JPS6268051A - 永久磁石界磁型電動機 - Google Patents

永久磁石界磁型電動機

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JPS6268051A
JPS6268051A JP60204280A JP20428085A JPS6268051A JP S6268051 A JPS6268051 A JP S6268051A JP 60204280 A JP60204280 A JP 60204280A JP 20428085 A JP20428085 A JP 20428085A JP S6268051 A JPS6268051 A JP S6268051A
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permanent magnet
demagnetized
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armature
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俊美 虻川
Kazuo Tawara
田原 和雄
Noriyoshi Takahashi
高橋 典義
Toshio Tomite
冨手 寿男
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    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/17Stator cores with permanent magnets
    • HELECTRICITY
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    • H02K23/00DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/02DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
    • H02K23/04DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having permanent magnet excitation
    • HELECTRICITY
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    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、小形回転電機に関し、特に永久磁石界磁式回
転機あるいは界磁極を永久磁石と磁性体の補助磁極で構
成した補助極付永久磁石界磁式回転電機の界磁用永久磁
石構造に関する。
〔発明の背景〕
永久磁石を界磁に用いた永久磁石界磁式直流機は公知で
ある。この直流機に用いられる永久磁石の形状は一般に
円孤状で、異方性磁石である。これら永久磁石の着磁は
、例えば特開昭58−43167号に示すような装置で
行われるが、異方性の方向は、はぼ中心径へ向って着磁
される。このため、電機子電流による電機子反作用の磁
束が作用すると、減磁側に配置された永久磁石が減磁さ
れるという問題があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は上記の様な従来技術の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、具体的には小形回転型機の永久磁石の
減磁側の端部に作用する電機子反作用による反作用磁束
を打ち消し、これにより界磁の減磁を防止する界磁用永
久磁石を備えた小形回転電機を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明によれば、小形回転電機の界磁用永久磁石の減磁
側端部付近とその他の部分の磁化の方向を異ならしめる
ことにより上述の目的を達成する。
〔発明の実施例〕
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極機の永久磁石界磁式電動機の軸方向断面図
である。図において、シャフト1に整流子2と電機子鉄
心3に巻線4を巻装した電機子からなる回転子が、軸受
5a、5bを介して固定側のエンドブラケット6a、6
bによって支持され、エンドブラケットは円筒状継鉄7
に固定される。
継鉄7の内周には、円孤状の永久磁石8が等間隔に2ケ
配置され、接着剤などにより固定されているa9はブラ
シで、ブラシホルダー10を介して、ブラケット6aに
固定されている。
このようにしてなる電動機において、本発明の要部であ
る永久磁石8は、フェライト系の異方性永久磁石で、円
孤形状である。この永久磁石8は、第2図の径方向断面
図に示すように、周方向の場所によって異方性の方向が
異なっている。すなわち、第3図に示す電機子反作用の
増磁作用に働く増磁側部分θ^と磁気中心o−o’ か
ら減磁作用に働く減磁側部分のθBまでは、永久磁石の
異方性の方向が中心径へ向かっている。一方、w、磁器
端部付近のθCの部分では、減磁側端部11の線上と略
直角になるように異方性を向かせている。
このように2つの方向を持つ異方性永久磁石は。
あらかじめ永久磁石の圧縮成型の磁界をかける時に、粒
末粒子をそれぞれの方向に整列させるように磁界装置を
準備して行えばできる。
一方、第1図の電動機において、電機子コイルが通電さ
れると、電機子反作用が発生する。電機子反作用起磁力
は第3図に示すように、永久磁石の磁気中心O−0′線
から左側では増磁力として働き、磁気中心から右側では
減磁力すなわち、永久磁石の磁束を減する方向に作用す
る。特に永久磁石8に作用する減磁力は、端部11の部
分が大きい。この電機子反作用による磁束分布の様子を
第4図に示す。第4図においては、永久磁石が図示され
極性が示されているが、着磁はされていない状態である
。第4図において、O方向(図示せず)の電流が電機子
コイルに流れた場合、電機子反作用による磁束は、永久
磁石8の減磁側端部11に対して、はぼ直角に入射する
。このような方向で入射する反作用磁束に対して、本発
明の永久磁石8を用いたものでは、減磁側端部11でこ
の反作用磁束を相殺することができる。この様子を第5
図に示す。第5図において、永久磁石8は例えば第6図
に示す着磁装置で着磁される。第6図の着磁装置は、外
側ヨーク128と突起部13を有する内側ヨーク12b
から構成され、両方のヨークで永久磁石8が包含されて
いる。該突起部13は、永久−石8の減磁側端部11を
かこむように径方向に伸長されている。このようにして
なる着磁装置で永久磁石8を着磁すれば、外側ヨーりか
ら内側ヨークの突起部13に向かって磁束が通過するの
で、該永久磁石8の減磁側端部付近が端部11と直角方
向に着磁される。一方、第6図において、該減磁側端部
付近以外の部分は中心径に向って着磁される。このよう
に着磁された永久磁石を用いた電動機では、第5図に示
すように。
電機子反作用による反作用磁石が永久磁石8の減磁側端
部11に入射しようとしても、永久磁石8の端部付近の
異方性の方向が、該反作用磁束とぶつかり合う方向とな
っているため、反作用磁束が相殺される。このため、永
久磁石8の端部付近の減磁を防止することができ、永久
磁石の減磁耐力を向上することができる。さらに減磁耐
力の向上により、永久磁石の厚みをも薄くすることが可
能となる。
本発明の他の実施例について、以下に説明する。
本発明では2極機で説明しているが、4極、6極など多
極機に採用してもよい。また、直流電動機で説明してい
るが、永久磁石を用いる回転機であれば本発明の効果は
何ら変らない。さらに、本発明では、フェライト系の永
久磁石で説明したが、希土類磁石、プラスチック磁石、
ゴム磁石、アルニコ磁石などの異方性磁石であれば、本
発明の効果は変らない。
第2図において、永久磁石8の減磁側部分Ocの異方性
の方向は、端磁側端部11の線上と略直角としているが
、必ずしも直角でなくてもよい。
すなわち、各機種の回転機における電機子反作用の反作
用磁束の入射方向によって、それぞれ最大限の効果をだ
すように、その異方性の方向を決定してよい。また、永
久磁石8の減磁側部分のOcの角度も、それぞれの機種
で発生磁束量と減磁耐力のどちらを重視するかによって
決定してよい。
第6図において、永久磁石8を組み込み前の状態で着磁
したが、継鉄等に組み込んだ状態で、1極当り1個の突
起を持った内側ヨークを使用して着磁すれば、多極機で
第2図のような異方性の永久磁石が同時に得られる。
第7図、第8図、第9図に示すような形状の永久磁石8
の減磁側端部11を本発明のような電機子反作用の反作
用磁束を相殺するような異方性を持たせてよい。第7図
は、永久磁石8の両端面11、 aが切断された形状で
、第8図は左・右回転する両方向回転機用の永久磁石8
で、両端部11に本発明のような異方性を持たせたもの
である。
第9図は、永久磁石8の両端部の空隙長を拡げるように
したもので、外径と内径の中心位置が異なる構造である
第10図に示すように、電機子鉄心3と対向する永久磁
石8の内側の減磁側に磁性材の板14を設けた界磁極の
永久磁石において、本発明のような異方性を持たせた構
成とすることにより、さらに永久磁石の減磁耐力を向上
することができる。
第11図は、継鉄7の内周に永久磁石8と磁性材で電機
子反作用の増磁作用に働く補助磁極15で界磁極を構成
した補助極付永久磁石界磁式直流機で、この界磁極の永
久磁石8の減磁側端部11の異方性を本発明のようにし
ても、その効果は同じである。また、高保持力部と高残
留磁束密度部からなる複合永久磁石において、高保持力
部の減磁器端部を本発明のような電機子反作用を相殺す
るような異方性を持たせてもよい。
〔発明の効果〕
本発明によれば、上述のように、永久磁石の減磁側端部
の磁化方向の異方性の方向を、電機子反作用による反作
用磁束を相殺する方向にしたことにより、永久磁石の減
磁耐力を向上することができる。このため、永久磁石の
厚みを薄くすることができ、安価でしかも、装置が小型
、軽量化される。また、永久磁石の減磁力を防止するた
めの減磁側の内側に設けられる磁性板等も不要となる。
さらに、電機子反作用の小さい無負荷点においては、減
磁側端部より継鉄に磁束が漏れるので、電機鉄心に入射
する有効磁束が減少する。このため、無負荷回転数が上
昇し、スタータ、モータなどに第1図は本発明の一実施
例を採用した永久磁石界磁式電動機の軸方向断面図、第
2図は本発明の永久磁石の径方向断面図、第3図は電機
子反作用起磁力の大きさを示す説明図、第4図は電機子
反作用による反作用磁束の分布図、第5図は第1図の径
方向断面図、第6図は本発明の永久磁石を着磁する着磁
装置、第7図、第8図、第9図、第10図、第11図は
本発明の応用例である。
8・・・永久磁石、11・・・永久磁石の減磁側端部、
13・・・着磁装置の突起部、θ^・・・増磁側部分、
θB・・・減磁側部分、Oc・・・減磁側端部付近。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、回転子と、上記回転子の周円上に設けられた界磁極
    とを備えた固定子を有する小形回転電機において、上記
    界磁極は永久磁石から構成され、上記界磁用永久磁石は
    、同一極内において少なくとも二以上の磁化方向を有す
    る異方性磁石であることを特徴とする小形回転電機。 2、特許請求の範囲第1項において、上記永久磁石はそ
    の減磁側端部とその他の部分との磁化方向とを異なるよ
    うにした異方性磁石であることを特徴とする小形回転電
    機。 3、特許請求範囲の第2項において、上記永久磁石の減
    磁側端部の異方性の方向を、上記永久磁石の端部線と直
    角もしくは鋭角もしくは鈍角とし、その他の部分は中心
    径に向かう方向としたことを特徴とした小形回転電機。 4、特許請求範囲の第2項において、上記界磁極が上記
    永久磁石の周方向に磁性材の補助磁極を配置したことを
    特徴とした小形回転電機。
JP60204280A 1985-09-18 1985-09-18 永久磁石界磁型電動機 Expired - Lifetime JPH0757082B2 (ja)

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DE (1) DE3670550D1 (ja)

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