JPH0336946A - 補助極付永久磁石式直流機 - Google Patents
補助極付永久磁石式直流機Info
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- JPH0336946A JPH0336946A JP1170375A JP17037589A JPH0336946A JP H0336946 A JPH0336946 A JP H0336946A JP 1170375 A JP1170375 A JP 1170375A JP 17037589 A JP17037589 A JP 17037589A JP H0336946 A JPH0336946 A JP H0336946A
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- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 23
- 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 abstract description 16
- 239000011295 pitch Substances 0.000 abstract 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
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- Dc Machiner (AREA)
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〕
本発明は補助極付永久磁石式直流機に関するものである
。
。
従来の補助極付永久磁石式直流機は特公昭４８−３５７
２１号公報に記載されているように、永久磁石に隣接し
て補助極を並置することが知られている。
２１号公報に記載されているように、永久磁石に隣接し
て補助極を並置することが知られている。
また、特開昭５７−１５３５５８号公報および実開昭５
８−１５３！５７３号公報に記載されているように、永
久磁石の幅と補助極の幅との関係を改良し、電機子反作
用磁束を有効に活用することが知られている。
８−１５３！５７３号公報に記載されているように、永
久磁石の幅と補助極の幅との関係を改良し、電機子反作
用磁束を有効に活用することが知られている。
また、実開昭５９−３４４８５号公報には永久磁石と補
助極との間の空隙部長さに対する電機子鉄心のスロット
開口部幅の関係を改良したことが知られている。
助極との間の空隙部長さに対する電機子鉄心のスロット
開口部幅の関係を改良したことが知られている。
上記従来技術は電機子鉄心のスロットピッチおよびテー
ス先端幅に対する永久磁石の磁極幅の点については配慮
がされておらず、主磁束を増し、必要な直流機の出力を
得るには装置が大形化する等の欠点があった。
ス先端幅に対する永久磁石の磁極幅の点については配慮
がされておらず、主磁束を増し、必要な直流機の出力を
得るには装置が大形化する等の欠点があった。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、電機子の
テース部を通過する有効磁束量を増して性能の向上を可
能とした補助極付永久磁石式直流機を提供することを目
的とするものである。
テース部を通過する有効磁束量を増して性能の向上を可
能とした補助極付永久磁石式直流機を提供することを目
的とするものである。
上記目的は、永久磁石の内周幅が電機子鉄心の２スロッ
トピッチ以上で２スロットピッチプラス電機子鉄心のテ
ースの先端幅以下とした永久磁石を、電機子反作用の増
磁界側と減磁界側とに跨って取り付けることにより、達
成される。また、補助極と永久磁石との間の間隙に永久
磁石の内周幅を加えた幅が電機子鉄心の２スロットピッ
チ以上で２スロットピッチプラス電機子鉄心のテースの
先端幅以下とした永久磁石を、電機子反作用の増磁界側
と減磁界側とに跨って取り付けることにより、達成され
る。
トピッチ以上で２スロットピッチプラス電機子鉄心のテ
ースの先端幅以下とした永久磁石を、電機子反作用の増
磁界側と減磁界側とに跨って取り付けることにより、達
成される。また、補助極と永久磁石との間の間隙に永久
磁石の内周幅を加えた幅が電機子鉄心の２スロットピッ
チ以上で２スロットピッチプラス電機子鉄心のテースの
先端幅以下とした永久磁石を、電機子反作用の増磁界側
と減磁界側とに跨って取り付けることにより、達成され
る。
上記手段を設けたので、永久磁石と補助極とが間隙なく
並置されている場合、永久磁石と補助極とが間隙を持っ
て並置されている場合共に、発生する磁束が有効にｔｌ
子鉄心を通るようになって、直流機のトルクが向上する
ようになる。
並置されている場合、永久磁石と補助極とが間隙を持っ
て並置されている場合共に、発生する磁束が有効にｔｌ
子鉄心を通るようになって、直流機のトルクが向上する
ようになる。
すなわち補助極付永久磁石界磁式直流機は補助極からの
磁束と永久磁石からの磁束とを効率よ（。
磁束と永久磁石からの磁束とを効率よ（。
有効に使用することによって高トルク直流機を得ること
が知られている。しかし、自動車用始動電動機のように
、高電流を通電し、高いトルクを得るための直流機は太
い線を電機子に巻線することが必要となり、おのずとス
ロット数も多くなり１スロツトのコイル数も２本〜６本
程度で１極当りのスロット数は５から９が一般的で、コ
イル総数の増加と磁束量の増加とで高トルク化を図って
きた。
が知られている。しかし、自動車用始動電動機のように
、高電流を通電し、高いトルクを得るための直流機は太
い線を電機子に巻線することが必要となり、おのずとス
ロット数も多くなり１スロツトのコイル数も２本〜６本
程度で１極当りのスロット数は５から９が一般的で、コ
イル総数の増加と磁束量の増加とで高トルク化を図って
きた。
このように永久磁石の内周幅とスロットピッチおよびテ
ース先端幅の関係については明らかにされていないので
、本発明では発生する磁束を有効に電機子鉄心を通して
高トルク化を図る最適寸法関係を明らかにして、更に高
性能化を図ったものである。
ース先端幅の関係については明らかにされていないので
、本発明では発生する磁束を有効に電機子鉄心を通して
高トルク化を図る最適寸法関係を明らかにして、更に高
性能化を図ったものである。
以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
１図および第２図には本発明の一実施例が示されている
。同図に示されているように補助極付永久磁石式直流機
は、スロット１およびテース２を有する電機子鉄心３に
所定の間隙を介して対向配置された永久磁石界ａ部を備
えている。永久磁石界磁部は永久磁石４と、永久磁石４
よりも可逆透磁率が高い磁性材料からなる補助極５とが
継鉄６の内周面の円周方向に間隙なく並置されており、
コイル７を収納するスロット１の数は少なくとも４スロ
ット／極以上有している。すなわち永久磁石４と補助極
５とは円筒状の継鉄６の内面に円周方向に並置され、こ
れに対向してスロット１にコイル７を巻回した電機子８
が回転白夜に設置されている。なお、永久磁石４はフェ
ライト磁石や希土類磁石等が用いられ、補助極５は永久
磁石４よりも可逆透磁率が高い材質、例えば軟鉄等から
なる部材が用いられている。そして電機子鉄心３に打抜
かれたセミクローズ形のスロット１゜テース２に包まれ
てコイル７が挿入されている。
１図および第２図には本発明の一実施例が示されている
。同図に示されているように補助極付永久磁石式直流機
は、スロット１およびテース２を有する電機子鉄心３に
所定の間隙を介して対向配置された永久磁石界ａ部を備
えている。永久磁石界磁部は永久磁石４と、永久磁石４
よりも可逆透磁率が高い磁性材料からなる補助極５とが
継鉄６の内周面の円周方向に間隙なく並置されており、
コイル７を収納するスロット１の数は少なくとも４スロ
ット／極以上有している。すなわち永久磁石４と補助極
５とは円筒状の継鉄６の内面に円周方向に並置され、こ
れに対向してスロット１にコイル７を巻回した電機子８
が回転白夜に設置されている。なお、永久磁石４はフェ
ライト磁石や希土類磁石等が用いられ、補助極５は永久
磁石４よりも可逆透磁率が高い材質、例えば軟鉄等から
なる部材が用いられている。そして電機子鉄心３に打抜
かれたセミクローズ形のスロット１゜テース２に包まれ
てコイル７が挿入されている。
このように構成された補助極付永久磁石式直流機で本実
施例では永久磁石４の内周幅が電機子鉄心３の２スロッ
トピッチ以上で、２スロットピッチプラス電機子鉄心３
のテース２の先＠幅以下とした永久磁石４を、電機子反
作用の増磁異例と減磁界側とに跨って取り付けた。この
ようにすることにより発生する磁束が有効に電機子鉄心
３を通るようになって、直流機のトルクが向上するよう
になり、電機子８のテース部を通過する有効磁束量を増
して性能の向上を可能とした補助極付永久磁石式直流機
を得ることができる。
施例では永久磁石４の内周幅が電機子鉄心３の２スロッ
トピッチ以上で、２スロットピッチプラス電機子鉄心３
のテース２の先＠幅以下とした永久磁石４を、電機子反
作用の増磁異例と減磁界側とに跨って取り付けた。この
ようにすることにより発生する磁束が有効に電機子鉄心
３を通るようになって、直流機のトルクが向上するよう
になり、電機子８のテース部を通過する有効磁束量を増
して性能の向上を可能とした補助極付永久磁石式直流機
を得ることができる。
すなわちスロットピッチをＷＰ、テース先端幅をＷｔ、
永久磁石幅（永久磁石４の内周幅）をＷｍとした場合に
、２ Ｘ Ｗ Ｐ ＜ Ｗ ｍ ＜ ２ Ｘ Ｗ Ｐ
＋ Ｗｔとした。このようにすることにより所期の目的
が達成されるが、それを次に説明する。
永久磁石幅（永久磁石４の内周幅）をＷｍとした場合に
、２ Ｘ Ｗ Ｐ ＜ Ｗ ｍ ＜ ２ Ｘ Ｗ Ｐ
＋ Ｗｔとした。このようにすることにより所期の目的
が達成されるが、それを次に説明する。
電機子８のコイル７に紙面裏側より表側に流れるような
電流が流れると、フレミングの左手の法則によって反時
計方向の電機子反作用が発生し、永久磁石４の端部ａに
最も強い減磁界、補助極５の端部すに最も強い増磁界が
作用する。この時、刷子（図示せず）の位置が磁気中性
点にあれば、界磁の中心に対し永久磁石側は減磁され、
補助極側は増磁される。従って電機子８は減磁された後
の永久磁石４の磁束量ヒ、増磁された補助極５の磁束量
とによって回転させられる。このように永久磁石４の端
部ａに近い側のテース２を通る磁束量に対し、補助極５
の端部すに近い側のテース２を通る磁束量が増加するの
である。従って永久磁石４の内周＠Ｗｍを上述のように
、２ＸＷＰ＜Ｗｍ ＜ ２ Ｘ Ｗ Ｐ ＋ Ｗ ｔと
することにより、永久磁石４からは補助極５に近い側の
テース２を最大限活用し、有効に磁束を通すことができ
るのである。
電流が流れると、フレミングの左手の法則によって反時
計方向の電機子反作用が発生し、永久磁石４の端部ａに
最も強い減磁界、補助極５の端部すに最も強い増磁界が
作用する。この時、刷子（図示せず）の位置が磁気中性
点にあれば、界磁の中心に対し永久磁石側は減磁され、
補助極側は増磁される。従って電機子８は減磁された後
の永久磁石４の磁束量ヒ、増磁された補助極５の磁束量
とによって回転させられる。このように永久磁石４の端
部ａに近い側のテース２を通る磁束量に対し、補助極５
の端部すに近い側のテース２を通る磁束量が増加するの
である。従って永久磁石４の内周＠Ｗｍを上述のように
、２ＸＷＰ＜Ｗｍ ＜ ２ Ｘ Ｗ Ｐ ＋ Ｗ ｔと
することにより、永久磁石４からは補助極５に近い側の
テース２を最大限活用し、有効に磁束を通すことができ
るのである。
これがＷｍ＜２ＷＰでは補助極側のテース２は磁束が通
り難く、逆に３ＷＰ＜Ｗｍとなれば補助極５の効果を十
分に活用することができない。
り難く、逆に３ＷＰ＜Ｗｍとなれば補助極５の効果を十
分に活用することができない。
このように本実施例によれば補助極の増磁効果を十分に
活用しながら永久磁石の磁束量も有効に活用するような
永久磁石の幅として、上述の条件を満足する゛ように電
機子のテースとの関係を定めたので、直流機のトルクを
約１０％向上することができた。このため直流機の小形
、軽量化が可能となり、直流機の取り付はスペースを小
さくすることができた。
活用しながら永久磁石の磁束量も有効に活用するような
永久磁石の幅として、上述の条件を満足する゛ように電
機子のテースとの関係を定めたので、直流機のトルクを
約１０％向上することができた。このため直流機の小形
、軽量化が可能となり、直流機の取り付はスペースを小
さくすることができた。
第３図には本発明の他の実施例が示されている。
本実施例はスロット１ａがオーブン形の場合である。こ
の場合も前述の場合と同様、永久磁石４の内周幅Ｗｍと
スロットピッチＷＰ、テース先端幅Ｗｔとを、２ＸＷＰ
＜Ｗｍ＜２ＸＷＰ＋Ｗｔとした。このようにすることに
より発生する磁束が有効に電機子鉄心３を通るようにな
り、前述の場合と同様な作用効果を奏することができる
。
の場合も前述の場合と同様、永久磁石４の内周幅Ｗｍと
スロットピッチＷＰ、テース先端幅Ｗｔとを、２ＸＷＰ
＜Ｗｍ＜２ＸＷＰ＋Ｗｔとした。このようにすることに
より発生する磁束が有効に電機子鉄心３を通るようにな
り、前述の場合と同様な作用効果を奏することができる
。
第４図には本発明の更に他の実施例が示されている。本
実施例は補助極５と永久磁石４との間に空隙ＧＰが設け
られている場合である。この場合は永久磁石４の内周幅
Ｗｍと、スロットピッチＷＰ、テース先端幅Ｗｔおよび
空隙ＧＰとを、２×Ｗ Ｐ ＜ Ｇ Ｐ ＋ Ｗ ｍ
（２Ｘ Ｗ Ｐ ＋ Ｗ ｔとした。このようにするこ
とにより発生する磁束が有効に電機子鉄心３を通るよう
になり、前述の場合と同様な作用効果を奏することがで
きる。なお１本実施例はスロット１がセミクローズ形の
場合であるが、オープンスロットの場合についても同様
に実施することができ、同様な作用効果を奏することが
できる。
実施例は補助極５と永久磁石４との間に空隙ＧＰが設け
られている場合である。この場合は永久磁石４の内周幅
Ｗｍと、スロットピッチＷＰ、テース先端幅Ｗｔおよび
空隙ＧＰとを、２×Ｗ Ｐ ＜ Ｇ Ｐ ＋ Ｗ ｍ
（２Ｘ Ｗ Ｐ ＋ Ｗ ｔとした。このようにするこ
とにより発生する磁束が有効に電機子鉄心３を通るよう
になり、前述の場合と同様な作用効果を奏することがで
きる。なお１本実施例はスロット１がセミクローズ形の
場合であるが、オープンスロットの場合についても同様
に実施することができ、同様な作用効果を奏することが
できる。
上述のように本発明は電機子のテース部を通過する有効
磁束量が増加して性能が向上するようになって、電機子
のテース部を通過する有効磁束量を増して性能の向上を
可能とした補助極付永久磁石式直流機を得ることができ
る。
磁束量が増加して性能が向上するようになって、電機子
のテース部を通過する有効磁束量を増して性能の向上を
可能とした補助極付永久磁石式直流機を得ることができ
る。
第１図は本発明の補助極付永久磁石式直流機の一実施例
の直流機構造を示す説明図、第２図は第１図の展開図、
第３図および第４図は本発明の補助極付永久磁石式直流
機の夫々異なる実施例を示す展開図である。 １、ｌａ・・・スロット、２・・・テース、３・・・電
機子鉄心、４・・・永久磁石、５・・・補助極、６・・
・継鉄第 １ 図 第 図 第 図 第 図
の直流機構造を示す説明図、第２図は第１図の展開図、
第３図および第４図は本発明の補助極付永久磁石式直流
機の夫々異なる実施例を示す展開図である。 １、ｌａ・・・スロット、２・・・テース、３・・・電
機子鉄心、４・・・永久磁石、５・・・補助極、６・・
・継鉄第 １ 図 第 図 第 図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、スロットおよびテースを有する電機子鉄心に所定の
間隙を介して対向配列された永久磁石界磁部を備え、前
記永久磁石界磁部は永久磁石と、永久磁石よりも可逆透
磁率が高い磁性材料からなる補助極とが継鉄の内周面の
円周方向に間隙なく並置されており、前記スロットの数
は少なくとも４スロット／極以上有する補助極付永久磁
石式直流機において、前記永久磁石の内周幅が前記電機
子鉄心の２スロットピッチ以上で２スロットピッチプラ
ス前記電機子鉄心のテースの先端幅以下とした永久磁石
が、電機子反作用の増磁界側と減磁界側とに跨って取り
付けられていることを特徴とする補助極付永久磁石式直
流機。 ２、スロットおよびテースを有する電機子鉄心に所定の
間隙を介して対向配置された永久磁石界磁部を備え、前
記永久磁石界磁部は永久磁石と、永久磁石よりも可逆透
磁率が高い磁性材料からなる補助極とが継鉄の内周面の
円周方向に間隙を設けて並置されており、前記スロット
の数は少なくとも４スロット／極以上有する補助極付永
久磁石式直流機において、前記補助極と永久磁石との間
の間隙に前記永久磁石の内周幅を加えた幅が前記電機子
鉄心の２スロットピッチ以上で２スロットピッチプラス
前記電機子鉄心のテースの先端幅以下とした永久磁石が
、電機子反作用の増磁界側と減磁界側とに跨って取り付
けられていることを特徴とする補助極付永久磁石式直流
機。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1170375A JPH0789730B2 (ja) | 1989-07-01 | 1989-07-01 | 補助極付永久磁石式直流機 |
| GB9014393A GB2233834A (en) | 1989-07-01 | 1990-06-28 | D.C. machine of type having permanent magnet with auxiliary pole |
| US07/544,943 US5091667A (en) | 1989-07-01 | 1990-06-28 | D.c. machine of type having permanent magnets with auxiliary poles |
| KR1019900009836A KR940001181B1 (ko) | 1989-07-01 | 1990-06-30 | 보조극이 부착된 영구자석 타입의 직류기 |
| DE4020993A DE4020993C2 (de) | 1989-07-01 | 1990-07-02 | Gleichstrommaschine |
| GB9104793A GB2240667A (en) | 1989-07-01 | 1991-03-07 | D.C. machine of type having permanent magnet with auxiliary pole |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1170375A JPH0789730B2 (ja) | 1989-07-01 | 1989-07-01 | 補助極付永久磁石式直流機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0336946A true JPH0336946A (ja) | 1991-02-18 |
| JPH0789730B2 JPH0789730B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=15903774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1170375A Expired - Fee Related JPH0789730B2 (ja) | 1989-07-01 | 1989-07-01 | 補助極付永久磁石式直流機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0789730B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9678577B1 (en) | 2011-08-20 | 2017-06-13 | SeeScan, Inc. | Magnetic sensing user interface device methods and apparatus using electromagnets and associated magnetic sensors |
| US9690390B2 (en) | 2013-05-17 | 2017-06-27 | SeeScan, Inc. | User interface devices |
| US10121617B2 (en) | 2010-08-20 | 2018-11-06 | SeeScan, Inc. | Magnetic sensing user interface device methods and apparatus |
| US10203717B2 (en) | 2010-10-12 | 2019-02-12 | SeeScan, Inc. | Magnetic thumbstick user interface devices |
| US10296095B2 (en) | 2010-11-08 | 2019-05-21 | SeeScan, Inc. | Slim profile magnetic user interface devices |
| US10523202B2 (en) | 2010-12-02 | 2019-12-31 | SeeScan, Inc. | Magnetically sensed user interface devices |
| US10528074B1 (en) | 2009-04-15 | 2020-01-07 | SeeScan, Inc. | Magnetic manual user interface devices |
| US10788901B2 (en) | 2010-05-18 | 2020-09-29 | SeeScan, Inc. | User interface devices, apparatus, and methods |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4839907A (ja) * | 1971-09-22 | 1973-06-12 | ||
| JPS5934485U (ja) * | 1982-08-24 | 1984-03-03 | 三菱電機株式会社 | 磁石式モ−タ− |
-
1989
- 1989-07-01 JP JP1170375A patent/JPH0789730B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPS4839907A (ja) * | 1971-09-22 | 1973-06-12 | ||
| JPS5934485U (ja) * | 1982-08-24 | 1984-03-03 | 三菱電機株式会社 | 磁石式モ−タ− |
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| US10788901B2 (en) | 2010-05-18 | 2020-09-29 | SeeScan, Inc. | User interface devices, apparatus, and methods |
| US10121617B2 (en) | 2010-08-20 | 2018-11-06 | SeeScan, Inc. | Magnetic sensing user interface device methods and apparatus |
| US10203717B2 (en) | 2010-10-12 | 2019-02-12 | SeeScan, Inc. | Magnetic thumbstick user interface devices |
| US10296095B2 (en) | 2010-11-08 | 2019-05-21 | SeeScan, Inc. | Slim profile magnetic user interface devices |
| US10523202B2 (en) | 2010-12-02 | 2019-12-31 | SeeScan, Inc. | Magnetically sensed user interface devices |
| US11476851B1 (en) | 2010-12-02 | 2022-10-18 | SeeScan, Inc. | Magnetically sensed user interface devices |
| US9678577B1 (en) | 2011-08-20 | 2017-06-13 | SeeScan, Inc. | Magnetic sensing user interface device methods and apparatus using electromagnets and associated magnetic sensors |
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