JPS6039354A - 永久磁石によつて励磁される整流子電動機 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、永久磁石によって励磁される整流子電動機、
例えば多極小形電動機に関する。その場合この電動機は
、高い透磁率を有する少くとも１つの強磁性補極を備え
、この補極は、低い透磁率を有する２つの永久磁石磁極
（セグメン１〜）の間の空隙で固定子ヨークに配設され
ている。また、補極はＵ形部材として構成され、かつそ
の脚部が前記永久磁石の端面に当接さねている。

従来技術 このような電動機は、米国特許第３０８３３１０号明細
書てより公知である。この明雑書の実施例によｔば、永
久磁石は鋼製のＵ形部材によって保持され、Ｕ形部材は
管伏の固定子ヨークに溶接さ肚ている。甘１こドイツ連
邦共和国特許出願公開第２５１２２７３号公報から、永
久磁石によって励磁される次のような整流子電動機が公
知である。この電動機は、低い透磁率を有する永久磁石
の磁極、および強磁性材料から成り高い透磁性を有づ−
るＵ形袖極、を有している。Ｕ形補極は磁極空隙の中に
配置さオｔ、電機子交さ磁界に対する漂遊磁束ウエブケ
形成している。そわによって電動機は直巻特性を有する
よ５になる。つ１す、電機子電流の増大に伴って−、゛
発生される電機子交さ磁界も強くなり、この磁界によっ
て、電動機の動作中に漂遊磁極ウェブな通る付加的な磁
束が発生する。そのため、電流に依存する励磁磁界が生
じ、この励磁磁界が直巻特性を与えるのである。

さらにヨーロッパ特許第Ａ、　１４８９６６号明則書か
ら、永久磁石によって励磁さオする電動機において直巻
特性を得るために、永久磁石セグメントの端面に強磁性
の補極を配置することも公知である。この補極は、゛電
機子が走入してくる方間ある永久磁石セグメントの端部
に、接着剤てよって接着さ肚る。補極の寸法は、磁極全
体の２０％になるように構成される。補極用の強磁性材
料としては、鉄を使用するのが有利である。鉄は透磁率
が高いので、電機子電流が上昇した時に、電機子交さ磁
界により生じた漂遊磁束を通しやすい。従って、負荷が
大きい時、例えば始動時て、電動機のトルクを高めるこ
とができる。

発明の解決すべき問題点 しかし公知の電動機では、補極娑磁石セグメントに接着
し、または磁石を保持する部材を別に必要とするので、
製造工程が複雑になり、従ってコストもかさむ。本発明
の課題はこの欠点を取除くことである。

問題点を解決するための手段 本発明によれば、この課題は次のよ’ｌｃｔ、て解決さ
れる。すなわち、補極が弾性の非対称Ｕ形部材として保
持ばねを構成し、このＵ形部材が厚さの異ブよる脚部を
有し、厚い方の脚部が、磁束分散ウェブとして、電機子
の回転方向に見て前方にある永久磁石縁部に当接される
ようにするのである。

本発明による整流子電動機は、公知の装置と比べて次の
ような利点を有している。つ才り、ただ１つの簡単な構
成部材を用いて、一方では漂遊磁束ウェブを構成でき、
他方で製造時に磁石セグメントを容易に固定子ヨークに
取付けることができる。Ｕ形部材の脚部は非対称になっ
ている。従って、１つの脚部は漂遊磁束ウェブ脚部を構
成するのに十分な量の強磁性材料を有している。こねに
対して、Ｕ形部材のも５１つの脚部（場合によっては底
部も）は薄く作らオ’しているので、ばねとしての特性
が得らオする。本発明によりは、１つのＵ形部材が漂遊
磁束磁極を構成すると共に、セグメント磁石を保持する
ので、必要な部材数を減らすことができる。さらに、Ｕ
形部材は取付けが簡単なので、電動機の組立てに要する
時間を節減できる。さらに本発明によりは、異なる磁極
に配ｊ萬され、かつ互いに隣り合う￥べての永久磁石セ
グメントの間に、非列称に構成さ７ｔだＵ形部材を配置
すると有利である。この場合、半径方向に磁化された１
つの永久磁石セグメントが、各磁極を形成する。

実施例 次に図面を参照しながら実施例について本発明の詳細な
説明する。

第１図および第２図は、永久磁石によって励磁される２
極’ｌ：ｆこは多極整流子電動機のヨークの一部を示す
図である。電機子および固定子の詳細については図示し
ない。そ１％らは任意に構成できるからである。

第１図で、１０は整流子電動機の固定子ヨークである。

この電動機は、永久磁石セグメント１１．１２によって
励磁される。磁石セグメン）１１．１２は半径方向に磁
化されている。従って図には、磁石セグメ７１−の電機
子側の磁性だけが示さねている。図示していない電機子
の回転方向て見て前方間位置する永久磁石の縁部が、１
３で示されている。２つの磁石セグメン）１１．１２の
間に磁極空隙１４がある。この空隙の中に、高い透磁性
ン有する強磁性材料から成るＵ形部材１５が配置さ扛て
いる。Ｕ形部材１５は強磁性の補極を形成している。磁
石セグメント１１．１２の透磁率は、この補極に比べて
非常に小さい。

Ｕ形部材１５は、厚い脚部１６と薄い脚部１γを有して
いる。Ｕ形部材１５の底部は１８で示している。底部１
８の強度は薄い脚部１７と同じなので、この部分１γ、
１８によって一部゛分な弾性が得られる。従って、多少
の製造誤差があっても、磁石セグメントｌＬ１２’＆支
障なく力結合することができる。矢印１９は、図示して
いない電機子の回転方向である。

電動機に作用する種々の磁束も矢印で示さｔている。そ
のうち、矢印２ｏは電機子方向磁界であり、矢印２１は
磁石セグメントから出ろ主磁束である。

第２図でも、電動機の構造は第１図と基本的に同じなの
で、同じ部−材は同一の参照番号で示しである。ただ、
Ｕ形部材１５の配置と固定の仕方が、第１図と第２図で
は異なっている。つまり第２図では、Ｕ形部材１５の底
部１８が固定子ヨーク１０にリベットで固定さｔている
。

ただし、リベツＩ・で止める代わりにＵ形部材１５を溶
接してもよい。第２図の装置では、脚部１６と１７の間
に、ケーシングを固定する１こめの通しボルト２３が配
設されている。電動機の固定子では、このようなねじが
直径方向に向かい合って投げられるのが普通である。従
って、そこで使用されろＵ形部材１５は図示のように配
置される。しかし、補極としての作用と、磁石セグメン
１１１．１２’ａ；弾性的に固定する作用は変わらない
。なぜなら、Ｕ形部材１５の薄い弾性脚部１７によって
、セグメント１１゜１２が抑圧さね、２つのセグメント
は半径方向および接線方向に保持さｎるからである。

本発明では、Ｕ形部材によってケーシングの中で磁石を
弾性的に固定できると共に、漂遊磁束ウェブとしての効
果が得ら扛る。それにょって、永久磁石に励磁される電
動機に、直巻特注が付与される。本発明による構成ケ用
いなけ第１゜ば、永久磁石励磁形電動機の回転数−トル
ク特）生曲線は、その一定磁束のために、分巻特性ケ呈
することに１よる。しかし、始動回転数が大きいので、
多（の使用事例で直巻特性を有する７Ｆ動機の方が有利
である。電気的に励磁されろ電動機では、電機子電流の
流わる励磁巻線によって、直巻特性を得ることができる
。従って電機子電流が増大するにつ扛て磁束が大きくな
る。

永久磁石励磁形電動機では、脚部１６の形の漂遊磁束ウ
ェブを通る電機子方向磁界の磁束によって、但たような
作用が生じる。なぜなら、電機子電流の増大に伴って電
機子女さ磁界が太き（なるからである。漂遊磁束磁極１
６と隣接する磁石の縁部１３では、主磁束２１に電機子
女さ磁界の磁束２０が加算さ扛る。こｒｌ−に７ｊして
磁石セグメン１−１２では、透磁率が小さいので、主磁
束２１が反対方向の磁束２０の悪形唇な受けることばほ
とんどない。

こわとは別に、永久磁石励磁形電動機は、磁束が損失な
（発生するので、効率の点から見て有利である。本発明
の装置は、永久磁石励磁形電動機の利点と直巻特性の利
点を組合わせ、さらに補極に特別の構成を施し１こもの
である。非対称に構成されたＵ形部材１５は、補（ｌと
しての作用と磁石セグメントの保持ばねとしての作用の
両方を果たす。電動機の始動時には、Ｕ形部材１５の厚
い脚部１６は飽和して、笑質的に非作用状態になる。従
って、電動機の始動トルりが得ら肚る。ところが始動時
の後は、Ｕ形部材１５の厚い方の脚部１６ケ介して走入
縁１３に平行磁束が生じ、る。このため磁束は減少し、
回転数が上昇する。このようにして、永久磁石の磁束が
電機子横方向磁界に依存して制御さする。従って、整流
子電動機の励磁に永久磁石を使用しても、直巻特性が得
られる。つ壕り本発明による装置は、可制御の永久磁石
励磁形電動機と同等の機能を有する。この場合、固定子
の各部分の配置や取付けの問題は、極めて簡単かつ有利
に解決される。

発明の効果 本発明によオｔば、永久磁石励磁形′直動機において、
１つの構成部材（Ｕ形部材）を用いて、補極を構成する
と同時に、磁石セグメントを固定子ヨークに保持するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は永久磁石セグメントの間に挾持さオ”ＬｌこＵ
形部材を有する本発明による永久磁石励磁形整流子電動
機の第１の実施例ケ示す断面図、第２図はＵ形部材の底
部が固定子ヨークの方を向いている本発明による永久磁
石励磁形整流子電動機の第２の実施例を示す断面図であ
る。 １０・・固定子ヨーク、１１．１２・・永久磁石セグメ
ン）・、１４・・磁極空隙、１５・−Ｕ形部材、１６．
１７・・脚部、１８・底部、１９・電機子の回転方向、
２０・・・″醒１評子交さ磁界による磁束、２１・・主
磁束、２２・・リベット、２３・・通しポル１・ 第１頁の続き ［相］発明者　アドルフ・モーア　トイ゛シーク ＠発明者　クルト会ツインマーマ　トイ゛：ン　ラーＨ ／連邦共和国ビューラータル・アイヒエンドルフヴ工１ ン連邦共和国ビーティヒバイム・ベルリナー・シュトヒ
　８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　高い透磁率を有する少（とも１つの強磁性補極を
   備え、該補極が、低い透磁率を有する２つの永久磁石磁
   極（セグメント）の間の空隙で固定子ヨークに配設さ朴
   、また前記補極がＵ形部材として構成さね、かつその脚
   部が前記永久磁石の端面に当接されている、永久磁石に
   よって励磁される整流子電動機において、前記補極が弾
   性の非対称Ｕ形部材（１５）として保持ばねを構成し、
   該Ｕ形部材が厚さの異なる脚部（１６，１７）Ｙ有し、
   厚い方の脚部（１６）が、漂遊磁束ウェブとして、電機
   子の回転方向（１９）Ｋ見て前方にある永久磁石縁部（
   １３）に当接８ｒｂていることを特徴とする永久磁石に
   よって励磁さｇる整流子電動機。 ２、Ｕ形部材（１５）が固定子ヨーク（１０ンにリベッ
   ト止めさオｔ、ｔたは溶接されている特許請求の範囲第
   １項記載の永久磁石によって励磁される整流子電動機。 ６　Ｕ形部材（１５）が永久磁石（１１，’１２）の間
   に挾持さオｔている特許請求の範囲第１１刊記載の永久
   磁石てよって励磁さ２する整流子電動機。 ４　Ｕ形部材（１５）の底部（１８）が電機子の方を向
   いている特許請求の範囲第６項記載の永久磁石によって
   励磁さ肚る整流子電動機。 ５　ケーシングを固定するための通しボ／Ｉ／１−が、
   電動機の直径方向に相対する２つの磁極空隙（１４９の
   中欠延在し、寸だＵ形部材（１５）がその底部を固定子
   ヨーク（１０）に向けて配設さ肚ている特許請求の範囲
   第１項寸たは第２項記載の永久磁石によって励磁さオ”
   Ｌろ整流子電動機。 ６、　異なる磁（寅に配属され、かつ（″１互に隣接す
   るすべての永久磁石セグメンｌ−（’ＩＩ、１２）の間
   に、漂遊磁束ウェブである各１つの弾性のＵ形部材（１
   ５）が配設されている特許請求の範囲第１項記載の永久
   磁石に励磁される整流子電動機。