JPH02246102A - 磁気回路 - Google Patents
磁気回路Info
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- JPH02246102A JPH02246102A JP2002628A JP262890A JPH02246102A JP H02246102 A JPH02246102 A JP H02246102A JP 2002628 A JP2002628 A JP 2002628A JP 262890 A JP262890 A JP 262890A JP H02246102 A JPH02246102 A JP H02246102A
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- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F13/00—Apparatus or processes for magnetising or demagnetising
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N35/00—Magnetostrictive devices
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
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- Burglar Alarm Systems (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は磁気回路に関係し、特に本発明による磁気回路
は磁性材′料の、磁気歪特性の利用を実質的に基本とし
た装置に含まれる。それ数本発明はいわゆる巨大磁気歪
材料、例えばターフエノール（Ｔｅｒｆｅｎｏｌ ）等
が変換器、スプリング素子等に用いられる使用例に非常
に適している。
は磁性材′料の、磁気歪特性の利用を実質的に基本とし
た装置に含まれる。それ数本発明はいわゆる巨大磁気歪
材料、例えばターフエノール（Ｔｅｒｆｅｎｏｌ ）等
が変換器、スプリング素子等に用いられる使用例に非常
に適している。
磁気回路は静的にも動的にも使用する磁性材料の非常に
一様で効率的な磁化を与えるため、磁気回路は巨大磁気
歪材料を必要とする他の応用例にも使用できる。
一様で効率的な磁化を与えるため、磁気回路は巨大磁気
歪材料を必要とする他の応用例にも使用できる。
（従来技術）
巨大磁気歪材料の磁気歪特性を利用する意図の磁気回路
は「希土類柔張性変換器」という題目のＰＯＴ特願第Ｗ
Ｏ３６１０３８８８号に特に開示されている。変換器の
運動はここでは、各素子が棒すなわち巨大磁気歪材料か
ら構成され、次々と行に積重ねられた多数の基本素子の
助けによりもたらされる。棒は周囲のコイルにより磁化
され、加えて両端に配置した永久磁石によりバイアス磁
化される。
は「希土類柔張性変換器」という題目のＰＯＴ特願第Ｗ
Ｏ３６１０３８８８号に特に開示されている。変換器の
運動はここでは、各素子が棒すなわち巨大磁気歪材料か
ら構成され、次々と行に積重ねられた多数の基本素子の
助けによりもたらされる。棒は周囲のコイルにより磁化
され、加えて両端に配置した永久磁石によりバイアス磁
化される。
巨大磁気歪材料の棒を含む磁気回路の他の例は［永久磁
石バイアスの磁気歪変換器」という題目の英国特願第Ｇ
Ｂ ２ １７４ ８６３Ａ号に開示されている。ここ
では各々がお互いに対して９０゛回転している４本の基
本素子が４角形を形成している。各基本素子の棒はここ
でも磁化コイルに取囲まれ、その外側にはバイアス磁化
用の永久磁石が配置されている。
石バイアスの磁気歪変換器」という題目の英国特願第Ｇ
Ｂ ２ １７４ ８６３Ａ号に開示されている。ここ
では各々がお互いに対して９０゛回転している４本の基
本素子が４角形を形成している。各基本素子の棒はここ
でも磁化コイルに取囲まれ、その外側にはバイアス磁化
用の永久磁石が配置されている。
大きな漏れ磁束が発生するため以上の磁気回路の効率は
多大なものが望まれたままであることは明らかである。
多大なものが望まれたままであることは明らかである。
これは又磁気歪により発生する最大力を得るために望ま
しい程均質とはなっていない棒中の磁束を生じる。
しい程均質とはなっていない棒中の磁束を生じる。
（発明の要旨）
本発明は以後磁気棒と呼ぶ円筒形状の磁性材料を静的か
つ動的の両方で高効率に軸方向に磁化しようと特に設計
された磁気回路を含む。静的磁化は永久磁石の助けを借
りて実行される。動的磁化は磁気棒を取囲みこの棒と同
じ軸長を有するコイルの助けにより実行される。これに
よりコイルの端面は磁気棒の端面と一致され、外径がコ
イルの外径に等しい円の２つの全平面を形成する。
つ動的の両方で高効率に軸方向に磁化しようと特に設計
された磁気回路を含む。静的磁化は永久磁石の助けを借
りて実行される。動的磁化は磁気棒を取囲みこの棒と同
じ軸長を有するコイルの助けにより実行される。これに
よりコイルの端面は磁気棒の端面と一致され、外径がコ
イルの外径に等しい円の２つの全平面を形成する。
円の２つの平面はコイルの外径と同じ直径の円形ディス
クにより各々カバーされる。ディスクは低損失の強磁性
材料から作られる。
クにより各々カバーされる。ディスクは低損失の強磁性
材料から作られる。
静的磁化を実行する永久磁石は上述の軟磁性ディスクと
同じ直径のディスクとして整形され、これらの軟磁性デ
ィスクの外側に付けられる。永久磁石ディスクの方向は
、一方のディスクの北磁極が一方の軟磁性ディスクに向
かい、他方のディスクの南１！極が他方の軟磁性ディス
クに向かうように配置されている。
同じ直径のディスクとして整形され、これらの軟磁性デ
ィスクの外側に付けられる。永久磁石ディスクの方向は
、一方のディスクの北磁極が一方の軟磁性ディスクに向
かい、他方のディスクの南１！極が他方の軟磁性ディス
クに向かうように配置されている。
最後に、磁気回路は円筒形のコイルを取囲む円状リング
を含み、コイルと等しい軸長を有する。
を含み、コイルと等しい軸長を有する。
円筒形リングは又低損失の強磁性材料から構成される。
このように、軟磁性ディスクと軟磁性リングは円の平行
面の外径で互いに接触している。
面の外径で互いに接触している。
上述の磁気回路の実施例は、
使用した磁性材料中に実質的に配置された静的及び動的
Ｈ場に関係する磁気エネルギと、使用した全磁性材料内
で非常に均質なＨＪｉと、磁気回路の外側に置かれた非
常に小さな磁場とを生じる。
Ｈ場に関係する磁気エネルギと、使用した全磁性材料内
で非常に均質なＨＪｉと、磁気回路の外側に置かれた非
常に小さな磁場とを生じる。
上記特性が何故実現されたかにはいくつかの説明がある
。軟磁性ディスクと軟磁性円筒リングが互いに接触して
いるのみなので、永久磁石からの磁束の大部分は使用し
ている磁性材料を流れ、又永久磁石の形状のため磁気棒
中の磁束は均質である。上述したように軟磁性ディスク
と軟磁性材料の円筒形円リングは互いに接触しているの
みであるため、永久磁石からの磁束の小部分のみがリン
グを介して分流される。
。軟磁性ディスクと軟磁性円筒リングが互いに接触して
いるのみなので、永久磁石からの磁束の大部分は使用し
ている磁性材料を流れ、又永久磁石の形状のため磁気棒
中の磁束は均質である。上述したように軟磁性ディスク
と軟磁性材料の円筒形円リングは互いに接触しているの
みであるため、永久磁石からの磁束の小部分のみがリン
グを介して分流される。
既に記述したように、動的磁化はコイルの巻線を通して
流れる電流により実行される。このようにして発生され
た磁束は、コイル中の電流方向を基に、静的磁束の方向
と一致するか又はこれと反対かのどちらかである。この
ように、動的磁束用の磁気回路は問題の磁性材料、すな
わち磁気棒と、軟磁性ディスクと、軟磁性リングから構
成される。
流れる電流により実行される。このようにして発生され
た磁束は、コイル中の電流方向を基に、静的磁束の方向
と一致するか又はこれと反対かのどちらかである。この
ように、動的磁束用の磁気回路は問題の磁性材料、すな
わち磁気棒と、軟磁性ディスクと、軟磁性リングから構
成される。
この回路は、互いに接触しているのみのディスクとリン
グの結果として生じる空隙以外は従って閉鎖されている
。しかしながら問題の磁性材料の観点からは、本実施例
は非常に有効で均質な磁化を提供する。
グの結果として生じる空隙以外は従って閉鎖されている
。しかしながら問題の磁性材料の観点からは、本実施例
は非常に有効で均質な磁化を提供する。
上述の２０丁出願で説明されているものと同様に、上述
の磁気回路による基本素子は増大磁気歪効果を得るため
次々とｌｆｆ１ね可能であることは自明である。
の磁気回路による基本素子は増大磁気歪効果を得るため
次々とｌｆｆ１ね可能であることは自明である。
上述の磁気回路で最良の結果を得るためには、回路の異
なる部分の寸法が非常に重要である。
なる部分の寸法が非常に重要である。
発生する高８１１場のため、軟磁性帰還導体が低損失特
性の材料から作られることも非常に重要である。適当な
前記材料は磁気回路の望ましい実施例の説明と関連して
説明される。
性の材料から作られることも非常に重要である。適当な
前記材料は磁気回路の望ましい実施例の説明と関連して
説明される。
本発明による磁気回路の興味ある特徴は、これが発電機
として使用可能な点である。永久磁石を介して使用した
磁性材料に周期的圧縮応力を受Ｇ−１させることにより
、同一周波数の交流電圧が周囲のコイルに発生する。
として使用可能な点である。永久磁石を介して使用した
磁性材料に周期的圧縮応力を受Ｇ−１させることにより
、同一周波数の交流電圧が周囲のコイルに発生する。
もち論、使用する磁性材料は特定の応用例、その他に応
じて円形以外の断面を有してもよい。この時コイル、デ
ィスク、リングは特定の断面に適合されなければならな
い。しかしながら磁束の均質分布はこのことからいく分
影響を受ける。
じて円形以外の断面を有してもよい。この時コイル、デ
ィスク、リングは特定の断面に適合されなければならな
い。しかしながら磁束の均質分布はこのことからいく分
影響を受ける。
（実施例）
本発明による磁気回路の望ましい実施例は添附の図面か
ら明らかとなる。磁化される磁性材料は円筒形本体、す
なわち磁気棒１から構成される。
ら明らかとなる。磁化される磁性材料は円筒形本体、す
なわち磁気棒１から構成される。
これは磁気棒１と同じ＠艮を有する磁化コイル２により
取囲まれる。磁気棒１の端面とコイル２の端面により形
成される円の平面はコイル２と同じ外径を有し、上述し
たように低損失の強磁性材から作られた円形ディスク３
．４によりカバーされる。
取囲まれる。磁気棒１の端面とコイル２の端面により形
成される円の平面はコイル２と同じ外径を有し、上述し
たように低損失の強磁性材から作られた円形ディスク３
．４によりカバーされる。
磁気回路の静的磁化用に、軟磁性ディスク３゜４と同じ
外径を有し、その外側に配回されているディスクとして
形成された永久磁石５，６が用いられる。永久磁石５．
６は磁気的に引付けあうような方向を向いている。
外径を有し、その外側に配回されているディスクとして
形成された永久磁石５，６が用いられる。永久磁石５．
６は磁気的に引付けあうような方向を向いている。
コイル２と同じ軸長を有する円筒リング７はコイル２を
取囲む。これも又低損失の強磁性材料から作られる。、
磁化される円筒形本体１が軸長Ａを有するものとすると
、望ましい実施例では円筒形本体１の直径は１／２Ａと
２Ａどの間にある。円筒形本体１を密に取囲み、軸長Ａ
を有するコイル２は１．２Ａと４Ａとの間の外径を有す
るのが適当である。コイル２を取凹む軸長Ａの軟磁性材
料の円筒形円リング７は０．０５Ａと１Ａとの間の壁厚
を有するのが適当である。
取囲む。これも又低損失の強磁性材料から作られる。、
磁化される円筒形本体１が軸長Ａを有するものとすると
、望ましい実施例では円筒形本体１の直径は１／２Ａと
２Ａどの間にある。円筒形本体１を密に取囲み、軸長Ａ
を有するコイル２は１．２Ａと４Ａとの間の外径を有す
るのが適当である。コイル２を取凹む軸長Ａの軟磁性材
料の円筒形円リング７は０．０５Ａと１Ａとの間の壁厚
を有するのが適当である。
コイル２の外径と等しい直径の軟磁性材料の円形ディス
ク３．４は０．０２５Ａと１八との間の高さを有するこ
とが望ましい。
ク３．４は０．０２５Ａと１八との間の高さを有するこ
とが望ましい。
コイル２の外径と等しい直径のディスク状円形永久磁石
５．６は０．０２５Ａと１Ａとの間の高さを有するのが
適当である。
５．６は０．０２５Ａと１Ａとの間の高さを有するのが
適当である。
ＶＡＣＴＥＫ永久磁性材ＶＡＣＯＤＹＭの永久磁石によ
り図面に従って５個の磁気回路を次々と積重ねることに
より、Ａ〜３０厭の場合、理論計算は８０ＫＡ／ｍの非
常に均質な軸方向１」場が得られることを示した。
り図面に従って５個の磁気回路を次々と積重ねることに
より、Ａ〜３０厭の場合、理論計算は８０ＫＡ／ｍの非
常に均質な軸方向１」場が得られることを示した。
理論計算は又、各部分すなわち磁気回路のコイルが１０
０回巻かれて３０アンペアの電流の場合。
０回巻かれて３０アンペアの電流の場合。
使用磁性材料中のＨ場は実用的に軸方向均質で、電流の
方向に応じて約０．４にへ／ｍ又は約１８０ＫＡ／ｍの
どちらかであることも示した。
方向に応じて約０．４にへ／ｍ又は約１８０ＫＡ／ｍの
どちらかであることも示した。
上述したように、磁気帰還導体中の渦電流や他の現象に
より生じる加熱を避けるため、良好な低損失特性を有す
る強磁性材料を選択することが重要である。これに関連
して、強磁性粉末材料から圧縮成型又は焼結されたディ
スク及びリングを各各便用することが適当であることが
証明されている。
より生じる加熱を避けるため、良好な低損失特性を有す
る強磁性材料を選択することが重要である。これに関連
して、強磁性粉末材料から圧縮成型又は焼結されたディ
スク及びリングを各各便用することが適当であることが
証明されている。
第１図は本発明による磁気回路の望ましい実施例を図示
する図面。 １・・・磁性材料、２・・・磁化コイル、３．４・・・
円形ディスク、５．６・・・永久磁石、７・・・円筒形
リング。
する図面。 １・・・磁性材料、２・・・磁化コイル、３．４・・・
円形ディスク、５．６・・・永久磁石、７・・・円筒形
リング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 円筒形状の磁性材料を軸方向に磁化する磁気回
路において、磁化コイルと、該磁性材料の磁化用の永久
磁石と、低損失の強磁性材料の磁気帰還導体と、を含み
、 前記磁化コイルは該円筒形状磁性材料を取囲むように配
置されてこれと同じ軸長を有し、 低損失の強磁性材料の円筒形円リングが磁化コイルを取
囲むように配置されて該円筒形状磁性材料及びコイルと
同じ軸長を有し、 円筒形状材料と磁化コイルの端面により形成された円の
２つの平行な平面に対して、低損失かつ磁化コイルの外
径と同じ直径の強磁性材料の円状ディスクが配置され、 前記ディスクの各々に対して、ディスクとして整形され
磁化コイルの外径と同じ直径を有する永久磁石が配置さ
れた、円筒形状の磁性材料を軸方向に磁化する磁気回路
。 （２） 請求項第１項記載の磁気回路において、磁気回
路に含まれる部品が互いに特定の幾何学的寸法比で配置
されている磁気回路。 （３） 請求項第１項及び第２項記載の磁気回路におい
て、 円筒形状磁性材料は円筒形状材料の軸長の ０．５から２倍の間の直径とされ、 周囲の磁化コイルは円筒形状磁性材料の軸長の１．２か
ら４倍の間の外径とされ、 コイルを取囲む円形リングは円筒形状磁性材料の軸長の
０．０５から１倍の間の壁厚とされ、強磁性材料の円形
ディスクは円筒形状磁性材料の軸長の０．０２５から１
倍の間の高さとされ、円形永久磁石ディスクは円筒形状
磁性材料の軸長の０．０２５から１倍の間の高さとされ
た、磁気回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8900135-8 | 1989-01-16 | ||
| SE8900135A SE462820B (sv) | 1989-01-16 | 1989-01-16 | Magnetkrets |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02246102A true JPH02246102A (ja) | 1990-10-01 |
Family
ID=20374760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002628A Pending JPH02246102A (ja) | 1989-01-16 | 1990-01-11 | 磁気回路 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4914412A (ja) |
| EP (1) | EP0379075B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02246102A (ja) |
| DE (1) | DE69008202T2 (ja) |
| NO (1) | NO176738C (ja) |
| SE (1) | SE462820B (ja) |
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| SE468967B (sv) * | 1991-08-29 | 1993-04-19 | Asea Atom Ab | Drivsystem foer akustiska aparater baserat paa en magnetkrets med en cylindrisk magnetostriktiv kuts som drivcell |
| US7255290B2 (en) * | 2004-06-14 | 2007-08-14 | Charles B. Bright | Very high speed rate shaping fuel injector |
| US7081696B2 (en) | 2004-08-12 | 2006-07-25 | Exro Technologies Inc. | Polyphasic multi-coil generator |
| CA2654462A1 (en) | 2006-06-08 | 2007-12-13 | Exro Technologies Inc. | Poly-phasic multi-coil generator |
| US9810722B2 (en) * | 2015-09-23 | 2017-11-07 | Faraday & Future Inc. | Dual gap current sensor for multi phase conduction system |
| MX2019012806A (es) | 2017-05-23 | 2020-01-20 | Dpm Tech Inc | Configuracion de sistema de control de bobina variable, aparato y metodo. |
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| US11722026B2 (en) | 2019-04-23 | 2023-08-08 | Dpm Technologies Inc. | Fault tolerant rotating electric machine |
| CN110136919B (zh) * | 2019-06-11 | 2024-01-30 | 宁波兴隆磁性技术有限公司 | 轴向多极充磁设备 |
| US11462960B2 (en) * | 2019-12-02 | 2022-10-04 | Hiwin Mikrosystem Corp. | Rotor with first and second permanent magnets having support members and slots |
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|---|---|---|---|---|
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| US4703464A (en) * | 1985-05-10 | 1987-10-27 | Raytheon Company | Permanent magnet biased magnetostrictive transducer |
| US4845450A (en) * | 1986-06-02 | 1989-07-04 | Raytheon Company | Self-biased modular magnetostrictive driver and transducer |
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- 1989-01-16 SE SE8900135A patent/SE462820B/sv not_active IP Right Cessation
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-
1990
- 1990-01-11 JP JP2002628A patent/JPH02246102A/ja active Pending
- 1990-01-12 DE DE69008202T patent/DE69008202T2/de not_active Expired - Fee Related
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- 1990-01-12 NO NO900183A patent/NO176738C/no not_active IP Right Cessation
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| SE8900135L (sv) | 1990-07-17 |
| SE462820B (sv) | 1990-09-03 |
| NO176738C (no) | 1995-05-16 |
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