JPS5822961A - 回転周波数検出装置 - Google Patents

回転周波数検出装置

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JPS5822961A
JPS5822961A JP12210581A JP12210581A JPS5822961A JP S5822961 A JPS5822961 A JP S5822961A JP 12210581 A JP12210581 A JP 12210581A JP 12210581 A JP12210581 A JP 12210581A JP S5822961 A JPS5822961 A JP S5822961A
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JP
Japan
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permanent magnet
pole
magnet
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magnetic flux
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JP12210581A
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JPH0258592B2 (ja
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Ryohei Uchida
打田 良平
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/487Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Linear Or Angular Velocity Measurement And Their Indicating Devices (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は回転周波数検出装置に関し、特に回転側に磁
束を発生させる永久磁石を設妙、を為り固定側に永久磁
石の磁束変化を検出する導体から構成され、モータの回
転速度を検出する回転周波数検出装置に関する。
911図はこの発明の背景となシ、この発明に適用さ′
れるモータに回転周波数検出装置が取シ付けられた断面
図を示す。
$lB図はJl!Iム図の回転周波数検出装置の永久磁
石の構造図を示す。
1110図は第1B図の永久磁石を直線状にした断面図
を示す・ 第1D図は第1ム図の回転周波数検出装置の導体箔の形
状を示す。
構成において、回転周波数検出装置1は永久磁石1mと
導体箔1bとを含む。永久磁石1aはリング状のフェラ
イト磁石、プム磁石またはプラスチック磁石等が使用さ
れる。永久磁石1mは、第1B図に示すように円周方向
に対して放射状にピッチτ、の凹凸が形成され、第11
0図に示すよう凹凸側の面をN極、平担側の面を特徴と
する特許に着磁される。また、凹凸側のN極の磁束は凸
部のN′極の磁束が凹部のN#極の磁束と比較して小さ
くなるような関係を生ずる。このように形成された永久
磁石1mは回転磁性体円板2の円周側に取付けられる。
磁性体円板2はシャフト3に固定された取付金具4に固
着される。
導体箔1bは第1D図に示すように円周方向に沿ってピ
ンチ丁、の間隔で蛇行状に形成され、出力端子6.7に
接続さする。この導体箔1b//i永久磁石1aと対向
して少しの隙間を設けてプリント&5に取付けられる。
第2鮪は回転周波数検出装置の各構成部の波形図であり
、特に(@)は永久磁石の磁束変化、(b)は導体箔の
出力電圧を示す。
動作において、導体箔1bと鎖交する部分の永久磁石1
mは第2図■に示すように凹凸部分の凹部および凸部に
対応して変化する磁束−1および磁束−2を生じる。こ
の永久磁石1 mが磁性体円板2とともに回転すると、
導体箔1bの円周方向のある一部分には磁束−hIIm
の時間変化に対応する電圧が誘起する。すなわち、導体
F=lbに1半径方向に誘起されンと電圧が加算され第
21のに示すように平均化された交流電圧が得られる。
さころで、このような拘造の回転周波数検出装置におい
て、回転検出粘度(すなわち周汲敵)に上昇させる場合
は、永久磁石l畠の凹凸部のピンチτPを小さくシ、か
つ導体fThlbのピンチτpを凹凸部のピッチと同様
に小さくしなけれはならない。し妙・し、凹凸部のピン
チをかさくプる程凹凸部に生じる磁束1重と磁束−3と
の差が小さくなシ、かつ永久磁石1・が単極Km磁して
いるため凹凸部の磁束−tel’sが1g1A図の点線
矢印で示すように永久磁石1mの即みとともに一様な長
いaf絡を形成するので、永久磁石1mは磁束密度が小
さくなる。また、永久磁石1mとプリント板5との隙間
の間隔が捩檎上の制約から短、l>−<できない。
このため、単極に着磁しな永久磁石を會む回転周波数検
出装置は回転検出精度の上昇とともに、導体箔1bの出
力電圧が小さくなるという欠点があった。
一方、他の回転周波数検出装置では永久磁石の凹凸部が
形成されないN極と8極の交互の着磁が行なわれる。こ
のため、永久磁石の磁束が#シ合うN&、8極閲に一様
な短い磁路な形成する丸め、永久磁石の磁束密度は大き
くなる。しかし、周波数を上昇させる場合は永久磁石の
交互の着磁ピンチを・つめることが麹かしいため、回転
検出精度の上昇に限度がある。すなわち、交互に着磁し
た永久磁石を當む回転周波数検出装置では導体箔の出力
電圧が大きくなる反面、回転検出精度の上昇に限度があ
るという欠点があり九。
それゆえに、この発明の目的は、回転検出精度が上昇で
き、かつ回転速度に比例した比較釣高い電圧を発生でき
る回転周波数検出装置を提供することである。
この発明は要約すれば、回転検出精度を上昇させるため
に永久磁石を凹凸状に形成し、かつ回転速度に比例した
大きな電圧を得るために永久磁石を交互に着磁するよう
にしたものである。
以下に、図面を番組してこの発明の実施例にりいて説明
する。
第3五図はこの発明の実施@Q回転周波数検出装置の永
久磁石の構造図を示す。
第3B図はこの発明の実施例の回転周波数検出装置の導
体箔の形状を示す。
JI4ム図は1g3ム図の永久磁石を直線状にした断面
図を示す。
第4B図は第3ム図の永久磁石を交互に着磁させる着磁
機のwr面図を示す。
構成において、この実施例が1111図と異なる点は、
永久磁石1mが凹凸状に形成され、かつN極と8極を交
互に着磁したことである。すなわち、永久磁石1畠は#
!3ム図および1g4ム図に示すよと凹部が交互に形成
され、かつ第4ム図の点線に示すように凸部と凹部の交
互の繰シ返しが磁極の変わる毎に反転するように形成さ
れる。換言すれ[、N極とs@の一対の範囲TM内にピ
ッチfpが奇数倍、具体的には38繰り返される。
永久磁石1mを交互に着磁する仕方は第4B図に示す着
磁機によって行なわれる。この着磁機はヨーク7とコイ
ル8から構成される。シーク7には永久磁石1mを交互
に着磁するピッチ普Tp毎に対応して大電流を流すため
のコイル8を挿入できる#I9が蛇行状に形成される。
このため、この溝9はピッチ= T pを絶対値として
無制限に小さくできない。従って、永久磁石1aを交互
に着磁するピンチは壽9が形成されるピンチと比較して
3倍の細かさで形成される。
第5図はこの実施例の回転周波数検出装置の各構成部の
波形図であシ、特に(&)は永久磁石の磁束変化、(b
)は導体箔の一部分に誘起した電圧を示す。
第6図はこの実施例の回転周波数検出装置の導体箔の各
部分に誘起した電圧の波形図を示す。
次に、J[B図〜$6図を参照してこの実施例の動作を
説明する。導体11bと鎖交する部分の永久磁石1Il
lには第5図(a)に示すようにN極および8極に対応
して変化する磁束十−および磁束−一が生じる。すなわ
ち、N(8)tiの磁束十−(−一)は突出して−るN
’(8’)極の磁束十−言一一〇が謹んでいるN“(8
′)極の磁束十−黛(−一冨)と比較して小さくなるよ
5に生じる。この永久磁石imが磁性体円板2とともに
回転すると、永久磁石1aとm8図に示す導体箔1bの
ピッチr p /2の円周方向の一部分−,と鎖交する
磁束の時間変化、つtシ、−1部分の誘起電圧は第5図
(b)および第6図(a)に示すようにN極と8極との
磁極変化部を通過するときに電圧が大きくなり、かつ同
一極性の凹凸部の形状が変化する部分を通過するときに
電圧が小さくなる。同様に、導体箔1bのピッチT、/
2の円周方向の一部分一す、−0の誘導起電圧は第6図
(b)、 ((1)に示すように#1部分の誘導起電圧
と同一波形であシ、位相が電気角で360度(歪波交流
電圧の電気角で120度)ずつ遅れる。また、導体箔1
bのピッチIの円周方向の一部分・I 、 * b′、
 as。′・・・−1の誘導起電圧は・1”be−0部
分の誘導起電圧と同一に繰シ返し、以後同様に−b′(
−aeb)、a+。′(−=―。)e #a、 4b 
・・・―。となる。このため、導体箔1bの出力電圧は
第6図(d)に示すように#1.〜#忌の誘導起電圧の
和となシ平均化した一定振幅の交流電圧となる。
なお、ピンチ!毎に形成される凸部とSSの交互互の繰
シ返しが磁極の変わる毎に反転してhなければ、導体箔
1bの一部分#、には1g5図(b)に点線で示すよう
にNaと8極毎に生ずる電圧の位相か反転する。すなわ
ち、導体箔1bO出力電圧は導体11bの一部分礎、に
生じた電圧の和となるためセロとなる。
従って、この実施例の回転周波数検出装置の回転検出精
度は永久磁石11に着磁するNaと8極の一対の極に対
して凹凸部のピンチτpが3つ、すなわち、&g4ム因
に示すようにN’(N”)極と8′(El)−の一対の
極数の3倍のピッチで凹凸部が形成されているため、従
来の3倍の周波数で検出できる。また、回転周波数検出
装置の出力電圧は従来の出力電圧かぁ5図(8)の磁束
+−se+−mの変化に対応する電圧のみを得ていたた
め、磁束十−凰、+−寓とi來−一1.−−3との差に
対応する電圧が得られる。
第7五図は他の実施例q回転周波数検出装置の永久磁石
の構造図を示す。
第7B図は第7ム図の永久磁石を直線状にし喪断面図を
示す。
構成において、この実施例がtl!13ム図と異なる点
は、N極と8極の一対の範囲TM内にピンチfpが奇数
倍、具体的には58繰シ返されていることである。なお
、永久磁石taO凹凸形状は13ム図と同じ条件で形成
される。
第8図は第7五図の実施例の回転周波数検出装置の各構
成部の波形図であシ、特に(a)は永久磁石の磁束変化
、@は導体箔の出力電圧を示す動作において、導体箔1
bと鎮交する部分の永久磁石l畠のN(8)極の磁束+
11(−11)は第8図(→に示すように突出している
Na (8/ 、極の磁束+ll’te +−s(lz
  −fs’)が窪んでいるNa(8′)&の磁束+I
m(−11m)と比較して小さくなる。
なお、第8図(&)に示すN極および8極の中心のN′
(8′)極の磁束+l5(fs)  はNaAと8極と
の磁極変化部の磁束+−1(Ss)より大きくなつてい
るが、永久磁石1q)JQ方性のある永久磁石を使用し
、かつ深い着磁を行なうことによって、磁束+−1(−
−8)は磁束十−重(111)よシも小さくなるか、ま
たは同じ大きさになる。この永久磁石1mが磁性体円板
2とともに回転すると、導体起電圧は第5図(b)と同
様にN極と8極との磁極変化部において電圧が大きくな
シ、かつ同一極性の凹凸部の形状が変化する部分におい
て電圧が小さくなる。このため、導体@Ibの出力電圧
はJgs−(b)に示すように平均化された一定振幅の
交流電圧となる。
従って、他の実施例の回転周波数検出装置の回転検出精
度は5倍の周波数で検出できる。また、回転波数検出装
置の出力電圧は磁束+lx*+−sm+−8と磁束−一
1.−−1.−1との差に対応する電圧が得られる。
第9図はその他の実施例の回転周波数検出装置の永久磁
石を直線状にした断面図を示す。
構成において、その他の実施例が第3A図および第7五
図と異なる点は、N極と8極の一対の範囲TM内にピッ
チτpが偶数倍、具体的には4回l#p返されているこ
とである。なお、永久磁石laの凹凸形状は第3ム図と
同じ条件で形成される。
第10図は第9図の回転N4波数検出装置の各構成部の
波形図でめシ、特に(la)は永久磁石の磁束変化、(
b)〜(・)紘導体箔の各部分に誘起した電圧、(0は
導体箔の出力電圧を示す。
動作において、導体箔lb&鎖交する部分の永久磁石1
aのN(8)極の磁束十−(−f)は第10図に示すよ
うに突出しているN Z (s / >極の磁束十−百
is)  が窪んでいるN“(8“)極の磁束十−sC
IIm)と比較して小さくなる。この永久磁石1mが磁
性体円板2とともに回転すると、導体起電圧はThlO
図(b)に示すように窪んでいるN#a8“極との磁極
変化部を除いた突出したN′極と8′極の磁極変化部に
おいて電圧が大きくなシ、かつ同一極性の凹凸部の形状
が変化する部分において電圧が小さくなる。同様に、導
体箔1bのピンチT〆20円周方向の他の部分O誘導起
電圧は第10図(0)〜(@)に示すように89図(→
と同一波形となシ、位相が金波交流電圧の電位角で90
″ずつ遅れる。このため、導体wi1bの出力電圧は@
10図(0に示すように第10図(b)〜(1)の誘導
起電圧の和となシ平均化した交流電圧となる。
従って、その他の実施例の回転周波数検出装置の回転検
出精度は4倍の周波数で検出できる。ま九、回転周波数
検出装置の出力電圧は磁束+°−り十−冨と磁束−1鳳
、   lxとの差に対応する電圧が得られる。
このように、回転周波数検出装置においては相対的に大
きな間隔でN5iiと8極とを交互着磁し、6N極部分
と8極部分のそれぞれに着磁間隔よシも相対的に小さな
間隔で凸部とr!!J都とを交互に形成し、かつ凸部と
凹部の交互の繰シ返しが磁極の度わる毎に反転するよう
に選ぶことによって任意に回転周波数検出装置の出力が
上昇できるという利点がある。
以上のように、この発明によれば、回転検出精度を向上
でき、かつ回転速度に比例した比較的高い電圧を発生で
きるといり特有の効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
jg1ム図はこの発明の背景となシ、この発明に適用さ
れるモータに回転周波数検出装置が取付けられ九断面図
を示す。第1B図社第1五図の回転? 周波数検出装置の永久磁石の構造、を示す。第10図は
第1B図の永久磁石を直線状にした断面図を示す。gI
D図は第1ム図の回転周波数検出装置間 の導体箔の形状を示す。II!2図は回転波数検出装 置 発明の実施例の回転周波数検出装置の永久礎石の図はJ
g3ム図の永久磁石を直線状にした断面図を示す。第4
B図は第3B図の永久磁石を交互に着磁させる着磁機の
断面図を示す。Jgs図はこの実施例の回転周波数検出
装置の各構成部の波形図を示す。@6図はこの実施例の
回転周波数検出装置の導体箔の各部分に誘起し圧電圧の
波形図を示す。 第7ム図は他の実施例の回転周波数検出装置の永久磁石
の構造図を示す。第7B図は第7五図の永久磁石と直線
状にし丸断面図を示す。mS図は第71高の回転周波数
検出装置の各構成部の波形図を示す。第9図はその他の
実施例の回転周波数検出l&置の永久磁石の構造図を示
す。第1O図は第9図の回転周波数検出装置の各構成部
の波形図を示す。 図において、1は回転周波数検出装置、1mは永久磁石
、1bは導体箔を示す。 代理人 葛 野 信 −(外1名) 第IA図 第21!]

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  リング状の回転体の円周方向に相対的に大き
    な間隔でN極と8極とを交互に着磁し、各N極部分と8
    極部分のそれぞれに着磁間隔よシも相対的に小さな5a
    隔で凸部と凹部とを交互に形成し、かつ凸部と凹部の交
    互の繰シ返しが磁極の変わる伽に反転するように選ばれ
    たリング状永久磁石、および 前記リング状永久磁石と少しの隙間をあけて対向し、か
    つ該リング状永久磁石の前記凸部と前記四部の形成され
    た間隔で蛇行状に形成される導体を備えた、回転周波数
    検出装*。 (幻 前記導体は、プリント板上に形成される導体箔で
    ある、特許請求の範囲第(1)項記載の回転周波数検出
    装置。
JP12210581A 1981-08-03 1981-08-03 回転周波数検出装置 Granted JPS5822961A (ja)

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JP12210581A JPS5822961A (ja) 1981-08-03 1981-08-03 回転周波数検出装置

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JP12210581A JPS5822961A (ja) 1981-08-03 1981-08-03 回転周波数検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5822961A true JPS5822961A (ja) 1983-02-10
JPH0258592B2 JPH0258592B2 (ja) 1990-12-10

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ID=14827760

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JP12210581A Granted JPS5822961A (ja) 1981-08-03 1981-08-03 回転周波数検出装置

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JP (1) JPS5822961A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61185048A (ja) * 1985-02-13 1986-08-18 Akai Electric Co Ltd 周波数発電機

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61185048A (ja) * 1985-02-13 1986-08-18 Akai Electric Co Ltd 周波数発電機

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JPH0258592B2 (ja) 1990-12-10

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