JPH08168223A - Dc machine - Google Patents
Dc machineInfo
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- JPH08168223A JPH08168223A JP31212694A JP31212694A JPH08168223A JP H08168223 A JPH08168223 A JP H08168223A JP 31212694 A JP31212694 A JP 31212694A JP 31212694 A JP31212694 A JP 31212694A JP H08168223 A JPH08168223 A JP H08168223A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、主磁極の極間における
漏れ磁束を、極間に配置した補助磁極によって打ち消
し、漏れ磁束を抑えて主磁極の有効磁束を増大した直流
機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC machine in which a leakage magnetic flux between the main magnetic poles is canceled by an auxiliary magnetic pole arranged between the magnetic poles to suppress the leakage magnetic flux and increase the effective magnetic flux of the main magnetic pole.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の直流機として、特開昭50−6
5804号公報に開示された技術が知られている。この
公報に開示された直流機は、各主磁極の極間に、両側の
主磁極の側面の極性に対して同一極性が対向する補助磁
極を配置して、極間における漏れ磁束を抑え、主磁極か
らギャップを介して電機子コイルに至る有効磁束を増す
ものである。この技術によって、直流機の外形寸法を変
えることなく、出力を増大することができる。また、こ
の技術を用いることによって、直流機の出力を変えるこ
となく、外形寸法を小型化することができる。2. Description of the Related Art A DC machine of this type is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 50-6.
The technique disclosed in Japanese Patent No. 5804 is known. In the DC machine disclosed in this publication, auxiliary magnetic poles whose polarities are opposite to those of the main magnetic poles on both sides are arranged between the main magnetic poles to suppress leakage flux between the main magnetic poles. The effective magnetic flux from the magnetic pole to the armature coil via the gap is increased. With this technique, the output can be increased without changing the external dimensions of the DC machine. Moreover, by using this technique, the external dimensions can be reduced without changing the output of the DC machine.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】例えば、エンジンの始
動を行うスタータなどでは、直流機を小型化する要求が
ある。直流機を小型化して、所定の出力トルクを得よう
とする場合、例えば、直流機の回転速度を増し、その回
転出力を減速機構で減速して利用することが考えられ
る。しかるに、直流機の回転速度を増すと、整流により
電機子コイルに生じるリアクタンス電圧の影響で、整流
時に損失が発生し、直流機の回転速度が抑えられてしま
う。特に、補助磁極によって主磁極の有効磁束を増加し
たものは、出力は増大するものの、リアクタンス電圧の
影響で回転速度が抑えられてしまう。For example, in a starter for starting an engine, there is a demand for downsizing a DC machine. When it is desired to reduce the size of the DC machine to obtain a predetermined output torque, for example, it is conceivable to increase the rotation speed of the DC machine and decelerate the rotation output with a speed reduction mechanism. However, when the rotation speed of the DC machine is increased, a loss occurs during the rectification due to the reactance voltage generated in the armature coil due to the rectification, and the rotation speed of the DC machine is suppressed. In particular, when the effective magnetic flux of the main magnetic pole is increased by the auxiliary magnetic pole, the output is increased, but the rotational speed is suppressed due to the influence of the reactance voltage.
【0004】[0004]
【発明の目的】本発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、出力の増大と、回転速度の上昇を
両立させることのできる直流機の提供にある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a DC machine capable of achieving both an increase in output and an increase in rotation speed.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の直流機は、次の
技術的手段を採用した。 〔請求項1の手段〕直流機は、(a)通電を受けて磁束
を発生する電機子コイルを備える電機子と、(b)前記
電機子コイルに通電する整流子と、(c)この整流子と
接触して前記電機子コイルに通電するブラシと、(d)
前記電機子を収容するヨークと、(e)このヨークの内
側に配置され、前記電機子コイルの発生する磁束に作用
する磁束を生じさせる複数設けられた主磁極と、(f)
隣接する2つの主磁極の極間に配置され、この2つの主
磁極に向かう方向に磁極方向を持ち、この2つの主磁極
の側面の極性に対して同一極性が対向する第1補助磁極
と、(g)この第1補助磁極が介在しない極間の中間位
置に配置され、前記ヨークから前記電機子に向かう方向
に磁極方向を持ち、配置位置において前記電機子コイル
の起磁力を打ち消す第2補助磁極とを備える。The DC machine of the present invention employs the following technical means. [Means of Claim 1] A DC machine comprises: (a) an armature provided with an armature coil that generates a magnetic flux when energized; (b) a commutator that energizes the armature coil; and (c) this commutation. A brush that contacts the armature and energizes the armature coil, (d)
A yoke for accommodating the armature; (e) a plurality of main magnetic poles arranged inside the yoke to generate a magnetic flux that acts on the magnetic flux generated by the armature coil;
A first auxiliary magnetic pole that is disposed between the poles of two adjacent main magnetic poles, has a magnetic pole direction toward the two main magnetic poles, and has the same polarity as opposed to the polarities of the side surfaces of the two main magnetic poles; (G) A second auxiliary that is arranged at an intermediate position between the poles where the first auxiliary magnetic pole is not present, has a magnetic pole direction in a direction from the yoke to the armature, and cancels the magnetomotive force of the armature coil at the arranged position. And a magnetic pole.
【0006】〔請求項2の手段〕請求項1の直流機にお
いて、前記第2補助磁極は、永久磁石であることを特徴
とする。[Means for Claim 2] In the DC machine according to claim 1, the second auxiliary magnetic pole is a permanent magnet.
【0007】〔請求項3の手段〕請求項1の直流機にお
いて、前記第2補助磁極は、前記極間の中間位置に設け
られた補極鉄心と、この補極鉄心に巻かれ、前記電機子
コイルに供給される電流が直列に流れる補極コイルとか
らなる励磁磁石であることを特徴とする。[Means for Claim 3] In the DC machine according to claim 1, the second auxiliary magnetic pole is an auxiliary pole core provided at an intermediate position between the poles, and the second auxiliary pole is wound around the auxiliary pole core, The exciting magnet is composed of a commutating pole coil in which a current supplied to a child coil flows in series.
【0008】[0008]
〔請求項1の作用および効果〕隣接する2つの主磁極の
極間に配置された第1補助磁極は、隣接する主磁極の側
面に同一磁極が配置されるため、主磁極と主磁極との間
の漏れ磁束を抑え、主磁極からギャップを介して電機子
コイルに至る有効磁束を増す。第1補助磁極が配置され
ていない磁極に配置された第2補助磁極は、回転する電
機子コイルの起磁力を打ち消し、整流により電機子コイ
ルに生じるリアクタンス電圧を打ち消すとともに、第2
補助磁極付近の電機子反作用も打ち消す。[Operation and Effect of Claim 1] The first auxiliary magnetic pole arranged between the poles of the two adjacent main magnetic poles has the same magnetic pole on the side surface of the adjacent main magnetic pole. The leakage flux between them is suppressed, and the effective flux from the main pole to the armature coil via the gap is increased. The second auxiliary magnetic pole arranged on the magnetic pole on which the first auxiliary magnetic pole is not arranged cancels the magnetomotive force of the rotating armature coil, cancels the reactance voltage generated in the armature coil by rectification, and
It also cancels the armature reaction near the auxiliary pole.
【0009】第1補助磁極によって主磁極の有効磁束が
増すことにより、直流機の出力を増大することができ
る。また、第2補助磁極によって整流によるリアクタン
ス電圧を打ち消すことにより、電機子の回転が上昇して
も、ブラシと整流子との整流状態が良好になり、ブラシ
と整流子との間で発生する電圧降下を低く抑えることが
できる。このように、ブラシと整流子との間での電圧降
下を抑えることによって、電機子の回転速度の低下を防
ぐことができる。さらに、第2補助磁極によって電機子
反作用も抑えることができるため、電機子反作用による
主磁極の磁束低下が抑えられ、この結果からも直流機の
出力を増大することができる。The output of the DC machine can be increased by increasing the effective magnetic flux of the main magnetic pole by the first auxiliary magnetic pole. Further, by canceling the reactance voltage due to the rectification by the second auxiliary magnetic pole, even if the rotation of the armature rises, the rectification state between the brush and the commutator becomes good, and the voltage generated between the brush and the commutator. The descent can be kept low. In this way, by suppressing the voltage drop between the brush and the commutator, it is possible to prevent the rotation speed of the armature from decreasing. Furthermore, since the armature reaction can also be suppressed by the second auxiliary magnetic pole, the decrease in the magnetic flux of the main magnetic pole due to the armature reaction can be suppressed, and the output of the DC machine can be increased also from this result.
【0010】つまり、第1補助磁極によって主磁極の有
効磁束を増すとともに、第2補助磁極によって整流によ
る損失を抑えることにより、出力の向上を図り、回転速
度の低下を抑えることができる。That is, by increasing the effective magnetic flux of the main magnetic pole by the first auxiliary magnetic pole and suppressing the loss due to rectification by the second auxiliary magnetic pole, it is possible to improve the output and suppress the decrease in the rotation speed.
【0011】〔請求項2の作用および効果〕第2補助磁
極を永久磁石によって設けることにより、直流機の構成
を簡素化でき、高性能の直流機を安価に提供できる。[Operation and Effect of Claim 2] By providing the second auxiliary magnetic pole with a permanent magnet, the configuration of the DC machine can be simplified and a high-performance DC machine can be provided at a low cost.
【0012】〔請求項3の作用および効果〕第2補助磁
極を、電機子コイルと直列の励磁磁石とすることによ
り、第2補助磁極の補極コイルの巻き数を変えること
で、第2補助磁極の作用を変更することができる。この
ため、第1補助磁極と第2補助磁極との組合せの他に、
さらに補極コイルの巻き数も選択できることとなり、直
流機の設計の自由度が高められ、直流機の性能の向上を
容易に図ることができる。[Operation and effect of claim 3] By changing the number of turns of the auxiliary pole coil of the second auxiliary pole by using the second auxiliary pole as an exciting magnet in series with the armature coil, the second auxiliary pole can be changed. The action of the magnetic poles can be changed. Therefore, in addition to the combination of the first auxiliary magnetic pole and the second auxiliary magnetic pole,
Further, since the number of turns of the interpolator coil can be selected, the degree of freedom in designing the DC machine can be increased, and the performance of the DC machine can be easily improved.
【0013】[0013]
【実施例】次に、本発明の直流機を、エンジンの始動を
行うスタータに用いた実施例に基づき、図面を参照して
説明する。 〔第1実施例の構成〕図1および図2は第1実施例を示
すもので、図1は直流機の概略断面図、図2はスタータ
の概略構成図である。スタータ1は、エンジンのクラン
ク軸に連結されたリングギア2に噛合可能に配置された
ピニオン3、このピニオン3を回転駆動する直流機4、
この直流機4の回転を減速してピニオン3に与える減速
機構5、ピニオン3がリングギア2に駆動された際、そ
の駆動力を遮断する一方向クラッチ6を備える。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a DC machine according to the present invention will be described with reference to the drawings based on an embodiment in which a starter for starting an engine is used. [Structure of First Embodiment] FIGS. 1 and 2 show a first embodiment. FIG. 1 is a schematic sectional view of a DC machine, and FIG. 2 is a schematic structure diagram of a starter. The starter 1 includes a pinion 3 that is arranged to be meshable with a ring gear 2 that is connected to a crankshaft of an engine, a DC machine 4 that rotationally drives the pinion 3,
The deceleration mechanism 5 that decelerates the rotation of the DC machine 4 and applies it to the pinion 3 and the one-way clutch 6 that shuts off the driving force when the pinion 3 is driven by the ring gear 2.
【0014】また、スタータ1は、ピニオン3をエンジ
ンのリングギア2に噛合させるための変位力を発生する
とともに、バッテリ32を正極ブラシ21(後述する)
へ通電させるためのマグネットスイッチ7を備える。そ
して、このマグネットスイッチ7の発生した変位力は、
変位力伝達手段8によってピニオン3に伝えられて、ピ
ニオン3がリングギア2側に変位する。The starter 1 also generates a displacement force for engaging the pinion 3 with the ring gear 2 of the engine, and also has a battery 32 for the positive electrode brush 21 (described later).
A magnet switch 7 for energizing to is provided. The displacement force generated by this magnet switch 7 is
It is transmitted to the pinion 3 by the displacement force transmission means 8 and the pinion 3 is displaced to the ring gear 2 side.
【0015】直流機4は、筒状のヨーク13内に設けら
れており、ヨーク13内で回転自在に設けられた電機子
14と、ヨーク13の内側に固定された界磁磁極15を
備える。The DC machine 4 is provided in a cylindrical yoke 13, and is provided with an armature 14 rotatably provided in the yoke 13 and a field pole 15 fixed inside the yoke 13.
【0016】電機子14は、ヨーク13内で回転自在に
支持された回転シャフト16、この回転シャフト16に
固定されたアーマチュアコア17、電機子コイル18、
正極ブラシ21および負極ブラシ22が摺接する整流子
23から構成される。また、負極ブラシ22は、スター
タ1のハウジングを介して車体にアース接地されるもの
である。The armature 14 includes a rotary shaft 16 rotatably supported in the yoke 13, an armature core 17 fixed to the rotary shaft 16, an armature coil 18,
The positive electrode brush 21 and the negative electrode brush 22 are composed of a commutator 23 in sliding contact with each other. Further, the negative electrode brush 22 is grounded to the vehicle body via the housing of the starter 1.
【0017】界磁磁極15は、電機子コイル18の発生
する磁束に作用する磁束を生じさせる複数(本実施例で
は6つ)の主磁極24a〜24f、この主磁極24a〜
24fの極間に配置されて主磁極24a〜24fの有効
磁束を増大させる複数(本実施例では3つ)の第1補助
磁極25a〜25c、およびこの第1補助磁極25a〜
25cが配置されていない極間に配置されて整流作用を
改善する複数(本実施例では3つ)の第2補助磁極26
a〜26cから構成される。The field magnetic poles 15 are a plurality (six in this embodiment) of main magnetic poles 24a to 24f, which generate magnetic flux acting on the magnetic flux generated by the armature coil 18, and the main magnetic poles 24a to 24f.
A plurality of (three in the present embodiment) first auxiliary magnetic poles 25a to 25c arranged between the poles 24f to increase the effective magnetic flux of the main magnetic poles 24a to 24f, and the first auxiliary magnetic poles 25a to 25c.
A plurality of (three in the present embodiment) second auxiliary magnetic poles 26 are provided between the poles where 25c is not provided to improve the rectifying action.
a to 26c.
【0018】主磁極24a〜24fは、ヨーク13から
電機子14に向かう方向に磁極方向を持つ永久磁石で、
図1に示すように、電機子14側の極性が、空間的に6
0°ずつずれるように、N極とS極が交互に位置するよ
うに等間隔で配置されている。つまり、主磁極24aの
電機子14側の極性がS極であると、主磁極24c、2
4eの電機子14側の極性がS極で、主磁極24b、2
4d、24fの電機子14側の極性がN極である。The main magnetic poles 24a to 24f are permanent magnets having a magnetic pole direction from the yoke 13 to the armature 14,
As shown in FIG. 1, the polarity on the armature 14 side is spatially 6
They are arranged at equal intervals such that the N poles and the S poles are alternately located so that they are shifted by 0 °. That is, if the polarity of the main pole 24a on the armature 14 side is the S pole, the main poles 24c, 2
4e has an S pole on the armature 14 side, and the main magnetic poles 24b, 2
The polarities on the armature 14 side of 4d and 24f are N poles.
【0019】第1補助磁極25a〜25cは、隣接する
2つの主磁極(24aと24b、24cと24d、24
eと24f)の極間、に配置され、両側の主磁極に向か
う方向に磁極方向を持ち、隣接する主磁極の側面の極性
に対して同一極性が対向する永久磁石で、6つある極間
のうち、等間隔の3つの極間に配置されている。つま
り、主磁極24aと主磁極24bの間に、主磁極24a
側にS極が向き、主磁極24b側にN極が向く第1補助
磁極25aを配置した場合、主磁極24cと主磁極24
dの間に、主磁極24c側にS極が向き、主磁極24d
側にN極が向く第1補助磁極25bが配置されるととも
に、主磁極24eと主磁極24fの間に、主磁極24e
側にS極が向き、主磁極24f側にN極が向く第1補助
磁極25cが配置されるものである。The first auxiliary magnetic poles 25a to 25c are composed of two adjacent main magnetic poles (24a and 24b, 24c and 24d, 24).
e and 24f), the permanent magnets are arranged between the two poles, have a magnetic pole direction toward the main magnetic poles on both sides, and have the same polarity with respect to the polarities of the side faces of the adjacent main magnetic poles. Among them, they are arranged between three poles at equal intervals. That is, the main magnetic pole 24a is provided between the main magnetic pole 24a and the main magnetic pole 24b.
When the first auxiliary magnetic pole 25a is arranged so that the S pole faces toward the side and the N pole faces toward the main pole 24b, the main magnetic pole 24c and the main magnetic pole 24 are arranged.
During d, the S pole faces the main magnetic pole 24c side, and the main magnetic pole 24d
The first auxiliary magnetic pole 25b facing the N pole is disposed on the side, and the main magnetic pole 24e is provided between the main magnetic pole 24e and the main magnetic pole 24f.
The first auxiliary magnetic pole 25c is arranged so that the S pole faces toward the side and the N pole faces toward the main pole 24f.
【0020】第2補助磁極26a〜26cは、第1補助
磁極25a〜25cが配置されていない極間の中間位
置、具体的には主磁極の磁束の幾何学的中性軸に配置さ
れ、ヨーク13から電機子14に向かう方向に磁極方向
を持ち、配置位置において電機子コイル18の起磁力を
打ち消す永久磁石で、電機子14の回転方向が図1の矢
印方向であるとすると、電機子14側の磁極は回転方向
に1つ進んだ主磁極の磁極と異なった磁極となるように
配置されている。つまり、主磁極24bと主磁極24c
の間に配置される第2補助磁極26a、主磁極24dと
主磁極24eの間に配置される第2補助磁極26b、主
磁極24fと主磁極24aの間に配置される第2補助磁
極26cのそれぞれの電機子14側の極性は、ともに回
転方向に1つ進んだ主磁極24c、24e、24aの極
性(S極)とは逆のN極が向くものである。The second auxiliary magnetic poles 26a to 26c are arranged at an intermediate position between the poles where the first auxiliary magnetic poles 25a to 25c are not arranged, specifically, at the geometrical neutral axis of the magnetic flux of the main magnetic pole, and the yoke is formed. 13 is a permanent magnet that has a magnetic pole direction in a direction from the armature 14 toward the armature 14 and cancels the magnetomotive force of the armature coil 18 at the arrangement position. If the rotation direction of the armature 14 is the arrow direction in FIG. The side magnetic pole is arranged so as to be a magnetic pole different from the magnetic pole of the main magnetic pole which is advanced by one in the rotational direction. That is, the main magnetic pole 24b and the main magnetic pole 24c
A second auxiliary magnetic pole 26a disposed between the main magnetic pole 24d and the main magnetic pole 24e, and a second auxiliary magnetic pole 26c disposed between the main magnetic pole 24f and the main magnetic pole 24a. The polarities of the respective armatures 14 are such that the N poles are opposite to the polarities (S poles) of the main magnetic poles 24c, 24e, 24a that are advanced by one in the rotation direction.
【0021】減速機構5は、複数の歯車を使用して直流
機4の発生した回転出力を減速してトルクを向上するも
ので、本実施例では減速機構5を小型化できる遊星歯車
機構を採用している。The speed reducing mechanism 5 uses a plurality of gears to reduce the rotational output generated by the DC machine 4 to improve the torque. In this embodiment, a planetary gear mechanism that can downsize the speed reducing mechanism 5 is adopted. are doing.
【0022】〔第1実施例の作動〕次に、上記実施例の
作動を説明する。スタータスイッチ31がONされると、
マグネットスイッチ7内の図示されない励磁コイルが通
電されてプランジャシャフト34が変位し、バッテリ3
2の電力が正極ブラシ21に供給され、直流機4が回転
する。同時に、プランジャシャフト34の変位力が変位
力伝達手段8を介してピニオン3へ伝えられ、ピニオン
3がリングギア2に噛合する。そして、直流機4の回転
は、減速機構5で減速されてピニオン3に伝えられ、ピ
ニオン3がリングギア2を介してエンジンのクランク軸
をクランキングさせる。[Operation of First Embodiment] Next, the operation of the above embodiment will be described. When the starter switch 31 is turned on,
An exciting coil (not shown) in the magnet switch 7 is energized to displace the plunger shaft 34, and the battery 3
The electric power of 2 is supplied to the positive electrode brush 21, and the DC machine 4 rotates. At the same time, the displacement force of the plunger shaft 34 is transmitted to the pinion 3 via the displacement force transmission means 8, and the pinion 3 meshes with the ring gear 2. The rotation of the DC machine 4 is reduced by the reduction mechanism 5 and transmitted to the pinion 3, and the pinion 3 cranks the crankshaft of the engine via the ring gear 2.
【0023】エンジンが始動し、スタータスイッチ31
がOFF されると、励磁コイルもOFFし、プランジャシャ
フト34が元の位置に戻される。すると、変移力伝達手
段8がピニオン3をリングギア2側へ押し出す作用がな
くなり、ピニオン3がリングギア2から離れる。同時
に、バッテリ32と正極ブラシ21の導通も遮断され、
直流機4の通電が停止される。この結果、直流機4が停
止し、ピニオン3の回転も停止する。つまり、スタータ
1が停止する。When the engine starts, the starter switch 31
When is turned off, the exciting coil is also turned off and the plunger shaft 34 is returned to its original position. Then, the displacement force transmitting means 8 loses the action of pushing the pinion 3 toward the ring gear 2 side, and the pinion 3 separates from the ring gear 2. At the same time, the conduction between the battery 32 and the positive electrode brush 21 is also cut off,
The energization of the DC machine 4 is stopped. As a result, the DC machine 4 stops and the rotation of the pinion 3 also stops. That is, the starter 1 stops.
【0024】〔第1実施例の効果〕本実施例のスタータ
1に用いた直流機4は、極間に配置された3つの第1補
助磁極25a〜25cが、主磁極24aと主磁極24b
の間、主磁極24cと主磁極24dの間、主磁極24e
と主磁極24fの間の漏れ磁束をほとんど零まで減少さ
せ、主磁極24a〜24fからギャップを介して電機子
コイル18に至る有効磁束を最大まで増すことができ
る。この結果、直流機4の出力を増大することができ
る。[Effects of First Embodiment] In the DC machine 4 used in the starter 1 of this embodiment, the three first auxiliary magnetic poles 25a to 25c arranged between the poles are the main magnetic pole 24a and the main magnetic pole 24b.
Between the main magnetic pole 24c and the main magnetic pole 24d, between the main magnetic pole 24e.
The leakage flux between the main magnetic pole 24f and the main magnetic pole 24f can be reduced to almost zero, and the effective magnetic flux from the main magnetic poles 24a to 24f to the armature coil 18 via the gap can be increased to the maximum. As a result, the output of the DC machine 4 can be increased.
【0025】また、極間に配置された3つの第2補助磁
極26a〜26cによって、正極ブラシ21および負極
ブラシ22で短絡する電機子コイル18に発生して整流
に悪影響を及ぼすリアクタンス電圧を打ち消すことがで
きる。このため、電機子14の回転が上昇しても、正極
ブラシ21および負極ブラシ22と、電機子コイル18
に接続された整流子23との間で発生する電圧降下を低
く抑えることができる。このように、正極、負極ブラシ
21、22と整流子23との間での電圧降下を抑えるこ
とによって、電機子14の回転速度の低下を防ぐことが
できる。Further, the three second auxiliary magnetic poles 26a to 26c arranged between the poles cancel the reactance voltage generated in the armature coil 18 which is short-circuited between the positive electrode brush 21 and the negative electrode brush 22 and which adversely affects the rectification. You can Therefore, even if the rotation of the armature 14 rises, the positive electrode brush 21 and the negative electrode brush 22, and the armature coil 18
The voltage drop generated between the commutator 23 and the commutator 23 can be suppressed low. In this way, by suppressing the voltage drop between the positive and negative electrode brushes 21 and 22 and the commutator 23, it is possible to prevent the rotation speed of the armature 14 from decreasing.
【0026】さらに、第2補助磁極26a〜26cによ
って電機子反作用も抑えることができるため、電機子反
作用による主磁極24a〜24fの磁束低下を抑えるこ
とができ、直流機4の出力を増大することができる。Further, since the armature reaction can be suppressed by the second auxiliary magnetic poles 26a to 26c, it is possible to suppress the magnetic flux reduction of the main magnetic poles 24a to 24f due to the armature reaction and increase the output of the DC machine 4. You can
【0027】次の表1に、第1補助磁極および第2補助
磁極を用いない第1比較直流機と、第1補助磁極のみを
全て(6つ)の極間に配置した第2比較直流機と、本実
施例の直流機4とを用いて、出力、トルク、回転速度を
測定した実験結果を示す。The following Table 1 shows a first comparative DC machine which does not use the first auxiliary magnetic pole and the second auxiliary magnetic pole, and a second comparative DC machine in which only the first auxiliary magnetic pole is arranged between all (six) poles. And the experimental results of measuring the output, torque, and rotation speed using the DC machine 4 of the present embodiment.
【表1】 [Table 1]
【0028】この実験結果からも分かるように、本実施
例の直流機4は、第1比較直流機に対し、トルク上昇率
10%、回転速度減少率3.5%と、トルク上昇率が大
きく、回転速度減少率が小さい。また、第2比較直流機
に対し、トルク低下率1.3%、回転速度上昇率3.8
%と、トルク低下を抑え、回転速度を増加できる。つま
り、第1補助磁極25a〜25cと第2補助磁極26a
〜26cとを組み合わせることによって、最大出力の増
加、および回転速度の低下を抑えることを、直流機4の
外形寸法を変更することなく達成できる。As can be seen from the results of this experiment, the DC machine 4 of this embodiment has a large torque increase rate of 10% and a rotational speed decrease rate of 3.5% as compared with the first comparative DC machine. , The rotation speed reduction rate is small. Further, the torque reduction rate is 1.3% and the rotation speed increase rate is 3.8 with respect to the second comparative DC machine.
%, The torque decrease can be suppressed and the rotation speed can be increased. That is, the first auxiliary magnetic poles 25a to 25c and the second auxiliary magnetic pole 26a.
26c, it is possible to suppress the increase of the maximum output and the decrease of the rotation speed without changing the outer dimensions of the DC machine 4.
【0029】〔第2実施例〕図3は第2実施例を示す直
流機の概略断面図である。本実施例は、第2補助磁極2
6a〜26cを、第1実施例の永久磁石から、励磁磁石
に変更したもので、極間の中間位置に設けられ、ヨーク
13から電機子14に向かう補極鉄心51の周囲に、補
極コイル52を所定回数巻いたもので、この補極コイル
52には、電機子コイル18に供給される電流が直列に
流れるように設けられている。[Second Embodiment] FIG. 3 is a schematic sectional view of a DC machine showing a second embodiment. In this embodiment, the second auxiliary magnetic pole 2
The permanent magnets 6a to 26c are changed from the permanent magnets of the first embodiment to exciting magnets. The auxiliary magnets 6a to 26c are provided at intermediate positions between the poles, and the auxiliary pole coils 51 extend from the yoke 13 toward the armature 14 around the auxiliary pole coil. The coil 52 is wound a predetermined number of times, and the auxiliary pole coil 52 is provided so that the current supplied to the armature coil 18 flows in series.
【0030】このように、第2補助磁極26a〜26c
を、励磁磁石とすることにより、補極コイル52の巻き
数を変えることで、第2補助磁極26a〜26cの磁力
を変更することができる。このため、第1補助磁極25
a〜25cと第2補助磁極26a〜26cとの組合せの
他に、さらに補極コイル52の巻き数も選択できること
となり、直流機4の設計の自由度が高められ、直流機4
の性能の向上を容易に図ることができる。Thus, the second auxiliary magnetic poles 26a to 26c are
By changing the number of turns of the auxiliary pole coil 52, the magnetic force of the second auxiliary magnetic poles 26a to 26c can be changed. Therefore, the first auxiliary magnetic pole 25
In addition to the combination of a to 25c and the second auxiliary magnetic poles 26a to 26c, the number of turns of the auxiliary pole coil 52 can be further selected, so that the degree of freedom in designing the DC machine 4 can be increased and the DC machine 4
The performance of can be easily improved.
【0031】〔変形例〕上記実施例では、第1補助磁極
と第2補助磁極との割合を同じに設け、且つ等間隔に配
置した例を示したが、主磁極の磁力や極数、電機子コイ
ルの磁束作用、電機子反作用の大小、電機子の回転速度
の高低、第2補助磁極の磁力等によって、整流改善に作
用する第2補助磁極の個数および配置位置を決定しても
良い。つまり、第1補助磁極と第2補助磁極の割合や取
り付け位置を使用する直流機に対応して変更しても良
い。[Modification] In the above embodiment, an example is shown in which the first auxiliary magnetic pole and the second auxiliary magnetic pole are provided at the same ratio and arranged at equal intervals. The number and arrangement position of the second auxiliary magnetic poles that act to improve the rectification may be determined depending on the magnetic flux action of the child coil, the magnitude of the armature reaction, the rotation speed of the armature, the magnetic force of the second auxiliary magnetic pole, and the like. That is, the ratio of the first auxiliary magnetic pole to the second auxiliary magnetic pole and the mounting position may be changed according to the DC machine used.
【0032】主磁極を永久磁石とした例を示したが、励
磁磁石としても良い。第1補助磁極を永久磁石とした例
を示したが、励磁磁石としても良い。電機子コイルのコ
イル端を整流子として利用した例を示したが、電機子コ
イルとは別に整流子を設け、電機子コイルと整流子とを
電気的に接続しても良い。Although an example in which the main magnetic pole is a permanent magnet is shown, it may be an exciting magnet. An example in which the first auxiliary magnetic pole is a permanent magnet is shown, but an exciting magnet may be used. Although an example in which the coil end of the armature coil is used as a commutator has been shown, a commutator may be provided separately from the armature coil to electrically connect the armature coil and the commutator.
【0033】上記の実施例で示した減速機構付スタータ
は一例であって、他の構成を採用する減速機構付スター
タに本発明を適用しても良い。また、本発明の直流機を
スタータに適用した例を示したが、特に高速回転する他
の直流機にも適用可能なものである。The starter with a reduction mechanism shown in the above embodiment is an example, and the present invention may be applied to a starter with a reduction mechanism adopting another structure. Further, although an example in which the DC machine of the present invention is applied to a starter is shown, it is also applicable to other DC machines that rotate at high speed.
【図1】直流機の概略断面図である(第1実施例)。FIG. 1 is a schematic sectional view of a DC machine (first embodiment).
【図2】スタータの概略構成図である(第1実施例)。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a starter (first embodiment).
【図3】直流機の概略断面図である(第2実施例)。FIG. 3 is a schematic sectional view of a DC machine (second embodiment).
1 スタータ 4 直流機 5 減速機構 13 ヨーク 14 電機子 18 電機子コイル 21 正極ブラシ 22 負極ブラシ 23 整流子 24a〜24f 主磁極 25a〜25c 第1補助磁極 26a〜26c 第2補助磁極 1 Starter 4 DC machine 5 Reduction mechanism 13 Yoke 14 Armature 18 Armature coil 21 Positive brush 22 Negative brush 23 Commutator 24a-24f Main magnetic pole 25a-25c 1st auxiliary magnetic pole 26a-26c 2nd auxiliary magnetic pole
Claims (3)
コイルを備える電機子と、 (b)前記電機子コイルに通電する整流子と、 (c)この整流子と接触して前記電機子コイルに通電す
るブラシと、 (d)前記電機子を収容するヨークと、 (e)このヨークの内側に配置され、前記電機子コイル
の発生する磁束に作用する磁束を生じさせる複数設けら
れた主磁極と、 (f)隣接する2つの主磁極の極間に配置され、この2
つの主磁極に向かう方向に磁極方向を持ち、この2つの
主磁極の側面の極性に対して同一極性が対向する第1補
助磁極と、 (g)この第1補助磁極が介在しない極間の中間位置に
配置され、前記ヨークから前記電機子に向かう方向に磁
極方向を持ち、配置位置において前記電機子コイルの起
磁力を打ち消す第2補助磁極とを備える直流機。1. An armature provided with an armature coil for generating a magnetic flux upon receiving an electric current, (b) a commutator energizing the armature coil, and (c) a commutator in contact with the commutator. A brush that energizes the armature coil; (d) a yoke that houses the armature; and (e) a plurality of magnets that are arranged inside the yoke and that generate a magnetic flux that acts on the magnetic flux generated by the armature coil. The main magnetic pole, and (f) is placed between two adjacent main magnetic poles.
A first auxiliary magnetic pole having a magnetic pole direction toward the two main magnetic poles and having the same polarity opposite to the polarities of the side surfaces of the two main magnetic poles; A DC machine having a second auxiliary magnetic pole arranged at a position, having a magnetic pole direction in a direction from the yoke toward the armature, and canceling a magnetomotive force of the armature coil at the arranged position.
直流機。2. The DC machine according to claim 1, wherein the second auxiliary magnetic pole is a permanent magnet.
補極鉄心と、この補極鉄心に巻かれ、前記電機子コイル
に供給される電流が直列に流れる補極コイルとからなる
励磁磁石であることを特徴とする直流機。3. The DC machine according to claim 1, wherein the second auxiliary magnetic pole is supplied to the armature coil by winding the auxiliary pole core provided at an intermediate position between the poles and the auxiliary pole core. A direct-current machine characterized in that it is an exciting magnet consisting of a supplemental-pole coil through which a current flowing in series flows.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31212694A JPH08168223A (en) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | Dc machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31212694A JPH08168223A (en) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | Dc machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08168223A true JPH08168223A (en) | 1996-06-25 |
Family
ID=18025570
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31212694A Pending JPH08168223A (en) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | Dc machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08168223A (en) |
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1994
- 1994-12-15 JP JP31212694A patent/JPH08168223A/en active Pending
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