾配を持たせることが可能で、また、製
造方法に関しては素材成分の異なつたものの組合
せ、または焼成時の温度制御など種々の方法があ
るが省略する。
て結晶粒の成長を制御することにより１個の磁石
で特性に勾配を持たせることが可能で、また、製
造方法に関しては素材成分の異なつたものの組合
せ、または焼成時の温度制御など種々の方法があ
るが省略する。
このように本実施例の永久磁石界磁直流機は、
永久磁石磁極が、電機子反作用の減磁界領域端部
程保磁力が高く残留磁束密度が低く形成され、か
つ、増磁界領域端部程残留磁束密度が高く保磁力
が低く形成されると共に、上記減磁界側の保磁力
が高い部分と増磁界側の残留磁束密度の高い部分
とがゆるやかな勾配の磁気特性を備え形成されて
なることにより、従来に比し大幅に出力を向上で
きる。
永久磁石磁極が、電機子反作用の減磁界領域端部
程保磁力が高く残留磁束密度が低く形成され、か
つ、増磁界領域端部程残留磁束密度が高く保磁力
が低く形成されると共に、上記減磁界側の保磁力
が高い部分と増磁界側の残留磁束密度の高い部分
とがゆるやかな勾配の磁気特性を備え形成されて
なることにより、従来に比し大幅に出力を向上で
きる。
第４図は他の実施例を示し、始動電動機の如く
始動時に大きな減磁界が作用する直流機において
は永久磁石３の材質を複合化し、減磁界側に保磁
力の高い材質の磁石３ａと、増磁界側には残留磁
束密度の高い材質の磁石３ｂとにより構成してい
る。そして、その円弧状端部間で磁石３ａ，３ｂ
中に特性の勾配を持たせながら全体で大きな特性
の勾配を持たせることによつて、約10〜15％の出
力を向上することができる。これは保磁力の要求
が高い程その効果も大きいことは容易に理解でき
る。また、永久磁石３に並置して軟鋼からなる補
助磁極７を増磁界側に設けてもその効果は全く変
らない。
始動時に大きな減磁界が作用する直流機において
は永久磁石３の材質を複合化し、減磁界側に保磁
力の高い材質の磁石３ａと、増磁界側には残留磁
束密度の高い材質の磁石３ｂとにより構成してい
る。そして、その円弧状端部間で磁石３ａ，３ｂ
中に特性の勾配を持たせながら全体で大きな特性
の勾配を持たせることによつて、約10〜15％の出
力を向上することができる。これは保磁力の要求
が高い程その効果も大きいことは容易に理解でき
る。また、永久磁石３に並置して軟鋼からなる補
助磁極７を増磁界側に設けてもその効果は全く変
らない。
以上記述した如く本発明の永久磁石界磁直流機
は、出力を大幅に向上できる効果を有するもので
ある。
は、出力を大幅に向上できる効果を有するもので
ある。
第１図は本発明の永久磁石界磁直流機の実施例
の正面図、第２図は通常の永久磁石界磁直流機の
電機子反作用の作用状態を示す原理説明図、第３
図は第２図のフエライト永久磁石の特性図、第４
図は本発明の永久磁石界磁直流機の他の実施例の
要部説明図である。 １……固定子、２……継鉄、３……永久磁石、
４……電機子、５……鉄心、６……コイル。
の正面図、第２図は通常の永久磁石界磁直流機の
電機子反作用の作用状態を示す原理説明図、第３
図は第２図のフエライト永久磁石の特性図、第４
図は本発明の永久磁石界磁直流機の他の実施例の
要部説明図である。 １……固定子、２……継鉄、３……永久磁石、
４……電機子、５……鉄心、６……コイル。
Claims (1)
- １ 継鉄内に円弧状の複数個の永久磁石磁極が配
設された固定子と、該永久磁石磁極の内側に回転
自在に配設された鉄心にコイルが巻装された電機
子とからなるものにおいて、上記永久磁石磁極
が、電機子反作用の減磁界領域端部程保磁力が高
く残留磁束密度が低く形成され、かつ、増磁界領
域端部程磁束密度が高く保磁力が低く形成される
と共に、上記減磁界側端から増磁界側端に向かつ
て残留磁束密度が所定の変化率で連続的に増加
し、保磁力が所定の変化率で連続的に減少する磁
気特性を有して形成されてなることを特徴とする
永久磁石界磁直流機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11002482A JPS592555A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | 永久磁石界磁直流機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11002482A JPS592555A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | 永久磁石界磁直流機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS592555A JPS592555A (ja) | 1984-01-09 |
| JPH0116103B2 true JPH0116103B2 (ja) | 1989-03-22 |
Family
ID=14525173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11002482A Granted JPS592555A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | 永久磁石界磁直流機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS592555A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1244322A (en) * | 1984-09-14 | 1988-11-08 | Robert W. Lee | Hot pressed permanent magnet having high and low coercivity regions |
| JPH0729112B2 (ja) * | 1987-02-18 | 1995-04-05 | 株式会社環境水質研究所 | 硬水の軟化方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5899251A (ja) * | 1981-12-05 | 1983-06-13 | Hitachi Metals Ltd | 回転電気機械用永久磁石 |
-
1982
- 1982-06-28 JP JP11002482A patent/JPS592555A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5899251A (ja) * | 1981-12-05 | 1983-06-13 | Hitachi Metals Ltd | 回転電気機械用永久磁石 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS592555A (ja) | 1984-01-09 |
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