JPS61224852A - 小形電動機用界磁装置 - Google Patents
小形電動機用界磁装置Info
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- JPS61224852A JPS61224852A JP6365085A JP6365085A JPS61224852A JP S61224852 A JPS61224852 A JP S61224852A JP 6365085 A JP6365085 A JP 6365085A JP 6365085 A JP6365085 A JP 6365085A JP S61224852 A JPS61224852 A JP S61224852A
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- permanent magnet
- coercive force
- magnet
- composite permanent
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-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (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、永久磁石界磁式直流機あるいは界磁極を永久
磁石と補助極で構成した補助極付永久磁石界磁式直流機
の界磁用複合永久磁石に関する。
磁石と補助極で構成した補助極付永久磁石界磁式直流機
の界磁用複合永久磁石に関する。
永久磁石を界磁として用いた永久磁石界磁式直流機は公
知である。また、補助極付永久磁石界磁式電動機として
、例えば特公昭４８−３５７２１号公報が知られている
。このものの界磁極は、永久磁石と電機子反作用起磁力
の増磁作用に動く軟鋼などの磁性材からなる補助極が、
前記永久磁石と周方向に並置されて構成されている。
知である。また、補助極付永久磁石界磁式電動機として
、例えば特公昭４８−３５７２１号公報が知られている
。このものの界磁極は、永久磁石と電機子反作用起磁力
の増磁作用に動く軟鋼などの磁性材からなる補助極が、
前記永久磁石と周方向に並置されて構成されている。
これら永久磁石界磁式及び補助極付永久磁石界磁式直流
機において、回転子の電機子コイルへの通電電流により
、電機子反作用磁束が永久磁石と補助極に流れる。特に
減磁側に配置された永久磁石では、この磁束は減磁作用
を及ぼす。このため、永久磁石の減磁耐力を確保するた
めに特開昭５８−２９３５８号公報のように高保磁力材
と高残留磁束密度材でなる複合永久磁石を界磁として用
いていた。しかし、このものでは高保磁力材の形状がゝ
゛・長方形のために高残留磁束密度材のしめる面積が；
１、さいも。アあつぇ。２．７）えや、永久磁石力、ら
大きな磁束が得られず、結果的には回転トルクの小さい
回転機しか得ることができなかった。
機において、回転子の電機子コイルへの通電電流により
、電機子反作用磁束が永久磁石と補助極に流れる。特に
減磁側に配置された永久磁石では、この磁束は減磁作用
を及ぼす。このため、永久磁石の減磁耐力を確保するた
めに特開昭５８−２９３５８号公報のように高保磁力材
と高残留磁束密度材でなる複合永久磁石を界磁として用
いていた。しかし、このものでは高保磁力材の形状がゝ
゛・長方形のために高残留磁束密度材のしめる面積が；
１、さいも。アあつぇ。２．７）えや、永久磁石力、ら
大きな磁束が得られず、結果的には回転トルクの小さい
回転機しか得ることができなかった。
本発明の目的は、永久磁石の減磁界に対する耐力を確保
しつつ、大きな磁束量を発生する複合永久磁石を提供す
ることにある。
しつつ、大きな磁束量を発生する複合永久磁石を提供す
ることにある。
本発明は、大きな磁束量を得る複合永久磁石の構造とし
て、永久磁石の高保磁力部の最減磁端部の軸方向寸法を
大きく、反減磁側へ向うに従って高保磁力部の軸方向寸
法を小さくしたことである。
て、永久磁石の高保磁力部の最減磁端部の軸方向寸法を
大きく、反減磁側へ向うに従って高保磁力部の軸方向寸
法を小さくしたことである。
このようにすることにより、電機子反作用磁束による永
久磁石の減磁耐力を確保すると共に、太きな磁束量を発
生する界磁用複合永久磁石が得られるようにするもので
ある。
久磁石の減磁耐力を確保すると共に、太きな磁束量を発
生する界磁用複合永久磁石が得られるようにするもので
ある。
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する第１図は
２極機の補助極付永久磁石界磁式電動機の軸方向断面図
である。第２図は第１図の径方向断面図である。図にお
いて、回転子はシャフト１さ、整流子２と、電機子鉄心
３に巻線４を巻装した電機子とからなり３、軸受５ａ、
５ｂを介して固定側のエンドプラケラ）６ａ、６ｂによ
って支持されている。エンドブラケット６ａ、６ｂは円
筒状継鉄７に固定され、該継鉄７の内周には、複合永久
磁石８と、電機子反作用の増磁作用に働く磁性材の例え
ば軟鋼で形成される補助極９が複合永久磁石８と並設さ
れている。本発明の要部である複合永久磁石８は、同一
基本組成を有する２種類の原料を一体的な複合永久磁石
の成形体とした後に高温で焼結することによって、他方
に比較して高い残留磁束密度を有する材料と、一方に比
較して高い保磁力を有する材料とを固着成形している。
２極機の補助極付永久磁石界磁式電動機の軸方向断面図
である。第２図は第１図の径方向断面図である。図にお
いて、回転子はシャフト１さ、整流子２と、電機子鉄心
３に巻線４を巻装した電機子とからなり３、軸受５ａ、
５ｂを介して固定側のエンドプラケラ）６ａ、６ｂによ
って支持されている。エンドブラケット６ａ、６ｂは円
筒状継鉄７に固定され、該継鉄７の内周には、複合永久
磁石８と、電機子反作用の増磁作用に働く磁性材の例え
ば軟鋼で形成される補助極９が複合永久磁石８と並設さ
れている。本発明の要部である複合永久磁石８は、同一
基本組成を有する２種類の原料を一体的な複合永久磁石
の成形体とした後に高温で焼結することによって、他方
に比較して高い残留磁束密度を有する材料と、一方に比
較して高い保磁力を有する材料とを固着成形している。
そして複合永久磁石８は第３図の平面図及び第４図の断
面図に示すように、８ ａ ＊ ８ ｂ ＊ ８ ｃの
部分は高残留磁束密度部で、８ｄは高保磁力部である。
面図に示すように、８ ａ ＊ ８ ｂ ＊ ８ ｃの
部分は高残留磁束密度部で、８ｄは高保磁力部である。
高保磁力部８ｄの形状は、前記高残留磁束密度部で囲ま
れており、その形状は増磁と減磁の境界点Ｐ方向に向っ
て軸方向の幅が漸次減少する台−形状である。台形状の
高保磁力部８ｄの端部１０の軸方向寸法は、第３図に示
す如く電機子鉄心３の積厚ｌのに対して１．２ ｔ、の
長さである。この１．２ｊ、の軸方向寸法は複合永久磁
石に作用する電機子反作用の減磁界の分布によって決定
される。
れており、その形状は増磁と減磁の境界点Ｐ方向に向っ
て軸方向の幅が漸次減少する台−形状である。台形状の
高保磁力部８ｄの端部１０の軸方向寸法は、第３図に示
す如く電機子鉄心３の積厚ｌのに対して１．２ ｔ、の
長さである。この１．２ｊ、の軸方向寸法は複合永久磁
石に作用する電機子反作用の減磁界の分布によって決定
される。
すなわち、電機子巻線４への通電電流により、電機子反
作用磁束が複合永久磁石８に減磁作用を及ぼし、第６図
に示すように、永久磁石と電機子との軸方向の空隙磁束
密度分布を見ると、電機子鉄心の積厚の略１．２１ 、
までの範囲にわたって磁束密度が不さい。このことは、
界磁極の減磁側に配置される永久磁石の略１．２ｔ、の
部分が減磁界を受けていることになる。このため、本発
明の複合永久磁石は、永久磁石が減磁しないように高保
磁力部８ｄの端部１０の軸方向長さを１．２１．の寸法
で構成している。一方、複合永久磁石８の高保磁力部８
ｄの円周方向寸法は、端部１０から高残留磁束密度部８
ａの増磁と減磁の境界点方向に向うに従って小さくなり
、境界面１１では、電機子鉄心の積厚の０．４１ 、の
寸法としである。この０．４ｔ、の長さは、第５図に示
す電機子反作用起磁力分布で決定されている。すなわち
、複合永久磁石８の端部１０の電機子反作用起磁力はＨ
ａｔと大きいが、境界面１１の部分では、磁極中心０−
０′からの周辺角θｌが端部１０の周辺角θ２に対して
略１／３のため電機子反作用起磁力Ｈａ２は、Ｈｌの略
１／３の大きさとなる。従って、境界面１１の部分では
電機子反作用による減磁界が軸方向に１．２１．の部分
まで作用しても、複合永久磁石の厚みが変わらないので
、軸方向寸法を０．４１゜とすれば永久磁石は減磁しな
いことになる。このようにしてなる本発明の複合永久磁
石を採用した第１図の補助極付永久磁石界磁式電動機で
は、永久磁石に作用する減磁耐力を確保しつつ、高残留
磁束密度部の面積が８ｂ、８ｃの部分で増加するので界
磁極からの発生磁束量が増加する。このため−電動機の
トルクが大きくなり、効率の大きな電動機が得られる。
作用磁束が複合永久磁石８に減磁作用を及ぼし、第６図
に示すように、永久磁石と電機子との軸方向の空隙磁束
密度分布を見ると、電機子鉄心の積厚の略１．２１ 、
までの範囲にわたって磁束密度が不さい。このことは、
界磁極の減磁側に配置される永久磁石の略１．２ｔ、の
部分が減磁界を受けていることになる。このため、本発
明の複合永久磁石は、永久磁石が減磁しないように高保
磁力部８ｄの端部１０の軸方向長さを１．２１．の寸法
で構成している。一方、複合永久磁石８の高保磁力部８
ｄの円周方向寸法は、端部１０から高残留磁束密度部８
ａの増磁と減磁の境界点方向に向うに従って小さくなり
、境界面１１では、電機子鉄心の積厚の０．４１ 、の
寸法としである。この０．４ｔ、の長さは、第５図に示
す電機子反作用起磁力分布で決定されている。すなわち
、複合永久磁石８の端部１０の電機子反作用起磁力はＨ
ａｔと大きいが、境界面１１の部分では、磁極中心０−
０′からの周辺角θｌが端部１０の周辺角θ２に対して
略１／３のため電機子反作用起磁力Ｈａ２は、Ｈｌの略
１／３の大きさとなる。従って、境界面１１の部分では
電機子反作用による減磁界が軸方向に１．２１．の部分
まで作用しても、複合永久磁石の厚みが変わらないので
、軸方向寸法を０．４１゜とすれば永久磁石は減磁しな
いことになる。このようにしてなる本発明の複合永久磁
石を採用した第１図の補助極付永久磁石界磁式電動機で
は、永久磁石に作用する減磁耐力を確保しつつ、高残留
磁束密度部の面積が８ｂ、８ｃの部分で増加するので界
磁極からの発生磁束量が増加する。このため−電動機の
トルクが大きくなり、効率の大きな電動機が得られる。
本発明において境界面１１の軸方向寸法は、極部８ｄの
端部１０の軸方向寸法との積で決定されるが、高保磁力
部８ｄの形状が台形であればよく、その寸法に余裕をも
たせてもよい。従って、積で求められた寸法から端部の
軸方向寸法未満の長さにしてもよいことは明らかである
。また、端部１１の軸方向寸法は１．２ ｔ、には特に
限定するものではなく、種々の直流機における電機子反
作用の減磁界が永久磁石に及ぼす範囲によってそれぞれ
決定される。一般的には電機子鉄心の積厚ｌ。
端部１０の軸方向寸法との積で決定されるが、高保磁力
部８ｄの形状が台形であればよく、その寸法に余裕をも
たせてもよい。従って、積で求められた寸法から端部の
軸方向寸法未満の長さにしてもよいことは明らかである
。また、端部１１の軸方向寸法は１．２ ｔ、には特に
限定するものではなく、種々の直流機における電機子反
作用の減磁界が永久磁石に及ぼす範囲によってそれぞれ
決定される。一般的には電機子鉄心の積厚ｌ。
に対して、１．１ｔ、から１．３１．範囲であればよい
。
。
さらに、第７図に示すように端部１１から高保磁力部を
台形状としてもよい。
台形状としてもよい。
また、第８図に示すように正逆回転機の界磁用複合永久
磁石として、高保磁力部８ｄを左右に設け、それぞれを
台形状に構成したものでも本発明と同様の効果が得られ
る。
磁石として、高保磁力部８ｄを左右に設け、それぞれを
台形状に構成したものでも本発明と同様の効果が得られ
る。
さらに、第９図に示すように高保磁力部の形状を極中心
０−０′に向って、三角形状としてもよいことは明らか
である。また、第１０図に示すように高保磁力部８ｄを
凸形にしてもよい。−万、複合永久磁石８は一体成形品
でなく、高保磁力部と高残留磁束密度部を別々に成形、
焼結しπものでもよい。
０−０′に向って、三角形状としてもよいことは明らか
である。また、第１０図に示すように高保磁力部８ｄを
凸形にしてもよい。−万、複合永久磁石８は一体成形品
でなく、高保磁力部と高残留磁束密度部を別々に成形、
焼結しπものでもよい。
上記複合永久磁石における高残留磁束密度と高保磁力部
の境界面は直線でなく波形状又は凸凹状とすれば、高残
留磁束密度部と高保持力部の磁束の急激な変化を防ぐこ
とができ、その上表面積の増加により結合力が向上する
。また、第３図に示す高残留磁束密度部の軸方向長さ１
．は、少なくとも１．２ｔ、を超えた長さであればよい
。
の境界面は直線でなく波形状又は凸凹状とすれば、高残
留磁束密度部と高保持力部の磁束の急激な変化を防ぐこ
とができ、その上表面積の増加により結合力が向上する
。また、第３図に示す高残留磁束密度部の軸方向長さ１
．は、少なくとも１．２ｔ、を超えた長さであればよい
。
上記実施例によれば、界磁用複合永久磁石の高保磁力を
台形状又は三角形状にしたことにより、高残留磁束密度
部の面積が増加量る。このため、複合永久磁石を補助極
付永久磁石界磁式電動機や永久磁石界磁式電動機などの
界磁に使用した場合・大きな磁束量が永久磁石で得られ
る。従って、大きなモータトルクが得られ、モータ特性
が向上する。また、高保磁力部で電機子反作用磁束によ
る永久磁石への減磁作用を防止することができるので、
機器の信頼性が向上する。
台形状又は三角形状にしたことにより、高残留磁束密度
部の面積が増加量る。このため、複合永久磁石を補助極
付永久磁石界磁式電動機や永久磁石界磁式電動機などの
界磁に使用した場合・大きな磁束量が永久磁石で得られ
る。従って、大きなモータトルクが得られ、モータ特性
が向上する。また、高保磁力部で電機子反作用磁束によ
る永久磁石への減磁作用を防止することができるので、
機器の信頼性が向上する。
以上本発明によれば、永久磁石の減磁界に対する耐力を
確保しつつ大きな磁束量を発生する複合第１図は本発明
の一実施例を採用した補助極付永久磁石界磁式電動機の
軸方向断面図、第２図は第１図の径方向断面図、第３図
は本発明の複合永久磁石の平面図、第４図は第３図のａ
−ａ ’の断は永久磁石下に訃ける軸方向距離による
空隙磁束密度分布図、第７図、第８図、第９図、第１０
図は本発明のそれぞれの応用例を示す複合永久磁石の平
面図である。
確保しつつ大きな磁束量を発生する複合第１図は本発明
の一実施例を採用した補助極付永久磁石界磁式電動機の
軸方向断面図、第２図は第１図の径方向断面図、第３図
は本発明の複合永久磁石の平面図、第４図は第３図のａ
−ａ ’の断は永久磁石下に訃ける軸方向距離による
空隙磁束密度分布図、第７図、第８図、第９図、第１０
図は本発明のそれぞれの応用例を示す複合永久磁石の平
面図である。
８・・・複合永久磁石、８ａ、８ｂ、８ｃ・・・高残留
磁束密度部、８ｄ・・・高保磁力部、１０・・・端部、
１１・・・境界面、ｔ、・・・電機子鉄心の積厚、θ１
・・・高残留磁束密度部の周辺角、θ鵞・・・高保磁力
部の周辺穿１図 芽２回 に ８ユ 算３図 業４図 算乙図
磁束密度部、８ｄ・・・高保磁力部、１０・・・端部、
１１・・・境界面、ｔ、・・・電機子鉄心の積厚、θ１
・・・高残留磁束密度部の周辺角、θ鵞・・・高保磁力
部の周辺穿１図 芽２回 に ８ユ 算３図 業４図 算乙図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、残留磁束密度の高い磁石材料で形成された界磁極の
回転方向の少なくとも一方端に、少なくとも２方面が前
記磁石材料にて包囲された高保持力磁石材料を配設して
なる界磁用複合永久磁石において、前記高保持磁石材料
は増磁と減磁の境界点方向に向つて軸方向の幅が漸次実
質的に減少するように構成されていることを特徴とした
界磁用複合永久磁石。 ２、特許請求の範囲第１項記載において、高保持力磁石
は表面積を端部からほぼ連続的に減少していることを特
徴とした界磁用複合永久磁石。 ３、特許請求の範囲第１項又は第２項記載において、高
保持力磁石端部の軸方向長さは電機子鉄心積厚の１．１
〜１．３倍であることを特徴とした界磁用複合永久磁石
。 ４、特許請求の範囲第３項記載において、高保持力磁石
は三角形状であることを特徴とした界磁用複合永久磁石
。 ５、特許請求の範囲第３項記載において、高保持力磁石
は台形状であることを特徴とした界磁用複合永久磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60063650A JPH0744809B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 小形電動機用界磁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60063650A JPH0744809B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 小形電動機用界磁装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61224852A true JPS61224852A (ja) | 1986-10-06 |
| JPH0744809B2 JPH0744809B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=13235435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60063650A Expired - Lifetime JPH0744809B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 小形電動機用界磁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0744809B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1102386A2 (de) * | 1999-11-16 | 2001-05-23 | PILLER-GmbH | Gleichstrommaschine |
| EP1271751A1 (en) * | 2001-06-29 | 2003-01-02 | Asmo Co., Ltd. | Electric machine having rhombic permanent magnets |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5858858A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-07 | Hitachi Ltd | 永久磁石界磁式スタ−タモ−タ |
| JPS5869454A (ja) * | 1981-10-21 | 1983-04-25 | Hitachi Ltd | 永久磁石式回転機 |
| JPS58130758A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-08-04 | ル−カス・インダストリ−ズ・パブリツク・リミテツド・カンパニ− | ダイナモ電気機械 |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60063650A patent/JPH0744809B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5858858A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-07 | Hitachi Ltd | 永久磁石界磁式スタ−タモ−タ |
| JPS5869454A (ja) * | 1981-10-21 | 1983-04-25 | Hitachi Ltd | 永久磁石式回転機 |
| JPS58130758A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-08-04 | ル−カス・インダストリ−ズ・パブリツク・リミテツド・カンパニ− | ダイナモ電気機械 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1102386A2 (de) * | 1999-11-16 | 2001-05-23 | PILLER-GmbH | Gleichstrommaschine |
| EP1102386A3 (de) * | 1999-11-16 | 2003-07-02 | RWE Piller Gmbh | Gleichstrommaschine |
| EP1271751A1 (en) * | 2001-06-29 | 2003-01-02 | Asmo Co., Ltd. | Electric machine having rhombic permanent magnets |
| US6710493B2 (en) | 2001-06-29 | 2004-03-23 | Asmo Co., Ltd. | Dynamo-electric machine having tapered magnets secured to yoke |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0744809B2 (ja) | 1995-05-15 |
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