JPH0291906A - 電磁コイル - Google Patents

電磁コイル

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JPH0291906A
JPH0291906A JP24229288A JP24229288A JPH0291906A JP H0291906 A JPH0291906 A JP H0291906A JP 24229288 A JP24229288 A JP 24229288A JP 24229288 A JP24229288 A JP 24229288A JP H0291906 A JPH0291906 A JP H0291906A
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magnetic
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electromagnetic coil
iron core
windings
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Osamu Ide
治 井出
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電磁コイルに係り、特に電動機や発を機の
界磁に応用して界磁損を極めて低減し得ると共に電気−
機械エネルギーの変換効率を著しく増大することができ
る電磁コイルの改良に関する。
〔従来の技術〕
一般に、電磁コイルは、磁性体からなる鉄心に巻線を施
した構成からなる。この種の電磁ジイルは、一般に電磁
スイッチやt磁弁の操作手段として、また電動機や発電
機の動力伝達手段として広く応用されている。また、電
磁コイルは、高磁力を出力するために、高透磁率の磁性
体からなる鉄心を使用し、この鉄心の外周にコイルを多
層巻きすることが要求される。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかるに、前述した構成からなる高磁力の電磁コイルを
応用してこれを電動機または発電機の界磁として構成し
た場合、回転子の極性に従ってその内部に発生する磁束
が界磁巻線と鎖交し、これがフレミングの法則によって
、前記界磁巻線を流れる電流に対し同方向または逆方向
の逆起電圧を発生し、界磁巻線電流を変動させる等の悪
影響を及ぼす、特に、高磁場出力を得るものでは、巻線
の巻回数も多くなり、′lR造も大形化して前述した逆
起電圧による悪影響を受は易くなる難点がある。
そこで、本発明の目的は、所定の鉄心に巻着する巻線の
巻回構造を改良することにより、巻線に対する磁気的遮
蔽を有効に達成して外部磁界の影響を受けることなく、
常に安定した高磁場を得ることができる電磁コイルを提
供するにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る電磁コイルは、軟質磁性材料からなる鉄心
に巻線を多層に巻着してなる電磁コイルにおいて、巻線
の各層間にそれぞれ軟質磁性材料からなる磁性体を配置
することを特徴とする。
前記の電磁コイルにおいて、軟質磁性材料からなる磁性
体は、所要の肉厚からなる磁性板として構成したり、巻
線を直接被覆して巻線と一体構成としたり、磁性粉末を
接着性固化剤と共に使用して巻線の間に充填し固定化す
る等種々の形態として使用することができる。
〔作用〕
本発明に係る電磁コイルによれば、軟質磁性材料からな
る鉄心に巻線を多層に巻着してなる電磁コイルにおいて
、前記巻線の各層間に軟質磁性材料からなる磁性体を配
置することにより、一方では各巻線が磁性体と接触ない
し近接する割合が大幅に増大して高磁場を発生し得ると
共に高インダクタンスの電磁コイルとなり、また他方で
は外部磁束に対し前記磁性体がこれを容易に透過させる
ことができ、巻線に流れる電流に対し鎖交して巻線電流
の低減を生じさせる逆起電圧の発生を容易かつ有効に防
止することができる。
〔実施例〕
次に、本発明に係る電磁コイルの実施例につき、添付図
面を参照しながら以下詳細に説明する。
第1図および第2図は本発明に係る電磁コイルの一実施
例を示すものである。すなわち、第1図および第2図に
おいて、参照符号10は軟質磁性材料からなる鉄心を示
し、この鉄心10の頚部10aにその内方から順次多層
に巻線12を巻着する。この場合、本実施例においては
、巻線12の各層間に軟質磁性材料からなる磁性板14
を介在させた構成からなる。このように構成した本実施
例の電磁コイルは、鉄心10に巻着される各層の巻線1
2が、磁性板14とそれぞれ隣接するため、従来の多層
に巻着した場合と比べて磁性材料と接触ないし近接する
割合が多くなり、巻線12を同一巻数とした場合に従来
の電磁コイルに比べて高磁場が得られると共に高インダ
クタンスの電磁コイルを得ることができる。
また、本実施例の電磁コイルは、第1図および第2図に
示す方向にそれぞれ外部的磁束φ、またはφ2の影響を
受けるものとすれば、これらの磁束は前記巻線12の各
層間に配置した磁性板14を透過して各巻線12との鎖
交が殆んど回避されるため、巻線に流れる電流に対し同
方向または逆方向の逆起電圧を発生して巻ft電流を変
動させるような悪影響を防止することができる。なお、
この点に関しては後に詳述する。
第3図は、本発明に係る電磁コイルの別の実施例を示す
ものである0本実施例においては、鉄心10の頚部10
aに巻着する巻線12の構造につき、第4図に示すよう
に、予め導線12aの外周を軟質磁性材料からなる磁性
体12bで被覆し、断面が矩形状となるよう構成したも
のを使用する。このように構成した磁性体被覆導線12
を使用することにより、巻線12の巻着と同時に各層間
における磁性体の形成を容易に達成することができる。
このように構成することによっても、前記実施例と同様
に高磁場の形成と逆起電圧による巻線電流への悪影響の
防止とを達成することができる。
第5図は、本発明に係る電磁コイルのさらに別の実施例
を示すものである0本実施例においては、軟質磁性材料
による磁性板等の形成を予め行うことなく、鉄心10の
頚部10aに対する巻線12の巻着を各層毎に若干離間
させて行い、その後前記巻線12の間隙部分に軟質磁性
材料からなる磁性粉末16を接着性固化剤と共に充填し
て固定したものである。このように構成することによっ
ても、前記実施例と同様に高磁場の形成と逆起電圧によ
る巻線電流への悪影響の防止を達成することができる。
〔発明の効果〕
次に、本発明に係る電磁コイルの効果につき、その応用
例を示して従来例と比較説明する。第6図は、第1図に
示す実施例に基づいて電動機または発電機の界磁を構成
したものである。この場合、界磁鉄心20に巻着される
界磁巻線22は、それぞれ軟質磁性材料からなる磁性板
24を各層間に配設して巻着される。しかるに、このよ
うに構成した界磁を使用することにより、回転子26の
回動に伴いこの回転子26によって生じる動磁場φは、
図示のように界磁に対し界磁巻線22の眉間に配置した
磁性板24を透過させることができ6.従って、本発明
に係る電磁コイルを電動機等の界磁として応用すること
により、界磁巻線に流れる電流に対し逆起電圧の発生を
抑制し、界磁巻線電流の低減を有効に防止することがで
きる7、これに対し、第7図に示す従来の界磁によれば
、回転子26に生じる動磁場φは、界磁鉄心20に巻着
された界磁巻線22と鎖交するため、この界磁巻線22
に流れる電流に対し逆起電圧を発生して界磁巻線電流の
低減をもたらすことになる。
また、第8図および第9図は、本発明に係る電磁コイル
と従来の電磁コイルにつき、鉄心量と巻線の巻回数を同
一とした場合の構成とその特性比較を行ったものを示す
ものである。第8図において、本発明に係る電磁コイル
は、鉄心10の頚部10aに巻線12を4層に施したも
のであり、この場合各層間に配置する磁性板14a、1
4b、14cは外方になる程次第に肉薄とし、これら磁
性板14a、14b、14cの各肉厚を総計した鉄心1
0の頚部10aの直径寸法は、第9図に示す従来の電磁
コイルの鉄心10の頚部10aの直径dと同一とした。
なお、第9図は従来の電磁コイルを示し、各部の寸法は
図示の通りである(但し、単位は關)。
そこで、前記第8図に示す本発明に係る電磁コイルと第
9図に示す従来の電磁コイルとの特性を測定したところ
、次のような結果が以上の結果から、本発明の電磁コイ
ルによれば、従来の電磁コイルに比べ高インダクタンス
が得られることが確認され、これにより電磁コイルの誘
導起電力も増大し、高磁場が得られることが判明した。
前述のように、本発明によれば、簡単な構成により従来
の電磁コイルと時間等の誘導起電力を得ようとする場合
、その大きさは極めて小形化することが可能であり、ま
た外部磁束による巻線電流への悪影響も有効に防止され
、常に安定した磁場の形成と巻線電流の安定化を達成す
ることができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明は前述した実施例に限定されることなく、本発明の精
神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし得
ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る電磁コイルの一実施例を示す要部
断面図、第2図は第1図のm−■線断面図、第3図は本
発明電磁コイルの別の実施例を示す要部断面図、第4図
は第3図に示す実施例に適用する巻線のWI造を示す要
部断面図、第5図は本発明電磁コイルのさらに別の実施
例を示す要部断面図、第6図は本発明電磁コイルの応用
例と外部磁束に対する影響を示す説明図、第7図は第6
図に示す電磁コイルの比較のなめに示した従来の電磁コ
イルの応用例を示す説明図、第8図および第9図は本発
明の電磁コイルと従来の電磁コイルとの構造および特性
比較を行うための構成を示し、第8図は本発明電通コイ
ルの要部断面図、第9図は従来の電磁コイルの要部断面
図である。 10・・・鉄心 12・・・巻線 12a・・・導線 16・・・磁性粉末 22・・・界磁巻線 FIG、  1 14 14 10a 10a・・・頚部 14・・・磁性板 12b・・・磁性体 20・・・界磁鉄心 24・・・磁性板 FIG、  3 26・・・回転子 株式会社ナチュラル

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)軟質磁性材料からなる鉄心に巻線を多層に巻着し
    てなる電磁コイルにおいて、巻線の各層間にそれぞれ軟
    質磁性材料からなる磁性体を配置することを特徴とする
    電磁コイル。
  2. (2)軟質磁性材料からなる磁性体は磁性板からなる請
    求項1記載の電磁コイル。
  3. (3)軟質磁性材料からなる磁性体は巻線用導線の外表
    面を被覆して巻線と一体的に構成してなる請求項1記載
    の電磁コイル。
  4. (4)軟質磁性材料からなる磁性体は磁性粉末を接着性
    固化剤と共に巻線間に充填し固定してなる請求項1記載
    の電磁コイル。
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