JPH0258592B2 - - Google Patents

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JPH0258592B2
JPH0258592B2 JP12210581A JP12210581A JPH0258592B2 JP H0258592 B2 JPH0258592 B2 JP H0258592B2 JP 12210581 A JP12210581 A JP 12210581A JP 12210581 A JP12210581 A JP 12210581A JP H0258592 B2 JPH0258592 B2 JP H0258592B2
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JP
Japan
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permanent magnet
detection device
pole
rotational frequency
frequency detection
Prior art date
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JP12210581A
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English (en)
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JPS5822961A (ja
Inventor
Ryohei Uchida
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS5822961A publication Critical patent/JPS5822961A/ja
Publication of JPH0258592B2 publication Critical patent/JPH0258592B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/487—Devices 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)

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け、かつ固
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。
第1A図はこの発明の背景となり、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り付
けられた断面図を示す。
第1B図は第1A図の回転周波数検出装置の永
久磁石の構造図を示す。
第1C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1A図の回転周波数検出装置の導
電箔の形状を示す。
構成において、回転周波数検出装置1は永久磁
石1aと導体箔1bとを含む。永久磁石1aはリ
ング状のフエライト磁石、ゴム磁石またはプラス
チツク磁石等が使用される。永久磁石1aは、第
1B図に示すように円周方向に対して放射状にピ
ツチγPの凹凸が形成され、第1C図に示すよう凹
凸側の面をN極、平担側の面をS極とする単極に
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1a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はシヤフト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
沿つてピツチτPの間隔で蛇行状に形成され、出力
端子6,7に接続される。この導体箔1bは永久
磁石1aと対向して少しの隙間を設けてプリント
板5に取付けられる。
第2図は回転周波数検出装置の各構成部の波形
図であり、特にa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1aは第2図a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φ1および
磁束φ2を生じる。この永久磁石1a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φ1、φ2の時間変化に対応
する電圧が誘起する。すなわち、導体箔1bには
半径方向に誘起された電圧が加算され第2図bに
示すように平均化された交流電圧が得られる。
ところで、このような構造の回転周波数検出装
置において、回転検出精度(すなわち周波数)を
上昇させる場合は、永久磁石1aの凹凸部のピツ
チτPを小さくし、かつ導体箔1bのピツチτPを凹
凸部のピツチと同様に小さくしなければならな
い。しかし、凹凸部のピツチを小さくする程凹凸
部に生じる磁束φ1と磁束φ2との差が小さくなり、
かつ永久磁石1aが単極に着磁しているため凹凸
部の磁束φ1、φ2が第1A図の点線矢印で示すよ
うに永久磁石1aの厚みとともに一様な長い磁路
を形成するので、永久磁石1aは磁束密度が小さ
くなる。また、永久磁石1aとプリント板5との
隙間の間隔が機構上の制約から短かくできない。
このため、単極に着磁した永久磁石を含む回転周
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
つた。
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S極の交互の着磁が
行なわれる。このため、永久磁石の磁束が隣り合
うN極、S極間に一様な短い磁路を形成するた
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
ピツチをつめることが難かしいため、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
た永久磁石を含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つた。
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的高い
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、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。
第3A図はこの発明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。
第4A図は第3A図の永久磁石を直線状にした
断面図を示す。
第4B図は第3A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。
構成において、この実施例が第1B図と異なる
点は、永久磁石1aが凹凸状に形成され、かつN
極とS極を交互に着磁したことである。すなわ
ち、永久磁石1aは第3A図および第4A図に示
すように凸部と凸部との中心間のピツチ3/2τP毎 にN極とS極が交互に着磁され、ピツチτP/2毎に 凸部と凹部が交互に形成され、かつ第4A図の点
線に示すように凸部と凹部の交互の繰り返しが磁
極の変わる毎に反転するように形成される。換言
すれば、N極とS極の一対の範囲TM内にピツチ
τPが可数倍、具体的には3回繰り返される。
永久磁石1aを交互に着磁する仕方は第4B図
に示す着磁機によつて行なわれる。この着磁機は
ヨーク7とコイル8から構成される。ヨーク7に
は永久磁石1aを交互に着磁するピツチ3/2τP毎 に対応して大電流を流すためのコイル8を挿入で
きる溝9が蛇行状に形成される。このため、この
溝9はピツチ3/2τPを絶体値として無制限に小さ くできない。従つて、永久磁石1aを交互に着磁
するピツチは溝9が形成されるピツチと比較して
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り、特にa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、第3B図〜第6図を参照してこの実施例
の動作を説明する。導体箔1bと鎖交する部分の
永久磁石1aには第5図aに示すようにN極およ
びS極に対応して変化する磁束+φおよび磁束−
φが生じる。すなわち、N(S)極の磁束+φ(−
φ)は突出しているN′(S′)極の磁束+φ1(−φ1)
が窪んでいるN″(S″)極の磁束+φ2(−φ2)と比
較して小さくなるように生じる。この永久磁石1
aが磁性体円板2とともに回転すると、永久磁石
1aと第3B図に示す導体箔1bのピツチτP/2の 円周方向の一部分ωaと鎖交する磁束の時間変化、
つまり、ωa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S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のピツチ
磁束τP/2の円周方向の一部分ωb、ωcの誘導起電圧 は第6図b,cに示すようにωa部分の誘導起電
圧と同一波形であり、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1bのピツチτP/2の円周方向の一部分ωa′、 ωb′、ωc′……ωoの誘導起電圧はωa、ωb、ωc部分
の誘導起電圧と同一に繰り返し、以後同様に
ωb′(=ωb)、ωc′(=ωc)、ωa、ωb……ωo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ωa〜ωoの誘導起電圧の和となり平
均化した一定振幅の交流電圧となる。
なお、ピツチτP/2毎に形成される凸部と凹部の 交互互の繰返しが磁極の変わる毎に反転していな
ければ、導体箔1bの一部分ωaには第5図bに
点線で示すようにN極とS極毎に生ずる電圧の位
相が反転する。すなわち、導体箔1bの出力電圧
は導体箔1bの一部分ωaに生じた電圧の和とな
るためゼロとなる。
従つて、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1aに着磁するN極とS極
の一対の極に対して凹凸部のピツチτPが3つ、す
なわち、第4A図に示すうにN′(N″)極とS′(S″)
極の一対の極数の3倍のピツ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
の出力電圧が第5図aの磁束+φ1、+φ2の変化に
対応する電圧のみを得ていたため、磁束+φ1、+
φ2と磁束−φ1、−φ2との差に対応する電圧が得ら
れる。
第7A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7A図の永久磁石を直線状にした
断面図を示す。
構成において、この実施例が第3A図と異なる
点は、N極とS極の一対の範囲TM内にピツチτP
が奇数倍、具体的には5回繰り返されていること
である。なお、永久磁石1aの凹凸形状は第3A
図と同じ条件で形成される。
第8図は第7A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り、特にa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1aのN(S)極の磁束+φ(−φ)は第8
図aに示すうに突出しているN′(S′)極の磁束+
φ1、+φ3(−φ1−φ3)が窪んでいるN″(S″)極の
磁束+φ2(−φ2)と比較して小さくなる。なお、
第8図aに示すN極およびS極の中心のN′(S′)
極の磁束+φ3(−φ3)はN極とS極との磁極変化
部の磁束+φ1(−φ1)より大きくなつているが、
永久磁石1の異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つて、磁束+φ3(−
φ3)は磁束+φ1(−φ1)よりも小さくなるか、ま
たは同じ大きさになる。この永久磁石1aが磁性
体円板2とともに回転すると、導体箔1bのピツ
チτP/2の円周方向の一部分ωaの誘導起電圧は第5 図bと同様にN極とS極との磁極変化部において
電圧が大きくなり、かつ同一極性の凹凸部の形状
が変化する部分において電圧が小さくなる。この
ため、導体箔1bの出力電圧は第8図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。
従つて、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、
回転周波数検出装置の出力電圧は磁束+φ1、+
φ2、+φ3と磁束−φ1、−φ2、−φ3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7A図と異なる点は、N極とS極の一対の範
囲TM内にピツチτPが偶数倍、具体的には4回繰
り返されていることである。なお、永久磁石1a
の凹凸形状は第3A図と同じ条件で形成される。
第10図は第9図の回転周波数検出装置の各構
成部の波形図であり、特にaは永久磁石の磁束変
化、b〜eは導体箔の各部分に誘起した電圧、f
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1aのN(S)極の磁束+φ(−φ)は第1
0図に示すように突出しているN′(S′)極の磁束
+φ1(−φ1)が窪んでいるN″(S″)極の磁束+φ2
(−φ2)と比較して小さくなる。この永久磁石1
aが磁性体円板2とともに回転すると、導体箔1
bのピツチτP/2の円周方向の一部分ωaの誘導起電 圧は第10図bに示すように窪んでいるN″極
S″極との磁極変化部を除いた突出したN′極と
S′極の磁極変化部において電圧が大きくなり、か
つ同一極性の凹凸部の形状が変化する部分におい
て電圧が小さくなる。同様に、導体箔1bのピツ
チτP/2の円周方向の他の部分の誘導起電圧は第1 0図c〜eに示すように第9図aと同一波形とな
り、位相が歪波交流電圧の電位角で90゜ずつ遅れ
る。このため、導体箔1bの出力電圧は第10図
fに示すように第10図b〜eの誘導起電圧の和
となり平均化した交流電圧となる。
従つて、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
た、回転周波数検出装置の出力電圧は磁束+φ1、
+φ2と磁束−φ1、−φ2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N極とS極とを交互着磁し、
各N極部分とS極部分のそれぞれに着磁間隔より
も相対的に小さな間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り返しが磁極の
変わる毎に反転するように選ぶことによつて任意
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う特有の効果が奏され
る。
【図面の簡単な説明】
第1A図はこの発明の背景となり、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
られた断面図を示す。第1B図は第1A図の回転
周波数検出装置の永久磁石の構造図を示す。第1
C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1A図の回転周波数検出装
置の導体箔の形状図を示す。第2図は回転周波数
検出装置の各構成部の波形図を示す。第3A図は
この発明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図を示す。
第4A図は第3A図の永久磁石を直線状にした断
面図を示す。第4B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。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。第7A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
A図の永久磁石と直線状にした断面図を示す。第
8図は第7A図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
周波数検出装置の永久磁石の構造図を示す。第1
0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、1aは
永久磁石、1bは導体箔を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 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S極とを交互に着磁し、各N極部
    分とS極部分のそれぞれに着磁間隔よりも相対的
    に小さな間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り返しが磁極の変わる毎
    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
    凹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、回転周波数検出装置。 2 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

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

Also Published As

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JPS5822961A (ja) 1983-02-10

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