JPH07106129A - 大型マグネットの多極着磁方法 - Google Patents
大型マグネットの多極着磁方法Info
- Publication number
- JPH07106129A JPH07106129A JP26994393A JP26994393A JPH07106129A JP H07106129 A JPH07106129 A JP H07106129A JP 26994393 A JP26994393 A JP 26994393A JP 26994393 A JP26994393 A JP 26994393A JP H07106129 A JPH07106129 A JP H07106129A
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- JP
- Japan
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- magnetizing
- coil
- magnetization
- pulse
- power source
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- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大型マグネットの多極着磁に関し、着電源の
省電力化及び安価で小型の着磁電源により着磁を行う方
法を提供することを目的とする。 【構成】 パルス着磁装置の多極着磁において着磁コイ
ル２を分割して巻線抵抗を少くし、この分割された各々
の着磁コイルに対応して、着磁電源１の出力部を設け、
各出力部を同時に動作させることにより着磁を行う様構
成した。
省電力化及び安価で小型の着磁電源により着磁を行う方
法を提供することを目的とする。 【構成】 パルス着磁装置の多極着磁において着磁コイ
ル２を分割して巻線抵抗を少くし、この分割された各々
の着磁コイルに対応して、着磁電源１の出力部を設け、
各出力部を同時に動作させることにより着磁を行う様構
成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は大型モーター等に使用さ
れる高い保磁力を有する、高性能の大型マグネットの着
磁方法に関するものである。
れる高い保磁力を有する、高性能の大型マグネットの着
磁方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の、この種の着磁電源装置１′を図
４に示す。ここでＳは高圧整流素子、Ｒは保護抵抗、Ｃ
はコンデンサー、ＳＣＲはサイリスタ、２′は着磁ヨー
クの着磁用コイルである。動作にあたっては、高圧整流
素子Ｓで整流された高圧電流は抵抗Ｒを介してコンデン
サＣに充電される。また、着磁ヨークの着磁コイル２′
は、各磁極に巻かれている各々のコイルが全て直列に接
続されている。今、サイリスタＳＣＲのゲートにパルス
が入力されると、サイリスタはＯＮになり、着磁コイル
２′へコンデンサＣに充電されていた電流が流れる。そ
して、このパルス幅を調整することにより着磁時間が調
整される。
４に示す。ここでＳは高圧整流素子、Ｒは保護抵抗、Ｃ
はコンデンサー、ＳＣＲはサイリスタ、２′は着磁ヨー
クの着磁用コイルである。動作にあたっては、高圧整流
素子Ｓで整流された高圧電流は抵抗Ｒを介してコンデン
サＣに充電される。また、着磁ヨークの着磁コイル２′
は、各磁極に巻かれている各々のコイルが全て直列に接
続されている。今、サイリスタＳＣＲのゲートにパルス
が入力されると、サイリスタはＯＮになり、着磁コイル
２′へコンデンサＣに充電されていた電流が流れる。そ
して、このパルス幅を調整することにより着磁時間が調
整される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来マグネットの着磁
は多極着磁であっても、単一出力の着磁電源により着磁
されていた。これは大型モーターでは、永久磁石を使用
しない誘導モーターが使用され、永久磁石を使用したモ
ーターは、小型モーターが主であったため、単一出力の
電源でも特に支障がなかったためである。
は多極着磁であっても、単一出力の着磁電源により着磁
されていた。これは大型モーターでは、永久磁石を使用
しない誘導モーターが使用され、永久磁石を使用したモ
ーターは、小型モーターが主であったため、単一出力の
電源でも特に支障がなかったためである。
【０００４】しかし、近年地球環境の問題から、電気自
動車の開発などが進められ、磁石の高性能化に伴って、
大型モーターにおいても永久磁石が利用される様になっ
てきた。大型モーター等に使用される高性能のマグネッ
トを多極着磁する場合、単一出力の電源を使用すると、
これまでより以上の高エネルギーの大型電源が必要にな
ってくる。これは従来の小型モーターでは、着磁ヨーク
の巻線コイルの直流抵抗分が非常に小さく、高い出力電
流を得る要素として無視する事が出来たためである。
動車の開発などが進められ、磁石の高性能化に伴って、
大型モーターにおいても永久磁石が利用される様になっ
てきた。大型モーター等に使用される高性能のマグネッ
トを多極着磁する場合、単一出力の電源を使用すると、
これまでより以上の高エネルギーの大型電源が必要にな
ってくる。これは従来の小型モーターでは、着磁ヨーク
の巻線コイルの直流抵抗分が非常に小さく、高い出力電
流を得る要素として無視する事が出来たためである。
【０００５】ところがφ６０〜φ２００程度の大型マグ
ネットになると、これに対応して、着磁ヨークを大型に
しなければならず着磁ヨークの巻線コイルＬの直流抵抗
分が大きくなったため、無視できなくなり、従って高い
出力電流を得るためには着磁電源はより大型化にしなけ
ればならなくなり非常に高価になるという問題があっ
た。
ネットになると、これに対応して、着磁ヨークを大型に
しなければならず着磁ヨークの巻線コイルＬの直流抵抗
分が大きくなったため、無視できなくなり、従って高い
出力電流を得るためには着磁電源はより大型化にしなけ
ればならなくなり非常に高価になるという問題があっ
た。
【０００６】本発明は、大型マグネットの着磁において
も高電圧の高エネルギー大型電源を使用しないで容易に
必要な出力電流を確保でき、かつ、小型、省電力で安価
な電源を用いることによって着磁が可能な、大型マグネ
ットの多極着磁方法を提供することを目的とする。
も高電圧の高エネルギー大型電源を使用しないで容易に
必要な出力電流を確保でき、かつ、小型、省電力で安価
な電源を用いることによって着磁が可能な、大型マグネ
ットの多極着磁方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、大型マグネッ
トを着磁するためのパルス着磁装置の多極着磁におい
て、着磁ヨーク内で磁極毎に対応して巻かれ、かつ連結
され、着磁電源に対し、一つのコイルと見なされる着磁
コイルを、巻線抵抗が無視できる単位に分割し、分割さ
れた各々の着磁コイルに対応して、着磁電源の出力部を
設け、各出力部を同時に動作させることにより、着磁を
行う大型マグネットの多極着磁方法により、上記目的を
達成している。
トを着磁するためのパルス着磁装置の多極着磁におい
て、着磁ヨーク内で磁極毎に対応して巻かれ、かつ連結
され、着磁電源に対し、一つのコイルと見なされる着磁
コイルを、巻線抵抗が無視できる単位に分割し、分割さ
れた各々の着磁コイルに対応して、着磁電源の出力部を
設け、各出力部を同時に動作させることにより、着磁を
行う大型マグネットの多極着磁方法により、上記目的を
達成している。
【０００８】
【作用】通常、着磁装置において、着磁ヨークの巻線の
抵抗が無視出来る程小さい場合最大出力電流（Ｉmax ）
は
抵抗が無視出来る程小さい場合最大出力電流（Ｉmax ）
は
【数１】 で求められ、ここでＩmax は出力電流、Ｖｏは電源電
圧、Ｃは電源容量、Ｌは巻線のインダクタンスである。
従って、多極着磁の場合のように巻線が多数個になって
も、それに見合う容量を増せば同じ出力電流を確保でき
る。
圧、Ｃは電源容量、Ｌは巻線のインダクタンスである。
従って、多極着磁の場合のように巻線が多数個になって
も、それに見合う容量を増せば同じ出力電流を確保でき
る。
【０００９】しかし、抵抗分が無視できない程大きなコ
イルの時の最大出力電流（Ｉmax ）は、
イルの時の最大出力電流（Ｉmax ）は、
【数２】
【数３】
【数４】 となりインダクタンスＬが大きくなった分だけＣを増し
ても出力電流は確保できない。
ても出力電流は確保できない。
【００１０】従って、必要な出力電流を得るには電源電
圧を数１０ｋＶに上げなければならず実用的でない。
圧を数１０ｋＶに上げなければならず実用的でない。
【００１１】本発明は、巻線の抵抗分（Ｒ）が
【数５】 の式が成り立つ様に、巻線を分割して電源電圧を上げず
に容量の追加のみで大型マグネットの着磁を可能とし
た。
に容量の追加のみで大型マグネットの着磁を可能とし
た。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の多極着磁装置の一実施例を示
す。図中Ｓは入力端がＡＣ電源に接続された高圧整流素
子で、その正の出力端子には過電流から電源を保護する
保護抵抗Ｒが接続され、この抵抗Ｒと負の出力端子間
に、第１のダイオードＤ1 および第１のコンデンサＣ1
からなる直列回路、第２のダイオードＤ2 および第２の
コンデンサＣ2 からなる直列回路、同じく第３のダイオ
ードＤ3 、コンデンサＣ3 からなる直列回路、同第４の
ダイオードＤ4 、コンデンサＣ4 からなる直列回路が接
続されている。
す。図中Ｓは入力端がＡＣ電源に接続された高圧整流素
子で、その正の出力端子には過電流から電源を保護する
保護抵抗Ｒが接続され、この抵抗Ｒと負の出力端子間
に、第１のダイオードＤ1 および第１のコンデンサＣ1
からなる直列回路、第２のダイオードＤ2 および第２の
コンデンサＣ2 からなる直列回路、同じく第３のダイオ
ードＤ3 、コンデンサＣ3 からなる直列回路、同第４の
ダイオードＤ4 、コンデンサＣ4 からなる直列回路が接
続されている。
【００１３】これらの各直列回路において、Ｄ1-4 は各
直列回路間の干渉を防止する逆電流防止用ダイオードで
あり、コンデンサＣ1-4 は見かけ上の電源として機能す
る。
直列回路間の干渉を防止する逆電流防止用ダイオードで
あり、コンデンサＣ1-4 は見かけ上の電源として機能す
る。
【００１４】また、各直列回路のダイオードＤ1-4 とコ
ンデンサＣ1-4 の接続点は、それぞれ第１〜第４のサイ
リスタＳＣＲ1-4 のアノードに接続され、これらによっ
て着磁電源１が構成されている。
ンデンサＣ1-4 の接続点は、それぞれ第１〜第４のサイ
リスタＳＣＲ1-4 のアノードに接続され、これらによっ
て着磁電源１が構成されている。
【００１５】この場合、各サイリスタＳＣＲ1-4 のカソ
ードは着磁電源１の出力部になっている。すなわち、本
発明の着磁電源１は多出力になって着磁コイル２に出力
を送出するようになっている。
ードは着磁電源１の出力部になっている。すなわち、本
発明の着磁電源１は多出力になって着磁コイル２に出力
を送出するようになっている。
【００１６】この着磁コイル２は各出力部に対応した複
数個の着磁コイルＬ1-4 を有している。
数個の着磁コイルＬ1-4 を有している。
【００１７】すなわち、各出力部に相当するサイリスタ
ＳＣＲ1-4 のカソードにはそれぞれ着磁コイルＬ1-4 の
一端に直列に接続され、着磁コイルＬ1-4 の他端は高圧
整流素子Ｓの負の端子側に接続され、サイリスタＳＣＲ
1-4 のゲートにトリガ用のパルスを送出することによ
り、各着磁コイルＬ1-4 に通電するようになっている。
ＳＣＲ1-4 のカソードにはそれぞれ着磁コイルＬ1-4 の
一端に直列に接続され、着磁コイルＬ1-4 の他端は高圧
整流素子Ｓの負の端子側に接続され、サイリスタＳＣＲ
1-4 のゲートにトリガ用のパルスを送出することによ
り、各着磁コイルＬ1-4 に通電するようになっている。
【００１８】なお、図２は各サイリスタＳＣＲ1-4 をト
リガするトリガ回路を示す。ここで、着磁に必要な着磁
パルスは１回のみ印加され、その幅はヨークの形状等に
より異なるが、約５０μＳｅｃ〜１ｍＳｅｃ程度である
から、この幅のパルスを各サイリスタＳＣＲ1-4 のゲー
ト、カソード間に加えれば良いことになる。図中、電源
ＤCCに直列に接続された制限抵抗Ｒ20を介しコンデンサ
Ｃ20、パルストランスＴの１次側の一端が接続され、パ
ルストランスＴの１次側の他端はゲートスイッチＳＷに
接続され、コンデンサＣ20とゲートスイッチＳＷの他端
はそれぞれグランドラインに接続されている。一方、パ
ルストランスＴの２次側の一端は逆流防止ダイオードＤ
20のアノードに接続され、この逆流防止ダイオードＤ20
のカソード側が各サイリスタＳＣＲ1-4 のゲート及びコ
ンデンサＣ21に接続される。そしてパルストランスの２
次側の他端はサイリスタＳＣＲ1-4 のカソード及びコン
デンサＣ21の他端に接続されている。
リガするトリガ回路を示す。ここで、着磁に必要な着磁
パルスは１回のみ印加され、その幅はヨークの形状等に
より異なるが、約５０μＳｅｃ〜１ｍＳｅｃ程度である
から、この幅のパルスを各サイリスタＳＣＲ1-4 のゲー
ト、カソード間に加えれば良いことになる。図中、電源
ＤCCに直列に接続された制限抵抗Ｒ20を介しコンデンサ
Ｃ20、パルストランスＴの１次側の一端が接続され、パ
ルストランスＴの１次側の他端はゲートスイッチＳＷに
接続され、コンデンサＣ20とゲートスイッチＳＷの他端
はそれぞれグランドラインに接続されている。一方、パ
ルストランスＴの２次側の一端は逆流防止ダイオードＤ
20のアノードに接続され、この逆流防止ダイオードＤ20
のカソード側が各サイリスタＳＣＲ1-4 のゲート及びコ
ンデンサＣ21に接続される。そしてパルストランスの２
次側の他端はサイリスタＳＣＲ1-4 のカソード及びコン
デンサＣ21の他端に接続されている。
【００１９】今、抵抗Ｒ20を介して電源ＤCCからコンデ
ンサＣ20に充電された電流はゲートスイッチＳＷがＯＮ
になるとパルストランスの１次側に流れ、２次側にパル
ス電圧が発生する。従って、ゲートスイッチＳＷのＯＮ
時間によりトリガパルスの幅が決まり、これが逆流防止
ダイオードＤ20を介してサイリスタＳＣＲ1-4 のゲー
ト、カソード間に印加されサイリスタＳＣＲ1-4 がＯＮ
になる。そしてコンデンサＣ1-4 に充電された電流が着
磁コイルＬ1-4 へ上述したトリガパルスの幅に対応した
時間だけ着磁電流として流れ、これが各々の着磁コイル
Ｌ1-4 で同時に行われるため結局、単一出力による着磁
と同一動作となり、かつ、着磁コイルＬ1-4 は分割され
ているため各出力部は電源電圧を上げることなく、少い
電源容量で対処することができる。また、着磁電流を流
す時間についても、着磁コイルの分割により直流抵抗分
の損失が減少した結果、着磁コイル全体としての巻線数
は変わらないので、着磁時間すなわち出力電流のパルス
幅が小さくなり、この関係を従来との比較において図５
に示した。
ンサＣ20に充電された電流はゲートスイッチＳＷがＯＮ
になるとパルストランスの１次側に流れ、２次側にパル
ス電圧が発生する。従って、ゲートスイッチＳＷのＯＮ
時間によりトリガパルスの幅が決まり、これが逆流防止
ダイオードＤ20を介してサイリスタＳＣＲ1-4 のゲー
ト、カソード間に印加されサイリスタＳＣＲ1-4 がＯＮ
になる。そしてコンデンサＣ1-4 に充電された電流が着
磁コイルＬ1-4 へ上述したトリガパルスの幅に対応した
時間だけ着磁電流として流れ、これが各々の着磁コイル
Ｌ1-4 で同時に行われるため結局、単一出力による着磁
と同一動作となり、かつ、着磁コイルＬ1-4 は分割され
ているため各出力部は電源電圧を上げることなく、少い
電源容量で対処することができる。また、着磁電流を流
す時間についても、着磁コイルの分割により直流抵抗分
の損失が減少した結果、着磁コイル全体としての巻線数
は変わらないので、着磁時間すなわち出力電流のパルス
幅が小さくなり、この関係を従来との比較において図５
に示した。
【００２０】しかして、分割された着磁巻線コイルＬ
1-4 は、図３に示すように、着磁ヨークＩの各着磁部Ｉ
1-4 に巻回され、マグネット素子Ｍを着磁し得るように
なっている。なお図中Ｊは隙間に充填された、絶縁用の
モールド剤であり、各巻線コイルＬ1-4 は既述した抵抗
（Ｒ）につき
1-4 は、図３に示すように、着磁ヨークＩの各着磁部Ｉ
1-4 に巻回され、マグネット素子Ｍを着磁し得るように
なっている。なお図中Ｊは隙間に充填された、絶縁用の
モールド剤であり、各巻線コイルＬ1-4 は既述した抵抗
（Ｒ）につき
【数６】 の条件を満していることが必要である。また、ここでは
外極着磁の着磁ヨークについて説明したが、他の形状の
着磁ヨーク、例えば内極着磁の着磁ヨークについても実
施可能であることはいうまでもない。
外極着磁の着磁ヨークについて説明したが、他の形状の
着磁ヨーク、例えば内極着磁の着磁ヨークについても実
施可能であることはいうまでもない。
【００２１】なお、上記実施例では各直列回路、サイリ
スタＳＣＲ1-4 、巻線コイルＬ1-4が４つの場合につい
て示したが、必要に応じ適宜増減し得ることは勿論であ
り、また、各着磁部Ｉに対応して巻線コイルＬを分割す
る必要はなく
スタＳＣＲ1-4 、巻線コイルＬ1-4が４つの場合につい
て示したが、必要に応じ適宜増減し得ることは勿論であ
り、また、各着磁部Ｉに対応して巻線コイルＬを分割す
る必要はなく
【数７】 の条件を満す範囲で適宜分割すれば良く、従って複数の
着磁部Ｉに巻回された着磁コイルＬ毎に分割することも
可能である。
着磁部Ｉに巻回された着磁コイルＬ毎に分割することも
可能である。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明は、パルス着磁装置
の多極着磁において、着磁コイル２を分割することによ
り巻線抵抗を少なくし、分割された各々の着磁コイルに
対応して、着磁電源１の出力部を設け、各出力部を同時
に動作させることにより着磁を行う構成としたことによ
り、分割された各々の着磁コイルの直流巻線抵抗が減少
したことにより高エネルギー、高電圧の電源を使用しな
くても、出力部の増加すなわち容量の追加で対応でき、
高価で大型の電源を使用する必要がなくなった。また、
マグネットの着磁はヨークの巻線数と巻線に流れる電流
の積によって決まるが、巻線数を多くすれば直流抵抗分
の損失が大きくなり、巻線が少いと大電流を流さなけれ
ばならないが、着磁コイルの分割により、直流抵抗分が
小さくなり、最大電流を確保しながら出力電流のパルス
幅が小さくなり、省電力化を図ることができ、かつ着磁
の巻線の発熱が軽減され、着磁ヨークの耐久性が向上す
る。
の多極着磁において、着磁コイル２を分割することによ
り巻線抵抗を少なくし、分割された各々の着磁コイルに
対応して、着磁電源１の出力部を設け、各出力部を同時
に動作させることにより着磁を行う構成としたことによ
り、分割された各々の着磁コイルの直流巻線抵抗が減少
したことにより高エネルギー、高電圧の電源を使用しな
くても、出力部の増加すなわち容量の追加で対応でき、
高価で大型の電源を使用する必要がなくなった。また、
マグネットの着磁はヨークの巻線数と巻線に流れる電流
の積によって決まるが、巻線数を多くすれば直流抵抗分
の損失が大きくなり、巻線が少いと大電流を流さなけれ
ばならないが、着磁コイルの分割により、直流抵抗分が
小さくなり、最大電流を確保しながら出力電流のパルス
幅が小さくなり、省電力化を図ることができ、かつ着磁
の巻線の発熱が軽減され、着磁ヨークの耐久性が向上す
る。
【図１】本発明の実施例
【図２】サイリスタのゲートにトリガパルスを印加する
回路の一例
回路の一例
【図３】外極着磁の着磁ヨークの一例
【図４】従来のパルス着磁電源の一例
【図５】本発明の着磁電流と着磁時間との関係を従来と
の比較において示したもの
の比較において示したもの
１ 着磁電源 ２ 着磁コイル
Claims (1)
- 【請求項１】 パルス着磁装置の多極着磁において、 着磁コイル（２）を分割することにより巻線抵抗を少な
くし、分割された各々の着磁コイルに対応して着磁電源
（１）の出力部を設け、各出力部を同時に動作させるこ
とにより着磁を行うことを特徴とした大型マグネットの
多極着磁方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26994393A JPH07106129A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 大型マグネットの多極着磁方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26994393A JPH07106129A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 大型マグネットの多極着磁方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07106129A true JPH07106129A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17479371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26994393A Pending JPH07106129A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 大型マグネットの多極着磁方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106129A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100354927B1 (ko) * | 2000-07-14 | 2002-10-11 | 엘지전자주식회사 | 직류모터의 착자 요크 장치 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP26994393A patent/JPH07106129A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100354927B1 (ko) * | 2000-07-14 | 2002-10-11 | 엘지전자주식회사 | 직류모터의 착자 요크 장치 |
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