JPS60219951A - 磁石式電動機 - Google Patents
磁石式電動機Info
- Publication number
- JPS60219951A JPS60219951A JP7273184A JP7273184A JPS60219951A JP S60219951 A JPS60219951 A JP S60219951A JP 7273184 A JP7273184 A JP 7273184A JP 7273184 A JP7273184 A JP 7273184A JP S60219951 A JPS60219951 A JP S60219951A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- pole
- field
- auxiliary pole
- central angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
- H02K23/02—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
- H02K23/04—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having permanent magnet excitation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明は小形の永久磁石式電動機に係シ、特に永久磁石
と補助極を並置して界磁磁極とした固定子で、永久磁石
の永久減磁を防止するに好適な電動機に関する。
と補助極を並置して界磁磁極とした固定子で、永久磁石
の永久減磁を防止するに好適な電動機に関する。
従来の永久磁石式電動機は、電機子反作用減磁界による
永久磁石界磁の永久減磁を防止するため例えば（１）特
開昭５５−５６４５６ で減磁界側に高保磁力の、他の
部分に高残留磁束密度の永久磁石を組合せて用い１．永
久減磁を防止していた。例（２）は特開昭５６−１６６
７５６ で減磁界側は永久磁石の浮さを徐々に増し円周
方向端部で最も厚くして、永久減磁を防止していた。更
に例（３）は実開昭５８−１５３５７４ で減磁界側の
ポールエンクロージャを増磁界側より小さくシ、永久減
磁の発生が起こらないようにしている。しかし、これら
の従来例はトルク性能が低下したり、ｔｌ♂造が複雑と
なる欠点を有していた。又、他の例として磁極数を増す
方法がある。この手法は整流を悪化させないためブラシ
巾を狭くすることが必要で、ブラフ電流蓋度を極数を増
さない場合と同等しこすれば軸長が増す。更には部品点
数が増しコスト的に不利となる欠点を有していた。
永久磁石界磁の永久減磁を防止するため例えば（１）特
開昭５５−５６４５６ で減磁界側に高保磁力の、他の
部分に高残留磁束密度の永久磁石を組合せて用い１．永
久減磁を防止していた。例（２）は特開昭５６−１６６
７５６ で減磁界側は永久磁石の浮さを徐々に増し円周
方向端部で最も厚くして、永久減磁を防止していた。更
に例（３）は実開昭５８−１５３５７４ で減磁界側の
ポールエンクロージャを増磁界側より小さくシ、永久減
磁の発生が起こらないようにしている。しかし、これら
の従来例はトルク性能が低下したり、ｔｌ♂造が複雑と
なる欠点を有していた。又、他の例として磁極数を増す
方法がある。この手法は整流を悪化させないためブラシ
巾を狭くすることが必要で、ブラフ電流蓋度を極数を増
さない場合と同等しこすれば軸長が増す。更には部品点
数が増しコスト的に不利となる欠点を有していた。
本発明の目的は、永久磁石の永久減磁を防止した磁石式
電動機を提供することである。
電動機を提供することである。
本発明は界磁磁極中で減磁界側の永久磁石の占める巾を
、永久磁石の保磁力（磁化の強さ）の電機子反作用の減
磁界よシ大きく得られることとし、増磁外側には補助極
を並置することで、従来の永久磁石界磁に比較し、トル
り性能の向上を計ったものである。
、永久磁石の保磁力（磁化の強さ）の電機子反作用の減
磁界よシ大きく得られることとし、増磁外側には補助極
を並置することで、従来の永久磁石界磁に比較し、トル
り性能の向上を計ったものである。
以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図によシ説明す
る。１は固定子で継鉄２の内周に複数の着磁された永久
磁石３と永久磁石３に並置した軟鉄から成る補助極４か
ら構成されている。
る。１は固定子で継鉄２の内周に複数の着磁された永久
磁石３と永久磁石３に並置した軟鉄から成る補助極４か
ら構成されている。
この界磁磁極に対向して同意的に・電機子鉄心７にｉ接
子コイル６を巻回した電機子５が配置され、ブラシ８か
ら給電し電機子５を回動する構造である。ここで補助極
４の軸長り、は電機子鉄心７積厚り、と同等又は長くシ
、永久磁石３の軸長り。
子コイル６を巻回した電機子５が配置され、ブラシ８か
ら給電し電機子５を回動する構造である。ここで補助極
４の軸長り、は電機子鉄心７積厚り、と同等又は長くシ
、永久磁石３の軸長り。
は補助極軸ＬＰと同等又は長くシ、配置するものである
。
。
このような構成においてブラシ８，８間の角度θ工と界
磁磁極の巾θ２の比θ２／θ！のボールエンクロージャ
と呼び一般的に０．６〜０．７５程度に選択している。
磁磁極の巾θ２の比θ２／θ！のボールエンクロージャ
と呼び一般的に０．６〜０．７５程度に選択している。
しかし、本発明では磁気中性軸ＯＰに対し補助極側の角
度θ３は一般的なポールエンクロージャの１／２とする
が、永久磁石側の角度θ４はこれよシ小さくθ３〉θ４
とする。このようにして電機子反作用の減磁界による
永久磁石の永久減磁を防止した構造である。すなわち、
第２図に於て永久磁石界磁では電機子コイルに通電する
と（ａ）図よシミ検子反作用起磁力により減磁界と増磁
界が作用し磁極の磁束分布は（ｂ）図の如く補助極部で
犬となり、通電電流が大きくなる程永久磁石端部Ｐ１程
大きな電機子反作用によって、しいては永久磁石の保磁
力よシ大きな減磁界によ２て永久磁石が永久減磁し、通
電を停止した後の磁束分布は（Ｃ）図の如くなり、斜線
部Ｂが磁束量が減磁、その後の性能は初期に比較し低下
する。
度θ３は一般的なポールエンクロージャの１／２とする
が、永久磁石側の角度θ４はこれよシ小さくθ３〉θ４
とする。このようにして電機子反作用の減磁界による
永久磁石の永久減磁を防止した構造である。すなわち、
第２図に於て永久磁石界磁では電機子コイルに通電する
と（ａ）図よシミ検子反作用起磁力により減磁界と増磁
界が作用し磁極の磁束分布は（ｂ）図の如く補助極部で
犬となり、通電電流が大きくなる程永久磁石端部Ｐ１程
大きな電機子反作用によって、しいては永久磁石の保磁
力よシ大きな減磁界によ２て永久磁石が永久減磁し、通
電を停止した後の磁束分布は（Ｃ）図の如くなり、斜線
部Ｂが磁束量が減磁、その後の性能は初期に比較し低下
する。
そこで、本発明の第３図では補助極４と並置した永久磁
石の巾をＰ２までの太きさとし、永久減磁の発生を防止
したもので通電電流がある場合の磁束分布は（ｄ）図の
如く補助極部で犬となる。更に通電を停止した後の磁束
分布は（ｅ）図の如く永久磁石の永久減磁は発生しない
。
石の巾をＰ２までの太きさとし、永久減磁の発生を防止
したもので通電電流がある場合の磁束分布は（ｄ）図の
如く補助極部で犬となる。更に通電を停止した後の磁束
分布は（ｅ）図の如く永久磁石の永久減磁は発生しない
。
第５図は継鉄２外径８０關の電動機で実測した性能を示
し、実線Ａは永久磁石だけの界磁磁極でボールエンクロ
ージャ７５チの場合、一点鎖線Ｂは補助極を設けてボー
ルエンクロージャ７５条の場合、点線Ｃは補助極側ボー
ルエンクロージャ３７％、永久磁石側ボールエンクロー
ジャ３０チの場合の特性曲線を示す。
し、実線Ａは永久磁石だけの界磁磁極でボールエンクロ
ージャ７５チの場合、一点鎖線Ｂは補助極を設けてボー
ルエンクロージャ７５条の場合、点線Ｃは補助極側ボー
ルエンクロージャ３７％、永久磁石側ボールエンクロー
ジャ３０チの場合の特性曲線を示す。
この結果から、本発明は永久磁石だけの界磁とした場合
よりトルク性能が高く得られることが確認できた。
よりトルク性能が高く得られることが確認できた。
次に永久磁石に永久減磁が発生する電機子電流は、電動
機を一３０Ｃに放置した場合永久磁石単独界磁、補助極
との並置界磁共１０５０Ａが限界であるが、本発明の永
久磁石側ボールエンクロージャを変更した場合には１８
００Ａで、その効果を確認できた。同電機子反作用起磁
力の大きさは１…流とポールエンクロージャに比例する
ため、計算でめることができ、永久磁石の保磁力ｉＨｃ
が判ればθ４を計算することが可能である。
機を一３０Ｃに放置した場合永久磁石単独界磁、補助極
との並置界磁共１０５０Ａが限界であるが、本発明の永
久磁石側ボールエンクロージャを変更した場合には１８
００Ａで、その効果を確認できた。同電機子反作用起磁
力の大きさは１…流とポールエンクロージャに比例する
ため、計算でめることができ、永久磁石の保磁力ｉＨｃ
が判ればθ４を計算することが可能である。
この結果から、補助極と永久磁石を組合せた磁極に於て
、永久磁石側のポールエンクロージャを補助極側より小
さくしても従来磁石界磁よｐ高トルクが得られ、永久減
磁力も大巾に向上する効果が得られる。
、永久磁石側のポールエンクロージャを補助極側より小
さくしても従来磁石界磁よｐ高トルクが得られ、永久減
磁力も大巾に向上する効果が得られる。
本発明の実施例によれば補助極と永久磁石を組合せ、磁
気中性点から補助極側のポールエンクロージャψ１を従
来一般的なポールエンクロージャψの１／２とし、永久
磁石側をψ２としてこの関係をψ１〉ψ２とすることで
永久減磁耐力に擾れ、高トルクの電動機を得る効果があ
る。
気中性点から補助極側のポールエンクロージャψ１を従
来一般的なポールエンクロージャψの１／２とし、永久
磁石側をψ２としてこの関係をψ１〉ψ２とすることで
永久減磁耐力に擾れ、高トルクの電動機を得る効果があ
る。
特に自動車用始動電動機のように使用バッテリの大きさ
によって起動電流が大巾に変化する電動機では、使用環
境特に温度的な大きな差を考え、低温程永久減磁の発生
しやすい永久磁石の特性から、永久減磁を防止するため
特に重要なことである。このように本発明は、特殊な永
久減磁の発生しにくい永久磁石を使用したり、厚さ形状
を複雑にすることなく安価に得ることができる。
によって起動電流が大巾に変化する電動機では、使用環
境特に温度的な大きな差を考え、低温程永久減磁の発生
しやすい永久磁石の特性から、永久減磁を防止するため
特に重要なことである。このように本発明は、特殊な永
久減磁の発生しにくい永久磁石を使用したり、厚さ形状
を複雑にすることなく安価に得ることができる。
他の例としては、補助極と並置する永久磁石を電機子反
作用の減磁界側に高保磁力材を、補助極側に高残留磁束
密度材を組合せて用いることにより、更に厳しい要求を
満すことができる。
作用の減磁界側に高保磁力材を、補助極側に高残留磁束
密度材を組合せて用いることにより、更に厳しい要求を
満すことができる。
以上本発明によれば永久減磁を防止できる構成の磁石式
電動機が容易に提供できる。
電動機が容易に提供できる。
第１図は本発明電動機の要部正面図、第２図は従来例の
磁束分布図、第３図は本発明の磁束分布図、第４図は第
１図の要部断面図、第５図は電動機性能比較図である。 １・・・固定子、２・・・継鉄、３・・・永久磁石、４
・・・補助憔−５・・・電機子、６・・・電機子コイル
、７・・・電機子第一／図 第２図 １図 Ｓ 男−１Ｊ−閃 第 ５図 電Ｒ３ｒ電凰
磁束分布図、第３図は本発明の磁束分布図、第４図は第
１図の要部断面図、第５図は電動機性能比較図である。 １・・・固定子、２・・・継鉄、３・・・永久磁石、４
・・・補助憔−５・・・電機子、６・・・電機子コイル
、７・・・電機子第一／図 第２図 １図 Ｓ 男−１Ｊ−閃 第 ５図 電Ｒ３ｒ電凰
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、円筒状継鉄の内周に一対の永久磁石と補助極を並置
して環状に固定してなる固定子に於て、前記永久磁石の
磁気中性軸に対し補助極側が大で減磁界のかかる永久磁
石側が少なるボールエンクロージャを有する界磁磁極を
設けたことを特徴とする磁石式電動機。 Ｚ 界磁用永久磁石の保磁力（磁化の強さ）は、電機子
反作用によって永久磁石端部にかかる減磁界の強さより
大きな保磁力から成ることを特徴とする第１項記載の磁
石式電動機。 ３、電機子鉄芯積厚に対し、それと同等かそれ以上の軸
長を有する補助極及び補助極と同等かそれ以上の軸長を
有する永久磁石を並置して構成することを特徴とする第
１項記載の磁石式電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7273184A JPS60219951A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 磁石式電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7273184A JPS60219951A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 磁石式電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60219951A true JPS60219951A (ja) | 1985-11-02 |
Family
ID=13497790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7273184A Pending JPS60219951A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 磁石式電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60219951A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6359754A (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | 直流電動機 |
| DE3737603A1 (de) * | 1986-11-05 | 1988-05-19 | Hitachi Ltd | Gleichstrommotor |
| DE4020993A1 (de) * | 1989-07-01 | 1991-01-10 | Hitachi Ltd | Gleichstrommaschine |
-
1984
- 1984-04-13 JP JP7273184A patent/JPS60219951A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6359754A (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | 直流電動機 |
| JPH0517783B2 (ja) * | 1986-08-29 | 1993-03-10 | Mitsubishi Electric Corp | |
| DE3737603A1 (de) * | 1986-11-05 | 1988-05-19 | Hitachi Ltd | Gleichstrommotor |
| DE4020993A1 (de) * | 1989-07-01 | 1991-01-10 | Hitachi Ltd | Gleichstrommaschine |
| US5091667A (en) * | 1989-07-01 | 1992-02-25 | Hatachi, Ltd. | D.c. machine of type having permanent magnets with auxiliary poles |
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