JPH0510025B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0510025B2 JPH0510025B2 JP58029461A JP2946183A JPH0510025B2 JP H0510025 B2 JPH0510025 B2 JP H0510025B2 JP 58029461 A JP58029461 A JP 58029461A JP 2946183 A JP2946183 A JP 2946183A JP H0510025 B2 JPH0510025 B2 JP H0510025B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- field
- magnetic flux
- auxiliary
- pole
- 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.)
- Expired - Lifetime
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)
- Dc Machiner (AREA)
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電動機にかかり、特に内
燃機関始動用として用いるに好適な永久磁石界磁
電動機に関する。
燃機関始動用として用いるに好適な永久磁石界磁
電動機に関する。
界磁に永久磁石を適用する永久磁石界磁電動機
は、界磁に巻線を巻装する必要がないことから制
作工程を短縮できると同時に界磁銅損がないため
に効率が向上するなどの利点があるので多用され
ている。しかし、永久磁石は減磁の問題があり、
かつ通常の巻線界磁に比して高い磁束密度が得に
くい欠点がある。このため、電機子反作用起磁力
の増磁作用に働く界磁の端部に磁性材からなる補
助極を設ける特公昭48−35721号がある。特公昭
48−35721号の２極機の固定子構造を第１図に示
す。第１図に於て、永久磁石８は円筒形継鉄７の
内周面に配置され、電機子鉄心３と適当な空隙を
介して対向している。磁性材からなる補助極９
は、永久磁石８と同様に電機子鉄心３と適当な空
隙を介して対向しており、永久磁石８と周方向空
隙部Ｗを設け並設されている。
は、界磁に巻線を巻装する必要がないことから制
作工程を短縮できると同時に界磁銅損がないため
に効率が向上するなどの利点があるので多用され
ている。しかし、永久磁石は減磁の問題があり、
かつ通常の巻線界磁に比して高い磁束密度が得に
くい欠点がある。このため、電機子反作用起磁力
の増磁作用に働く界磁の端部に磁性材からなる補
助極を設ける特公昭48−35721号がある。特公昭
48−35721号の２極機の固定子構造を第１図に示
す。第１図に於て、永久磁石８は円筒形継鉄７の
内周面に配置され、電機子鉄心３と適当な空隙を
介して対向している。磁性材からなる補助極９
は、永久磁石８と同様に電機子鉄心３と適当な空
隙を介して対向しており、永久磁石８と周方向空
隙部Ｗを設け並設されている。
このようにしてなる電動機において、回転数と
モータトルクの特性は界磁極で発生する主磁束量
の大きさで決定される。すなわち、主磁束量に対
し回転数は(1)式に示すように反比例し、モータト
ルクは(2)式に示すように比例する関係にある。
モータトルクの特性は界磁極で発生する主磁束量
の大きさで決定される。すなわち、主磁束量に対
し回転数は(1)式に示すように反比例し、モータト
ルクは(2)式に示すように比例する関係にある。
モータ回転数 Ｎ＝Ｋ１／Φ ……(1)
モータトルク Ｔ＝KΦ ……(2)
ここで、Ｋは比例定数である。
第１図における補助極付永久磁石界磁電動機の
界磁極で発生する主磁束量の大きさを第６図の破
線で示す。電機子電流の増加に伴い永久磁石の磁
束量ΦMは、電機子反作用の減磁界が増加するこ
とにより、発生する磁束は除々に減少していく。
これに対し、補助極からの磁束量ΦAは電機子電
流の増加に伴い、電機子反作用の増磁界により磁
束は増加する。第６図における界磁極の主磁束量
Φは、永久磁石の磁束量ΦMと補助極の磁束量
ΦAを加えたものになる。第２図に第６図で示し
たＮ点、すなわち電機子電流の小さい軽負荷時の
界磁極の磁束分布図を示す。電機子電流の小さい
Ｎ点においては、電機子反作用による増磁効果や
減磁作用が小さく、しかも漏洩する磁束がないの
で界磁極の磁束量は、ほとんど永久磁石８で発生
する磁石量で決定される。
界磁極で発生する主磁束量の大きさを第６図の破
線で示す。電機子電流の増加に伴い永久磁石の磁
束量ΦMは、電機子反作用の減磁界が増加するこ
とにより、発生する磁束は除々に減少していく。
これに対し、補助極からの磁束量ΦAは電機子電
流の増加に伴い、電機子反作用の増磁界により磁
束は増加する。第６図における界磁極の主磁束量
Φは、永久磁石の磁束量ΦMと補助極の磁束量
ΦAを加えたものになる。第２図に第６図で示し
たＮ点、すなわち電機子電流の小さい軽負荷時の
界磁極の磁束分布図を示す。電機子電流の小さい
Ｎ点においては、電機子反作用による増磁効果や
減磁作用が小さく、しかも漏洩する磁束がないの
で界磁極の磁束量は、ほとんど永久磁石８で発生
する磁石量で決定される。
第１図のものの電機子電流に対するモータ回転
数とモータトルクの特性を第７図の破線に示す。
一般にエンジン始動用のスタータモータでは、第
７図に示すＫ点の過負荷時すなわち起動時には、
大きなモータトルクが要求される。また、一旦エ
ンジンが始動するとスタータモータはほとんど無
負荷の状態になりＮ点の位置になる。このＮ点に
おけるスタータモータの回転数は、エンジンの回
転数（ギヤによる変換分も含めた回転数）より高
くなければならない。しかし、第１図のＮ点にお
けるモータ回転数は第７図の破線に示したよう
に、界磁極で発生する主磁束量が多いためその軽
負荷回転数は低いものとなつた。このため、スタ
ータモータがエンジンの負荷となり、不具合が生
じた。一方、第１図の起動時のモータトルクは、
第７図に示すように界磁極の主磁束量が多いの
で、大きなトルクが得られる。
数とモータトルクの特性を第７図の破線に示す。
一般にエンジン始動用のスタータモータでは、第
７図に示すＫ点の過負荷時すなわち起動時には、
大きなモータトルクが要求される。また、一旦エ
ンジンが始動するとスタータモータはほとんど無
負荷の状態になりＮ点の位置になる。このＮ点に
おけるスタータモータの回転数は、エンジンの回
転数（ギヤによる変換分も含めた回転数）より高
くなければならない。しかし、第１図のＮ点にお
けるモータ回転数は第７図の破線に示したよう
に、界磁極で発生する主磁束量が多いためその軽
負荷回転数は低いものとなつた。このため、スタ
ータモータがエンジンの負荷となり、不具合が生
じた。一方、第１図の起動時のモータトルクは、
第７図に示すように界磁極の主磁束量が多いの
で、大きなトルクが得られる。
本発明の目的は、補助極を設けた永久磁石界磁
電動機において、起動時のモータトルクを確保し
つつ、軽負荷時のみの主磁束量を低減することに
より、軽負荷時のモータ回転数を高めることであ
る。
電動機において、起動時のモータトルクを確保し
つつ、軽負荷時のみの主磁束量を低減することに
より、軽負荷時のモータ回転数を高めることであ
る。
本発明は、起動時の磁束量を確保し軽負荷時の
みの磁束量を低減する手段として、継鉄の内周面
に配置される異方性永久磁石界磁と、該永久磁石
界磁と円周方向で隣接して並設される補助極とを
備えてなる永久磁石界磁電動機において、 前記永久磁石界磁と隣接する側の補助極端面
は、内周が放射線上に位置した状態で外周が前記
放射線上より反永久磁石界磁側に後退して位置
し、前記補助極の接合部の少なくとも一部が前記
永久磁石界磁の磁束方向と交叉させてある。この
ようにすることにより、起動時の主磁束量が大き
く、軽負荷時では主磁束量の少ない界磁極が得ら
れる。このため、起動時のモータトルクは大き
く、軽負荷時の回転数の高い永久磁石界磁電動機
が得られる。
みの磁束量を低減する手段として、継鉄の内周面
に配置される異方性永久磁石界磁と、該永久磁石
界磁と円周方向で隣接して並設される補助極とを
備えてなる永久磁石界磁電動機において、 前記永久磁石界磁と隣接する側の補助極端面
は、内周が放射線上に位置した状態で外周が前記
放射線上より反永久磁石界磁側に後退して位置
し、前記補助極の接合部の少なくとも一部が前記
永久磁石界磁の磁束方向と交叉させてある。この
ようにすることにより、起動時の主磁束量が大き
く、軽負荷時では主磁束量の少ない界磁極が得ら
れる。このため、起動時のモータトルクは大き
く、軽負荷時の回転数の高い永久磁石界磁電動機
が得られる。
以下、本発明の一実施例を第３図から第７図に
示す。補助極付永久磁石界磁電動機は第３図に示
すようにシヤフト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り、軸受５ａ，５
ｂを介して固定側のエンドブラケツト６ａ，６ｂ
によつて支持され、エンドブラケツトは円筒状継
鉄７に固定される。継鉄７の内周には永久磁石８
と補助極９を円周方向に並置して配置している。
示す。補助極付永久磁石界磁電動機は第３図に示
すようにシヤフト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り、軸受５ａ，５
ｂを介して固定側のエンドブラケツト６ａ，６ｂ
によつて支持され、エンドブラケツトは円筒状継
鉄７に固定される。継鉄７の内周には永久磁石８
と補助極９を円周方向に並置して配置している。
このようにしてなる補助極付永久磁石界磁電動
機は、電機子電流の小さい軽負荷時には永久磁石
８から主磁束が供給されるが、定格あるいは電機
子電流の大きい過負荷時には、電機子反作用磁束
により補助極９′を介して主磁束が増加する構成
となつている。このとき、軽負荷時の主磁束量を
減少する固定子構造の一実施例を第４図に示す。
第４図において、環状の継鉄７の内周面に配置さ
れる界磁極８，９′は永久磁石８と磁性材料（鉄
性）からなる補助極９′とから構成されている。
前記永久磁石８の円周方向の外周側は、前記界磁
極８，９′の磁極の中心ａ−a′線より電機子反作
用の増磁界側に突出して位置し、電機子反作用の
増磁界側に位置する補助極９′の円周方向端面９
Ａの傾斜面に全面的に接合して並設されている。
機は、電機子電流の小さい軽負荷時には永久磁石
８から主磁束が供給されるが、定格あるいは電機
子電流の大きい過負荷時には、電機子反作用磁束
により補助極９′を介して主磁束が増加する構成
となつている。このとき、軽負荷時の主磁束量を
減少する固定子構造の一実施例を第４図に示す。
第４図において、環状の継鉄７の内周面に配置さ
れる界磁極８，９′は永久磁石８と磁性材料（鉄
性）からなる補助極９′とから構成されている。
前記永久磁石８の円周方向の外周側は、前記界磁
極８，９′の磁極の中心ａ−a′線より電機子反作
用の増磁界側に突出して位置し、電機子反作用の
増磁界側に位置する補助極９′の円周方向端面９
Ａの傾斜面に全面的に接合して並設されている。
ここで、補助極端面９Ａは、内周端９Ｂが放射
線上Ｏ−Ｒより反永久磁石側に後退して位置し、
補助極９′の接合部を永久磁石８の磁束の方向と
交叉するようにしてある。即ち、本発明の特徴は
前記永久磁石８の端部に磁性体で構成した補助極
の一部を食い込ませたことである。すなわち、永
久磁石と隣接する側の補助極端面は、内周が放射
線上に位置した状態で外周が前記放射線上より反
永久磁石側に後退して位置し、前記補助極の接合
部の少なくとも一部が前記永久磁石の磁束方向と
交叉させる様にしてある。このように永久磁石８
の着磁方向の端部に補助極を食い込ませたことに
より、軽負荷時の磁束量が減少する。第５図に第
４図の軽負荷時の磁束分布図を示す。第５図に示
すように、本発明の場合、軽負荷時には補助極
９′と並置されている永久磁石８の一部の磁束が
磁性体の補助極９′の食い込み部を介して電機子
鉄心に至らずにルーブする磁束１０が生ずる。こ
のため、第６図に示すように、軽負荷時における
永久磁石８の磁束量ΦMは実線に示すように低減
する。したがつて、永久磁石の磁束量ΦMと補助
極の磁束量ΦAとの和である界磁極の磁束量Φ
は、実線で示す如く破線で示す従来の第１図のも
のより小さくなる。このため、第７図に示すよう
に軽負荷時の回転数は高くなる。
線上Ｏ−Ｒより反永久磁石側に後退して位置し、
補助極９′の接合部を永久磁石８の磁束の方向と
交叉するようにしてある。即ち、本発明の特徴は
前記永久磁石８の端部に磁性体で構成した補助極
の一部を食い込ませたことである。すなわち、永
久磁石と隣接する側の補助極端面は、内周が放射
線上に位置した状態で外周が前記放射線上より反
永久磁石側に後退して位置し、前記補助極の接合
部の少なくとも一部が前記永久磁石の磁束方向と
交叉させる様にしてある。このように永久磁石８
の着磁方向の端部に補助極を食い込ませたことに
より、軽負荷時の磁束量が減少する。第５図に第
４図の軽負荷時の磁束分布図を示す。第５図に示
すように、本発明の場合、軽負荷時には補助極
９′と並置されている永久磁石８の一部の磁束が
磁性体の補助極９′の食い込み部を介して電機子
鉄心に至らずにルーブする磁束１０が生ずる。こ
のため、第６図に示すように、軽負荷時における
永久磁石８の磁束量ΦMは実線に示すように低減
する。したがつて、永久磁石の磁束量ΦMと補助
極の磁束量ΦAとの和である界磁極の磁束量Φ
は、実線で示す如く破線で示す従来の第１図のも
のより小さくなる。このため、第７図に示すよう
に軽負荷時の回転数は高くなる。
一方、本発明の場合第６図に示すように起動時
に相当するＫ点の場合には電機子電流が大きいの
で、電機子反作用効果が大きくなり第５図に示し
たループ磁束１０が発生しなくなる。このため、
起動時における界磁極の主磁束量は、従来の第１
図と同様に大きな値が得られる。したがつて、大
きなモータトルクが得られる。
に相当するＫ点の場合には電機子電流が大きいの
で、電機子反作用効果が大きくなり第５図に示し
たループ磁束１０が発生しなくなる。このため、
起動時における界磁極の主磁束量は、従来の第１
図と同様に大きな値が得られる。したがつて、大
きなモータトルクが得られる。
第８図に示すように、永久磁石８の内径方向の
一部に補助極９′の内周端９Ｂを食い込ませ、並
設させる補助極９′の端面９Ａと永久磁石８間の
外周側に空隙部１１を設けても、その効果は同じ
である。また、第９図に示すように補助極９′の
端面９ＡをＬ字形状にし、その先端部１２の内終
端９Ｂを放射線上Ｏ−Ｒまで食い込ませ永久磁石
８と接合したものでも本発明と同様の効果を示
す。
一部に補助極９′の内周端９Ｂを食い込ませ、並
設させる補助極９′の端面９Ａと永久磁石８間の
外周側に空隙部１１を設けても、その効果は同じ
である。また、第９図に示すように補助極９′の
端面９ＡをＬ字形状にし、その先端部１２の内終
端９Ｂを放射線上Ｏ−Ｒまで食い込ませ永久磁石
８と接合したものでも本発明と同様の効果を示
す。
このように本発明の場合、永久磁石と補助極に
より構成される界磁極において、永久磁石の磁束
方向部と少なくとも磁性体の補助極の一部が交差
していれば良い。
より構成される界磁極において、永久磁石の磁束
方向部と少なくとも磁性体の補助極の一部が交差
していれば良い。
本発明によれば、永久磁石と隣接する側の補助
極端面を、内周が放射線上に位置した状態で外周
が前記放射線上より反永久磁石界磁側に後退して
位置するようにし、永久磁石の一部に補助極を食
い込ませたことにより、電動機の軽負荷時に電機
子鉄心に至らずに永久磁石と補助極間をループす
る磁束が生ずるため、界磁極の主磁束量が減少す
る。このため、起動時のモータトルクを確保しつ
つ、軽負荷時のみの主磁束量を低減することがで
きるので、軽負荷時のモータ回転数を高めること
が出来る永久磁石界磁電動機を提供できる。
極端面を、内周が放射線上に位置した状態で外周
が前記放射線上より反永久磁石界磁側に後退して
位置するようにし、永久磁石の一部に補助極を食
い込ませたことにより、電動機の軽負荷時に電機
子鉄心に至らずに永久磁石と補助極間をループす
る磁束が生ずるため、界磁極の主磁束量が減少す
る。このため、起動時のモータトルクを確保しつ
つ、軽負荷時のみの主磁束量を低減することがで
きるので、軽負荷時のモータ回転数を高めること
が出来る永久磁石界磁電動機を提供できる。
第１図は従来の補助極付永久磁石界磁電動機の
断面図、第２図は第１図の磁束分布図、第３図は
本発明の一実施例を適用した補助極付永久磁石界
磁電動機の継方向断面図、第４図は第３図の横方
向断面図、第５図は第３図の磁束分布図、第６図
は電機子電流に対する界磁極の磁束量を示す図、
第７図は電機子電流に対する電動機の回転数とト
ルクの特性図、第８図及び第９図は本発明の応用
例断面図である。 ３……継鉄、８，９′……界磁磁極、８……永
久磁石、９′……磁性材料からなる補助極、９Ａ
……補助極端面、９Ｂ……補助極端内周端、９Ｃ
……補助極外周端。
断面図、第２図は第１図の磁束分布図、第３図は
本発明の一実施例を適用した補助極付永久磁石界
磁電動機の継方向断面図、第４図は第３図の横方
向断面図、第５図は第３図の磁束分布図、第６図
は電機子電流に対する界磁極の磁束量を示す図、
第７図は電機子電流に対する電動機の回転数とト
ルクの特性図、第８図及び第９図は本発明の応用
例断面図である。 ３……継鉄、８，９′……界磁磁極、８……永
久磁石、９′……磁性材料からなる補助極、９Ａ
……補助極端面、９Ｂ……補助極端内周端、９Ｃ
……補助極外周端。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 継鉄３と、界磁極８，９′とを有する永久磁
石界磁電動機であつて、 継鉄３は、環状に形成されてなり、 界磁磁極８，９′は、継鉄３の内周面に配置さ
れる永久磁石８と、磁性材料からなる補助極９′
とから構成され、 補助極９′は、永久磁石８の電機子反作用の増
磁界側の円周方向端面に円周方向端面９Ａが接合
して並設され、 前記補助極端面９Ａは、内周端９Ｂが放射線上
Ｏ−Ｒに位置した状態で外周端９Ｃが前記放射線
上Ｏ−Ｒより反永久磁石側に後退して位置し、前
記補助極９′の接合部の少なくとも一部が前記永
久磁石８の磁束方向と交叉させてある。 永久磁石界磁電動機。 ２ 特許請求範囲第１項記載において、前記永久
磁石８と補助極端面９Ａは全面接触していること
を特徴とした永久磁石界磁電動機。 ３ 特許請求範囲第１項記載において、前記永久
磁石８と補助極端面９Ａは内周端９Ｂで接し外周
端９Ｃで空隙を持つて対向していることを特徴と
した永久磁石界磁電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2946183A JPS59156145A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | 永久磁石界磁電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2946183A JPS59156145A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | 永久磁石界磁電動機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59156145A JPS59156145A (ja) | 1984-09-05 |
| JPH0510025B2 true JPH0510025B2 (ja) | 1993-02-08 |
Family
ID=12276734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2946183A Granted JPS59156145A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | 永久磁石界磁電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59156145A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2594922B2 (ja) * | 1986-11-05 | 1997-03-26 | 株式会社日立製作所 | 永久磁石界磁式電動機の運転方法 |
| JPH0787685B2 (ja) * | 1988-04-25 | 1995-09-20 | 株式会社日立製作所 | 永久磁石界磁式直流回転電機 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5937871A (ja) * | 1982-08-24 | 1984-03-01 | Mitsubishi Electric Corp | 磁石式モ−タの製造方法 |
-
1983
- 1983-02-25 JP JP2946183A patent/JPS59156145A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59156145A (ja) | 1984-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5708318A (en) | AC generator | |
| US5298827A (en) | Permanent magnet type dynamoelectric machine rotor | |
| EP0740397B1 (en) | Stator structure for rotary electric machine | |
| US6194806B1 (en) | Compact cylindrical radial gap type motor | |
| US3842300A (en) | Laminated rotor structure for a dynamoelectric machine | |
| JP2594922B2 (ja) | 永久磁石界磁式電動機の運転方法 | |
| US4156821A (en) | Capacitor run motor | |
| JP2000041367A (ja) | ハイブリッド励磁形同期機 | |
| EP0237935A2 (en) | Permanent magnet field DC machine | |
| US2519895A (en) | Rotor for dynamoelectric machines | |
| US4510407A (en) | Permanent magnet type motor having improved pole structure | |
| JP2001186735A (ja) | リラクタンスモータ | |
| US5089737A (en) | Dc rotary electric machine of permanent magnet field type | |
| JPS6158459A (ja) | 永久磁石界磁式直流機 | |
| JPH0510025B2 (ja) | ||
| JPS6146149A (ja) | 誘導子形ブラシレス発電機 | |
| JPH06319238A (ja) | 永久磁石発電機の回転子 | |
| JP2001061241A (ja) | ハーフピッチ型電動機の固定子鉄芯 | |
| JPS614448A (ja) | 電動機 | |
| WO2024000243A9 (zh) | 分段式定子芯、电机和用于制造电机的定子组件的方法 | |
| JP2850644B2 (ja) | 誘導子形交流発電機 | |
| JPS5829359A (ja) | 永久磁石付回転子 | |
| JPS60152245A (ja) | 磁石発電機の固定子 | |
| JPH10336927A (ja) | 永久磁石形同期回転電機の回転子構造 | |
| JPS634415B2 (ja) |