JPH0563086B2 - - Google Patents
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- JPH0563086B2 JPH0563086B2 JP1019431A JP1943189A JPH0563086B2 JP H0563086 B2 JPH0563086 B2 JP H0563086B2 JP 1019431 A JP1019431 A JP 1019431A JP 1943189 A JP1943189 A JP 1943189A JP H0563086 B2 JPH0563086 B2 JP H0563086B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/20—Electromagnets; Actuators including electromagnets without armatures
- H01F7/202—Electromagnets for high magnetic field strength
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、励磁コイルと二次導体との交互多層
構造により二次導体に誘起する渦電流を集中させ
て効率よく連続的に交流強磁場を発生させる多層
渦電流型省電力交流強磁場発生装置に関し、特
に、極めて強力な連続交流強磁場を得るに必要な
励磁用電力をさらに低減し得るように改良したも
のである。
構造により二次導体に誘起する渦電流を集中させ
て効率よく連続的に交流強磁場を発生させる多層
渦電流型省電力交流強磁場発生装置に関し、特
に、極めて強力な連続交流強磁場を得るに必要な
励磁用電力をさらに低減し得るように改良したも
のである。
（従来の技術）
強磁場の発生およびその応用は、強磁場中にお
ける物性の調査、新素材の開発、核融合の研究等
に必要であり、従来、各国で国家的プロジエクト
として大規模な設備により強力にその研究が進め
られている。
ける物性の調査、新素材の開発、核融合の研究等
に必要であり、従来、各国で国家的プロジエクト
として大規模な設備により強力にその研究が進め
られている。
しかして、従来検出され、実用されている強磁
場は、主として直流磁場およびパルス磁場であ
り、直流強磁場の発生には超電導コイルが用いら
れ、また、パルス強磁場の発生には主として充電
したコンデンサ・バンクの放電電流のコイル通電
が用いられる。しかしながら、交流強磁場に関し
ては、本発明者の開発に係る多層渦電流型交流強
磁場発生装置の他には有効かつ有望な発生装置が
得られていない。すなわち、冒頭に述べた多層渦
電流型を除けば、従来の交流強磁場発生装置は、
主として、交流電磁石を用いてその磁心のギヤツ
プ内に強磁場を発生させるものであつた。
場は、主として直流磁場およびパルス磁場であ
り、直流強磁場の発生には超電導コイルが用いら
れ、また、パルス強磁場の発生には主として充電
したコンデンサ・バンクの放電電流のコイル通電
が用いられる。しかしながら、交流強磁場に関し
ては、本発明者の開発に係る多層渦電流型交流強
磁場発生装置の他には有効かつ有望な発生装置が
得られていない。すなわち、冒頭に述べた多層渦
電流型を除けば、従来の交流強磁場発生装置は、
主として、交流電磁石を用いてその磁心のギヤツ
プ内に強磁場を発生させるものであつた。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、交流電磁石を用いた磁場発生装
置では、２テスラ以下の交流磁場は容易に得られ
るが、それ以上の強磁場になると磁心が飽和して
空心状態になり、かかる状態で大電流を供給して
交流強磁場を得ることは困難であつた。
置では、２テスラ以下の交流磁場は容易に得られ
るが、それ以上の強磁場になると磁心が飽和して
空心状態になり、かかる状態で大電流を供給して
交流強磁場を得ることは困難であつた。
一方、本発明者の開発に係る多層渦電流型強磁
場発生装置は、十分に強力な交流強磁場が得られ
るが、必要とする励磁電力を低減してさらに高効
率にすることが望まれており、この種磁場発生装
置の一層の高効率化が従来の課題となつている。
場発生装置は、十分に強力な交流強磁場が得られ
るが、必要とする励磁電力を低減してさらに高効
率にすることが望まれており、この種磁場発生装
置の一層の高効率化が従来の課題となつている。
（課題を解決するための手段）
本発明の目的は、上述した従来の課題を解決
し、本発明者がすでに開発した各種の多層渦電流
型強磁場発生装置に共通の改良を加え、常温で効
率よく、一層の小電力により連続的に交流強磁場
を発生させ得るようにした多層渦電流型省電力交
流強磁場発生装置を提供することにある。
し、本発明者がすでに開発した各種の多層渦電流
型強磁場発生装置に共通の改良を加え、常温で効
率よく、一層の小電力により連続的に交流強磁場
を発生させ得るようにした多層渦電流型省電力交
流強磁場発生装置を提供することにある。
すなわち、従来開発したこの種の交流強磁場発
生装置においては、励磁コイルに交流通前すると
交流磁束が生じ、励磁コイルにそれぞれ接近して
いる多層構造乃至成層構造の二次導体中に渦電流
が発生するように構成してあるが、本発明による
この種の磁場発生装置は、励磁コイルに交鎖して
多層構造の励磁コイルおよび二次導体の断面を囲
む磁気閉回路をなす枠型の鉄心を追加して設け、
その鉄心の作用により励磁コイルのインピーダン
スが増大して励磁電流が減少し磁場発生効率が一
層向上して、小電力により、多層構造の二次導体
にそれぞれ生じた渦電流が中心部のホール周辺に
集中し、ホール内に高密度の磁束を収束して交流
強磁場が発生するようにしたものであり、 互いに同軸状に係合するとともに同一極性に巻
回した複数層の励磁コイルと、当該励磁コイルの
各層間に介在し、外周縁に通ずるスリツトを具え
るとともに中心軸部において同軸状に連通するホ
ールおよび前記スリツトをなす部分を除き当該ホ
ールを囲んで連通する空所を共有する複数層の導
体板と、前記空所を介して交鎖して前記励磁コイ
ルおよび前記導体板周縁部の断面を囲む磁気閉回
路をなす枠型磁性体とを備え、前記励磁コイルの
交流通電により前記導体板に生ずる渦電流を前記
スリツトに沿い前記ホール近傍に集中させて当該
ホール内に軸方向の強磁場を発生させるととも
に、前記磁気閉回路により前記励磁コイルのイン
ピーダンスを増大させて所要励磁電力を低減する
ように構成したことを特徴とするものである。
生装置においては、励磁コイルに交流通前すると
交流磁束が生じ、励磁コイルにそれぞれ接近して
いる多層構造乃至成層構造の二次導体中に渦電流
が発生するように構成してあるが、本発明による
この種の磁場発生装置は、励磁コイルに交鎖して
多層構造の励磁コイルおよび二次導体の断面を囲
む磁気閉回路をなす枠型の鉄心を追加して設け、
その鉄心の作用により励磁コイルのインピーダン
スが増大して励磁電流が減少し磁場発生効率が一
層向上して、小電力により、多層構造の二次導体
にそれぞれ生じた渦電流が中心部のホール周辺に
集中し、ホール内に高密度の磁束を収束して交流
強磁場が発生するようにしたものであり、 互いに同軸状に係合するとともに同一極性に巻
回した複数層の励磁コイルと、当該励磁コイルの
各層間に介在し、外周縁に通ずるスリツトを具え
るとともに中心軸部において同軸状に連通するホ
ールおよび前記スリツトをなす部分を除き当該ホ
ールを囲んで連通する空所を共有する複数層の導
体板と、前記空所を介して交鎖して前記励磁コイ
ルおよび前記導体板周縁部の断面を囲む磁気閉回
路をなす枠型磁性体とを備え、前記励磁コイルの
交流通電により前記導体板に生ずる渦電流を前記
スリツトに沿い前記ホール近傍に集中させて当該
ホール内に軸方向の強磁場を発生させるととも
に、前記磁気閉回路により前記励磁コイルのイン
ピーダンスを増大させて所要励磁電力を低減する
ように構成したことを特徴とするものである。
（作用）
したがつて、本発明によれば、従来開発した各
種の多層乃至成層渦電流型交流強磁場発生装置に
枠型鉄心を増設するだけでその磁場発生電力効率
を著しく向上させることができ、さらに、その応
用面を、従来の物性研究、新素材開発、バイオマ
グネテイツクス研究等に用いる交流乃至パルス強
磁場発生装装置のみならず、高速増殖炉冷却ナト
リウム剤循環用や溶解金属輸動用の電磁ポンプな
どに拡大することができる。
種の多層乃至成層渦電流型交流強磁場発生装置に
枠型鉄心を増設するだけでその磁場発生電力効率
を著しく向上させることができ、さらに、その応
用面を、従来の物性研究、新素材開発、バイオマ
グネテイツクス研究等に用いる交流乃至パルス強
磁場発生装装置のみならず、高速増殖炉冷却ナト
リウム剤循環用や溶解金属輸動用の電磁ポンプな
どに拡大することができる。
（実施例）
以下に図面を参照して実施例につき本発明を詳
細に説明する。
細に説明する。
まず、本発明による改良の対象とした本発明者
の提案に係る特願昭62−62708号明細書記載の
「多層渦電流型交流強磁場発生装置」および特願
昭63−196072号明細書記載の「交流強磁場用成層
渦電流型コイル」の構成をそれぞれ第１図および
第２図に示すが、これらの磁場発生装置に鉄心を
付加してその性能を著しく改善する本発明の実施
例１および実施例２を以下に順次に説明する。
の提案に係る特願昭62−62708号明細書記載の
「多層渦電流型交流強磁場発生装置」および特願
昭63−196072号明細書記載の「交流強磁場用成層
渦電流型コイル」の構成をそれぞれ第１図および
第２図に示すが、これらの磁場発生装置に鉄心を
付加してその性能を著しく改善する本発明の実施
例１および実施例２を以下に順次に説明する。
実施例 １
第１図に示す従来構成においては、多層構造の
円筒状導体１の中心にホール２を設け、そのホー
ル２から半径方向にスリツト３を設けてあり、多
層構造の導体１の各層間には励磁コイル４を配置
してある。かかる構成において励磁コイル４に交
流電圧を印加して通電すると、層状の導体部分に
円周方向の渦電流が発生し、その渦電流が半径方
向のスリツト３に沿い方向を転じて中心部に向
い、中心のホール２の周囲部に集中して流れ、そ
の周回渦電流により発生した磁束がホール２内に
収束されて高密度の磁束がホール内に形成され、
交流強磁場が連続して発生する。
円筒状導体１の中心にホール２を設け、そのホー
ル２から半径方向にスリツト３を設けてあり、多
層構造の導体１の各層間には励磁コイル４を配置
してある。かかる構成において励磁コイル４に交
流電圧を印加して通電すると、層状の導体部分に
円周方向の渦電流が発生し、その渦電流が半径方
向のスリツト３に沿い方向を転じて中心部に向
い、中心のホール２の周囲部に集中して流れ、そ
の周回渦電流により発生した磁束がホール２内に
収束されて高密度の磁束がホール内に形成され、
交流強磁場が連続して発生する。
かかる従来構成に本発明を適用した実施例１の
斜視構成を第３図に示し、上面構成を第４図に示
す。図示の構成例においては、第１図に示したの
と全く同一の多層構造の円筒状導体１における各
層に共通の中心部のホール２の周囲を、スリツト
３をなす部分を除いてくり抜き、ほぼ円環状をな
す空所５を形成し、その空所５を通して放射状に
枠型鉄心６を配置する。放射状に等間隔配置した
各枠型鉄心６は励磁コイル４および導体１の周縁
部がなす交互多層構造の半径方向断面を囲繞する
磁気閉回路をなしており、図示の例においては、
カツトコアを用いた５個の枠型鉄心６を軸対称に
配置してある。
斜視構成を第３図に示し、上面構成を第４図に示
す。図示の構成例においては、第１図に示したの
と全く同一の多層構造の円筒状導体１における各
層に共通の中心部のホール２の周囲を、スリツト
３をなす部分を除いてくり抜き、ほぼ円環状をな
す空所５を形成し、その空所５を通して放射状に
枠型鉄心６を配置する。放射状に等間隔配置した
各枠型鉄心６は励磁コイル４および導体１の周縁
部がなす交互多層構造の半径方向断面を囲繞する
磁気閉回路をなしており、図示の例においては、
カツトコアを用いた５個の枠型鉄心６を軸対称に
配置してある。
実施例 ２
第２図に示す従来構成においては、渦巻状コイ
ル７と、中央部のホール９およびそのホール９か
ら半径方向に延びる扇状のスリツト１０を有する
円形導体板８とを交互に積層してあり、順次に連
接された渦巻状コイル７い交流電圧を印加して通
電すると円形導体板８の周縁部に円周方向の渦電
流が生じ、その渦電流が半径方向のスリツト１０
に沿つて方向を転換し、中央部ホール９の周囲部
に集中して流れ、その結果としてホール９内に交
流強磁場が連続して発生すること、第１図示の従
来構成におけると全く同様である。
ル７と、中央部のホール９およびそのホール９か
ら半径方向に延びる扇状のスリツト１０を有する
円形導体板８とを交互に積層してあり、順次に連
接された渦巻状コイル７い交流電圧を印加して通
電すると円形導体板８の周縁部に円周方向の渦電
流が生じ、その渦電流が半径方向のスリツト１０
に沿つて方向を転換し、中央部ホール９の周囲部
に集中して流れ、その結果としてホール９内に交
流強磁場が連続して発生すること、第１図示の従
来構成におけると全く同様である。
かかる第２図示の従来構成に本発明を適用した
実施例２の斜視構成を第５図に示し、縦断面構成
を第６図に示し、上面構成を第７図に示す。図示
の構成例においては、第２図示の円形とは異な
り、長方形ではあるが第２図示と同様な渦巻状コ
イル７および方形導体板８との交互多層構造にお
ける中央部の導体板８のホール９の周囲を、スリ
ツト１０をなす部分を除いてくり抜き、左右の方
形部を連通した空所１１を形成し、それらの方形
空所１１を介し左右に枠型鉄心１２を配置して渦
巻状コイル７および方形導体板８の周縁部がなす
交互多層構造の縦断面を囲繞する磁気閉回路を構
成することは、第３図および第４図に示した構成
例におけると全く同様である。
実施例２の斜視構成を第５図に示し、縦断面構成
を第６図に示し、上面構成を第７図に示す。図示
の構成例においては、第２図示の円形とは異な
り、長方形ではあるが第２図示と同様な渦巻状コ
イル７および方形導体板８との交互多層構造にお
ける中央部の導体板８のホール９の周囲を、スリ
ツト１０をなす部分を除いてくり抜き、左右の方
形部を連通した空所１１を形成し、それらの方形
空所１１を介し左右に枠型鉄心１２を配置して渦
巻状コイル７および方形導体板８の周縁部がなす
交互多層構造の縦断面を囲繞する磁気閉回路を構
成することは、第３図および第４図に示した構成
例におけると全く同様である。
なお、第８図には方形導体板８の上面構成を示
し、第９図には渦巻状コイル７の上面構成を示
す。
し、第９図には渦巻状コイル７の上面構成を示
す。
しかして、第３図および第４図に示した本発明
多層渦電流型省電力交流強磁場発生装置の構成例
においては、励磁コイル４に交流通電すると、好
ましくは低飽和磁束密度の磁性材料からなつて磁
気閉回路を構成する枠型磁性体、例えば枠型鉄心
６の作用により、励磁コイル４のインピーダンス
が増大して同一交流電圧印加時における励磁電流
を減少させるとともに、励磁コイル４と二次導体
１との間の相互インダクタンスを増大させ、その
結果、従来構成におけると全く同一構造のホール
２に全く同様の交流強磁場を発生させるに必要な
入力励磁電力を例えば1/2以下に低減させること
ができる。
多層渦電流型省電力交流強磁場発生装置の構成例
においては、励磁コイル４に交流通電すると、好
ましくは低飽和磁束密度の磁性材料からなつて磁
気閉回路を構成する枠型磁性体、例えば枠型鉄心
６の作用により、励磁コイル４のインピーダンス
が増大して同一交流電圧印加時における励磁電流
を減少させるとともに、励磁コイル４と二次導体
１との間の相互インダクタンスを増大させ、その
結果、従来構成におけると全く同一構造のホール
２に全く同様の交流強磁場を発生させるに必要な
入力励磁電力を例えば1/2以下に低減させること
ができる。
かかる第３図示の構成により試作した本発明交
流強磁場発生装置の印加電圧変化に対する励磁イ
ンピーダンスＺおよび磁束密度Ｂの変化特性を第
１０図に○印を付して示し、比較のために第１図
示の構成による従来装置の特性を□印を付して示
し、さらに円筒状導体１も除いた励磁コイル２の
みの場合の特性を△印を付して示す。図示の各特
性の比較から明らかなように、鉄心６を用いてな
い第１図示の従来構成による□印の特性に比し、
同一印加電圧に対して、鉄心６を付加した本発明
の第３図示の構成による○印の磁束密度Ｂ特性お
よび励磁インピーダンスＺ特性がいずれも著しく
高くなつており、したがつて、所要励磁電流が減
少し、その特性が改善されていることが判る。
流強磁場発生装置の印加電圧変化に対する励磁イ
ンピーダンスＺおよび磁束密度Ｂの変化特性を第
１０図に○印を付して示し、比較のために第１図
示の構成による従来装置の特性を□印を付して示
し、さらに円筒状導体１も除いた励磁コイル２の
みの場合の特性を△印を付して示す。図示の各特
性の比較から明らかなように、鉄心６を用いてな
い第１図示の従来構成による□印の特性に比し、
同一印加電圧に対して、鉄心６を付加した本発明
の第３図示の構成による○印の磁束密度Ｂ特性お
よび励磁インピーダンスＺ特性がいずれも著しく
高くなつており、したがつて、所要励磁電流が減
少し、その特性が改善されていることが判る。
また、同様に鉄心１２を付加した第５図示の構
成による本発明装置においても、励磁コイル７に
交流電圧を印加すると、鉄心１２の作用によつて
励磁コイル７のインピーダンスが高くなり、励磁
電流が減少し、その結果、同じホール９内の交流
強磁場を発生させるに必要な励磁電力を減少させ
ることができる。
成による本発明装置においても、励磁コイル７に
交流電圧を印加すると、鉄心１２の作用によつて
励磁コイル７のインピーダンスが高くなり、励磁
電流が減少し、その結果、同じホール９内の交流
強磁場を発生させるに必要な励磁電力を減少させ
ることができる。
かかる本発明の作用効果は、励磁コイルに枠型
鉄心を交鎖させたがためであり、上述した実施例
１および２において全く同様の特性改善が達成さ
れている。
鉄心を交鎖させたがためであり、上述した実施例
１および２において全く同様の特性改善が達成さ
れている。
さて、以上に説明した本発明の実施例１および
２は、従来と全く同一もしくはほぼ同一の構成に
よる交流強磁場発生装置に枠型鉄心を付加したも
のであるが、例えば、第５図乃至第８図に示した
実施例２における各構成要素の構成配置に多少の
変更を施し、例えば溶解金属輸動用の電磁ポンプ
とするに好適な実施例３について説明する。
２は、従来と全く同一もしくはほぼ同一の構成に
よる交流強磁場発生装置に枠型鉄心を付加したも
のであるが、例えば、第５図乃至第８図に示した
実施例２における各構成要素の構成配置に多少の
変更を施し、例えば溶解金属輸動用の電磁ポンプ
とするに好適な実施例３について説明する。
実施例 ３
第１１図に示す実施例３の構成配置は、第５図
に示した実施例２の構成配置における渦巻状コイ
ル７および方形導体板８の交互多層構造を複数層
ずつ、図示の例ではそれぞれ５層ずつのブロツク
に分割して構成してあり、さらに、三相交流に対
応させて順次の３ブロツクu1，v1，w1を１組に
分割し、各ブロツクを適切な角度に傾斜させた状
態で、各組毎に、三相交流の各相ｕ，ｖ，ｗに対
応する各ブロツクu1，v1，w1の方形コイルの対
角隅にそれぞれ１対ずつの型枠鉄心１２u1，１２
ｕ２；１２v1，１２v2；１２w1，１２w2を斜めに交
鎖させ、中央部のホール９を相対的に斜めに溶解
金属輸動用パイプを貫通させる。
に示した実施例２の構成配置における渦巻状コイ
ル７および方形導体板８の交互多層構造を複数層
ずつ、図示の例ではそれぞれ５層ずつのブロツク
に分割して構成してあり、さらに、三相交流に対
応させて順次の３ブロツクu1，v1，w1を１組に
分割し、各ブロツクを適切な角度に傾斜させた状
態で、各組毎に、三相交流の各相ｕ，ｖ，ｗに対
応する各ブロツクu1，v1，w1の方形コイルの対
角隅にそれぞれ１対ずつの型枠鉄心１２u1，１２
ｕ２；１２v1，１２v2；１２w1，１２w2を斜めに交
鎖させ、中央部のホール９を相対的に斜めに溶解
金属輸動用パイプを貫通させる。
かかる構成配置のホール９の軸方向に沿つた縦
断面を第１２図に示す。この断面図においては、
順次の３ブロツクずつの各組u0，v0，w0，u1，
v1，w1，u2，v2，w2…のうちブロツクu1，v1，
w1の組のみを実線で示したものであり、ホール
９の軸方向に対して各ブロツクが直交した第５図
示の状態に比し、ホール９の軸方向に斜光した各
ブロツクu1，v1，w1とホール９との交鎖領域が
連続した状態で適切に延長されている。
断面を第１２図に示す。この断面図においては、
順次の３ブロツクずつの各組u0，v0，w0，u1，
v1，w1，u2，v2，w2…のうちブロツクu1，v1，
w1の組のみを実線で示したものであり、ホール
９の軸方向に対して各ブロツクが直交した第５図
示の状態に比し、ホール９の軸方向に斜光した各
ブロツクu1，v1，w1とホール９との交鎖領域が
連続した状態で適切に延長されている。
したがつて、かかる構成配置における各組毎の
順次の３ブロツクｕ，ｖ，ｗに第１３図に示す角
速度ωの三相交流電圧ｕ，ｖ，ｗを順次に印加し
て三相励磁を行なうと、ホール９に配置したパイ
プ内には第１４図に示すように連続した進行磁界
が形成され、パイプ内に溶解金属が充填されてい
る場合には、その溶解金属中に誘導電流が流れ、
その結果として溶解金属に推力が作用し、パイプ
内を輸動されることになる。
順次の３ブロツクｕ，ｖ，ｗに第１３図に示す角
速度ωの三相交流電圧ｕ，ｖ，ｗを順次に印加し
て三相励磁を行なうと、ホール９に配置したパイ
プ内には第１４図に示すように連続した進行磁界
が形成され、パイプ内に溶解金属が充填されてい
る場合には、その溶解金属中に誘導電流が流れ、
その結果として溶解金属に推力が作用し、パイプ
内を輸動されることになる。
なお、各組毎の最上部の渦電流用方形導体８の
上面および当該組において三相交流のｖ相に対応
するブロツクv1の対角隅に交鎖する１対の枠型鉄
心１２v1，１２v2およびｗ相に対応するブロツク
w1に交鎖する一方の枠型鉄心１２w1、並びに、
隣接組においてｕ相に対応するブロツクu2に交鎖
する他方の枠型鉄心１２u2の断面を第１５図に示
し、該当組の最下部の渦電流用方形導体板８の上
面を第１６図に示し、励磁用渦巻状コイル７の上
面を第１７図に示す。第１５図と第１６図とを比
較すれば判るように、第１１図示のホール９の軸
方向に斜交する第１５，１６図示のホール９は、
その形状が楕円形になるとともに、導体板８にお
けるその穿孔位置が各組毎に上部と下部とで順次
ずれている。また、第１５図から判るように、三
相交流の各相、例えばｖ相に対応するブロツクv1
には、ｖ相に対応する枠型鉄心１２v1，１２v2の
みが交鎖し、他の相ｕ，ｗに対応する枠型鉄心１
２u2，１２w1は交鎖しない。
上面および当該組において三相交流のｖ相に対応
するブロツクv1の対角隅に交鎖する１対の枠型鉄
心１２v1，１２v2およびｗ相に対応するブロツク
w1に交鎖する一方の枠型鉄心１２w1、並びに、
隣接組においてｕ相に対応するブロツクu2に交鎖
する他方の枠型鉄心１２u2の断面を第１５図に示
し、該当組の最下部の渦電流用方形導体板８の上
面を第１６図に示し、励磁用渦巻状コイル７の上
面を第１７図に示す。第１５図と第１６図とを比
較すれば判るように、第１１図示のホール９の軸
方向に斜交する第１５，１６図示のホール９は、
その形状が楕円形になるとともに、導体板８にお
けるその穿孔位置が各組毎に上部と下部とで順次
ずれている。また、第１５図から判るように、三
相交流の各相、例えばｖ相に対応するブロツクv1
には、ｖ相に対応する枠型鉄心１２v1，１２v2の
みが交鎖し、他の相ｕ，ｗに対応する枠型鉄心１
２u2，１２w1は交鎖しない。
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、従来構成の多層渦電流型交流強磁場発生装置
における励磁コイルおよび渦電流用導体板の交互
多層構造に枠型鉄心を交鎖させることのみによ
り、励磁コイルのインピーダンスを増大させると
ともに、２次導体との相互インダクタンスも増大
させ、その結果、小電力で所望の交流強磁場を効
率よく連続して発生させることができ、つぎのよ
うな顕著な効果を挙げることができる。
ば、従来構成の多層渦電流型交流強磁場発生装置
における励磁コイルおよび渦電流用導体板の交互
多層構造に枠型鉄心を交鎖させることのみによ
り、励磁コイルのインピーダンスを増大させると
ともに、２次導体との相互インダクタンスも増大
させ、その結果、小電力で所望の交流強磁場を効
率よく連続して発生させることができ、つぎのよ
うな顕著な効果を挙げることができる。
(1) 直流磁場であれ、交流磁場であれ、一般に強
磁場を発生させるためには励磁用の大電流が必
要であるが、本発明によれば、渦電流を中心部
ホールの周囲に集中させることにより、効果的
にホール内に交流強磁場を発生させることがで
きる。
磁場を発生させるためには励磁用の大電流が必
要であるが、本発明によれば、渦電流を中心部
ホールの周囲に集中させることにより、効果的
にホール内に交流強磁場を発生させることがで
きる。
(2) 交流励磁電流により磁束を生じ、二次導体板
中に渦電流を発生させる場合に、励磁コイルに
交鎖して枠型鉄心を挿入すると、励磁インピー
ダンスが高くなつて励磁電流が減少する。かか
る作用効果は、交流強磁場を発生させるに必要
な電力を低減させるのみならず、その励磁電力
の低減により装置の温度上昇を抑制することに
なる。
中に渦電流を発生させる場合に、励磁コイルに
交鎖して枠型鉄心を挿入すると、励磁インピー
ダンスが高くなつて励磁電流が減少する。かか
る作用効果は、交流強磁場を発生させるに必要
な電力を低減させるのみならず、その励磁電力
の低減により装置の温度上昇を抑制することに
なる。
(3) 交流強磁場の発生に際し、交鎖鉄心の挿入
は、励磁インピーダンスの増大とともに励磁コ
イルと二次導体との間の相互インダクタンスを
増大させるために必要であり、挿入する鉄心の
飽和磁束密度はホール内の交流強磁場とは全く
無関係に選定することができる。
は、励磁インピーダンスの増大とともに励磁コ
イルと二次導体との間の相互インダクタンスを
増大させるために必要であり、挿入する鉄心の
飽和磁束密度はホール内の交流強磁場とは全く
無関係に選定することができる。
(4) 上述のような作用効果を呈する本発明は、単
に交流強磁場発生装置として利用し得るのみな
らず、構成配置に適切な変更を加えて、例えば
強力な電磁ポンプ等に利用することができる。
に交流強磁場発生装置として利用し得るのみな
らず、構成配置に適切な変更を加えて、例えば
強力な電磁ポンプ等に利用することができる。
第１図は従来の多層渦電流型交流強磁場発生装
置の構成を示す斜視図、第２図は従来の交流強磁
場用成層渦電流型コイルの構成を示す斜視図、第
３図は本発明多層渦電流型省電力交流強磁場発生
装置の構成例を示す斜視図、第４図は同じくその
構成例を示す上面図、第５図は本発明省電力交流
強磁場発生装置の他の構成例を示す斜視図、第６
図は同じくその他の構成例を示す縦断面図、第７
図は同じくその他の構成例を示す上面図、第８図
は同じくその他の構成例における方形導体板の構
成を示す上面図、第９図は同じくその他の構成例
における渦巻状コイルの構成を示す上面図、第１
０図は第３図示の構成例の印加電圧対励磁インピ
ーダンスおよび磁束密度特性を示す特性曲線図、
第１１図は本発明省電力交流強磁場発生装置のさ
らに他の構成例を示す斜視図、第１２図は同じく
そのさらに他の構成例を示す縦断面図、第１３図
は三相印加電圧を示すベクトル図、第１４図は第
１１図示の構成例における進行磁界の例を示す波
形図、第１５図は同じくその第１１図示の構成例
を示す上面図、第１６図は同じくその第１１図示
の構成例における方形導体板を示す上面図、第１
７図は同じくその第１１図示の構成例における渦
巻状コイルを示す上面図である。 １……円筒状導体、２，９……ホール、３，１
０……スリツト、４……励磁コイル、５，１１…
…空所、６，１２，１２ｖ，１２ｕ，１２ｗ……
枠型鉄心、７……渦巻状コイル、８……円形・方
形導体板、ｕ，ｖ，ｗ……三相電圧ベクトル、u0
〜u2，v0〜v2，w0〜w2……ブロツク。
置の構成を示す斜視図、第２図は従来の交流強磁
場用成層渦電流型コイルの構成を示す斜視図、第
３図は本発明多層渦電流型省電力交流強磁場発生
装置の構成例を示す斜視図、第４図は同じくその
構成例を示す上面図、第５図は本発明省電力交流
強磁場発生装置の他の構成例を示す斜視図、第６
図は同じくその他の構成例を示す縦断面図、第７
図は同じくその他の構成例を示す上面図、第８図
は同じくその他の構成例における方形導体板の構
成を示す上面図、第９図は同じくその他の構成例
における渦巻状コイルの構成を示す上面図、第１
０図は第３図示の構成例の印加電圧対励磁インピ
ーダンスおよび磁束密度特性を示す特性曲線図、
第１１図は本発明省電力交流強磁場発生装置のさ
らに他の構成例を示す斜視図、第１２図は同じく
そのさらに他の構成例を示す縦断面図、第１３図
は三相印加電圧を示すベクトル図、第１４図は第
１１図示の構成例における進行磁界の例を示す波
形図、第１５図は同じくその第１１図示の構成例
を示す上面図、第１６図は同じくその第１１図示
の構成例における方形導体板を示す上面図、第１
７図は同じくその第１１図示の構成例における渦
巻状コイルを示す上面図である。 １……円筒状導体、２，９……ホール、３，１
０……スリツト、４……励磁コイル、５，１１…
…空所、６，１２，１２ｖ，１２ｕ，１２ｗ……
枠型鉄心、７……渦巻状コイル、８……円形・方
形導体板、ｕ，ｖ，ｗ……三相電圧ベクトル、u0
〜u2，v0〜v2，w0〜w2……ブロツク。
Claims (1)
- １ 互いに同軸状に係合するとともに同一極性に
巻回した複数層の励磁コイルと、当該励磁コイル
の各層間に介在し、外周縁に通ずるスリツトを具
えるとともに中心軸部において同軸状に連通する
ホールおよび前記スリツトをなす部分を除き当該
ホールを囲んで連通する空所を共有する複数層の
導体板と、前記空所を介し交鎖して前記励磁コイ
ルおよび前記導体板周縁部の断面を囲む磁気閉回
路をなす枠型磁性体とを備え、前記励磁コイルの
交流通電により前記導体板に生ずる渦電流を前記
スリツトに沿い前記ホール近傍に集中させて当該
ホール内に軸方向の強磁場を発生させるととも
に、前記磁気閉回路により前記励磁コイルのイン
ピーダンスを増大させて所要励磁電力を低減する
ように構成したことを特徴とする多層渦電流型省
電力交流強磁場発生装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1019431A JPH02201905A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 多層渦電流型省電力交流強磁場発生装置 |
| US07/470,767 US4987398A (en) | 1989-01-31 | 1990-01-26 | Multilayered eddy current type power-saved intense AC magnetic field generator |
| DE69007508T DE69007508T2 (de) | 1989-01-31 | 1990-01-31 | Leistungssparender Magnetfeldgenerator hoher Wechselfeldstärke in Wehrschicht-Wirbelstrombauart. |
| EP90301022A EP0383457B1 (en) | 1989-01-31 | 1990-01-31 | Multilayered eddy current type power-saved intense AC magnetic field generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1019431A JPH02201905A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 多層渦電流型省電力交流強磁場発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02201905A JPH02201905A (ja) | 1990-08-10 |
| JPH0563086B2 true JPH0563086B2 (ja) | 1993-09-09 |
Family
ID=11999094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1019431A Granted JPH02201905A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 多層渦電流型省電力交流強磁場発生装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4987398A (ja) |
| EP (1) | EP0383457B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02201905A (ja) |
| DE (1) | DE69007508T2 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0685631B2 (ja) * | 1990-03-09 | 1994-10-26 | 金沢大学長 | 磁束収束型電磁ポンプ |
| US5240382A (en) * | 1990-12-17 | 1993-08-31 | Kanazawa University | Converged magnetic flux type intense magnetic field electro-magnetic pump |
| JPH05182826A (ja) * | 1991-12-26 | 1993-07-23 | Kazuo Bessho | 磁束収束型高速度電磁石 |
| US5382904A (en) * | 1992-04-15 | 1995-01-17 | Houston Advanced Research Center | Structured coil electromagnets for magnetic resonance imaging and method for fabricating the same |
| US5418422A (en) * | 1992-05-06 | 1995-05-23 | U.S. Philips Corporation | Combination of display tube and deflection unit comprising line deflection coils of the semi-saddle type with a gun-sided extension |
| US5463291A (en) * | 1993-12-23 | 1995-10-31 | Carroll; Lewis | Cyclotron and associated magnet coil and coil fabricating process |
| US5402094A (en) * | 1994-08-15 | 1995-03-28 | Enge; Harald A. | MRI mammography magnet |
| US6005462A (en) * | 1998-02-24 | 1999-12-21 | Myers; John Leonard | Electromagnetic core-energy actuator |
| US6106682A (en) * | 1998-05-22 | 2000-08-22 | Cvc Products, Inc. | Thin-film processing electromagnet for low-skew magnetic orientation |
| SE517159C2 (sv) * | 2000-07-07 | 2002-04-23 | Med Tech As | Magnetfältgenerator för en elektromedicinsk behandlingsapparat samt förfarande för framställning därav |
| AU2001281938A1 (en) * | 2000-07-07 | 2002-01-21 | Med-Tech A/S | Magnetic generator for an electromedical treatment apparatus |
| DE102004043987B3 (de) * | 2004-09-11 | 2006-05-11 | Bruker Biospin Gmbh | Supraleitfähige Magnetspulenanordnung |
| DE102006048829B4 (de) * | 2006-10-11 | 2016-05-25 | Thyssenkrupp Transrapid Gmbh | Empfangseinheit mit einer Empfängerspule zur berührungslosen Übertragung von elektrischer Energie und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| US8774430B2 (en) * | 2011-12-02 | 2014-07-08 | Thomas Paul Heed | Linear interleaved magnetic motor and loudspeaker transducer using same |
| AU2013203801A1 (en) | 2012-12-15 | 2014-07-03 | JENKINS III, Arthur L. DR | Multilayered Electromagnetic Assembly |
| GB2540729B (en) * | 2015-05-01 | 2018-03-21 | Oxford Instruments Nanotechnology Tools Ltd | Superconducting magnet |
| CN110187004B (zh) * | 2019-05-08 | 2023-04-25 | 兰州理工大学 | 一种对顶角双扇形拾取的差动涡流传感器 |
| US20220416583A1 (en) * | 2019-09-26 | 2022-12-29 | Soreq Nuclear Research Center | Wireless enhanced power transfer |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1326553A (fr) * | 1962-03-29 | 1963-05-10 | Comp Generale Electricite | Concentrateur de flux magnétique perfectionné |
-
1989
- 1989-01-31 JP JP1019431A patent/JPH02201905A/ja active Granted
-
1990
- 1990-01-26 US US07/470,767 patent/US4987398A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-01-31 EP EP90301022A patent/EP0383457B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-01-31 DE DE69007508T patent/DE69007508T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0383457A1 (en) | 1990-08-22 |
| DE69007508D1 (de) | 1994-04-28 |
| US4987398A (en) | 1991-01-22 |
| EP0383457B1 (en) | 1994-03-23 |
| JPH02201905A (ja) | 1990-08-10 |
| DE69007508T2 (de) | 1994-09-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
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