JPH0520986B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0520986B2 JPH0520986B2 JP59180564A JP18056484A JPH0520986B2 JP H0520986 B2 JPH0520986 B2 JP H0520986B2 JP 59180564 A JP59180564 A JP 59180564A JP 18056484 A JP18056484 A JP 18056484A JP H0520986 B2 JPH0520986 B2 JP H0520986B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- field
- magnetic flux
- flux density
- 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
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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〕
本発明は永久磁石式直流機の界磁構造に係るも
ので、特に自動車用スターテイングモータに好適
な永久磁石式直流機の界磁構造に関する。
ので、特に自動車用スターテイングモータに好適
な永久磁石式直流機の界磁構造に関する。
従来の小形モータの界磁極は特開昭48−39907
号公報に開示されている如く電機子作用の減磁界
側により大きな保磁力を、増磁界側により大きな
磁留磁束密度の永久磁石を用いることで界磁極の
減磁耐力の向上を計ることが知られている。しか
し、上記思想を取り入れて使用される界磁極はフ
エライト磁石が主流であるが、その温度係数
（％／℃）が保磁力に対してはプラス、残留磁束
密度に対してはマイナスとなつている。従つて、
低温になる程保磁力が低下し、界磁極の減磁耐力
が下がる欠点を有し、これに対処するため永久磁
石の厚さを増す等の配慮が必要となり、必然的に
固定子のの外径も大きくなりモータの小形化に限
界があつた。
号公報に開示されている如く電機子作用の減磁界
側により大きな保磁力を、増磁界側により大きな
磁留磁束密度の永久磁石を用いることで界磁極の
減磁耐力の向上を計ることが知られている。しか
し、上記思想を取り入れて使用される界磁極はフ
エライト磁石が主流であるが、その温度係数
（％／℃）が保磁力に対してはプラス、残留磁束
密度に対してはマイナスとなつている。従つて、
低温になる程保磁力が低下し、界磁極の減磁耐力
が下がる欠点を有し、これに対処するため永久磁
石の厚さを増す等の配慮が必要となり、必然的に
固定子のの外径も大きくなりモータの小形化に限
界があつた。
本発明の目的は、低温になる程減磁耐力を向上
する永久磁石式界磁極を採用することにより、小
形で軽量の永久磁石式直流機を提供することにあ
る。
する永久磁石式界磁極を採用することにより、小
形で軽量の永久磁石式直流機を提供することにあ
る。
継鉄２と、複合界磁極３とを有する永久磁石式
直流機の界磁構造であつて、継鉄２は、環状に形
成されてなり、複合界磁極３は、第２の永久磁石
３２より保持力が大きい第１の永久磁石３１と、
第１の永久磁石３１より残留磁束密度の大きい第
２の永久磁石３２とから構成されてなり、かつ前
記継鉄２の内周面に、電機子反作用の減磁界側に
第１の永久磁石３１が位置するように接合して配
置固定され、前記第１の永久磁石３１の温度係数
（％／℃）は、保持力、残留磁束密度ともマイナ
ス、第２の永久磁石３２の温度係数は、保持力が
プラス、磁留磁束密度がマイナスに構成されてい
る、永久磁石式直流機の界磁構造。
直流機の界磁構造であつて、継鉄２は、環状に形
成されてなり、複合界磁極３は、第２の永久磁石
３２より保持力が大きい第１の永久磁石３１と、
第１の永久磁石３１より残留磁束密度の大きい第
２の永久磁石３２とから構成されてなり、かつ前
記継鉄２の内周面に、電機子反作用の減磁界側に
第１の永久磁石３１が位置するように接合して配
置固定され、前記第１の永久磁石３１の温度係数
（％／℃）は、保持力、残留磁束密度ともマイナ
ス、第２の永久磁石３２の温度係数は、保持力が
プラス、磁留磁束密度がマイナスに構成されてい
る、永久磁石式直流機の界磁構造。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明す
る。１は固定子で環状の継鉄２の内周に複数の複
合界磁極３が配置固定されている。それぞれの複
合界磁極３は、第１の永久磁石３１と第２の永久
磁石３２の組合せからなり、第２の永久磁石３２
は、BaO・nFl2O3又はSrO・nFl2O3で示される
フエライト磁石で、温度係数（％／℃）は保磁力
iHcが0.2〜0.5、残留磁束密度が−0.18〜−0.20の
性能を有し、電気子反作用の増磁界側を主にして
界磁磁極の中心を越えて減磁界側の一部まで延び
ている。又、第１の永久磁石３１は減磁界側（更
には増磁界側の一部まで）には希土類元素の一種
であるネオジウムと鉄、硼素を主成分とした温度
係数が保持力bHc、残留磁束密度Br共マイナス
の性能を有し、前記第２の永久磁石と並置して固
着している。
る。１は固定子で環状の継鉄２の内周に複数の複
合界磁極３が配置固定されている。それぞれの複
合界磁極３は、第１の永久磁石３１と第２の永久
磁石３２の組合せからなり、第２の永久磁石３２
は、BaO・nFl2O3又はSrO・nFl2O3で示される
フエライト磁石で、温度係数（％／℃）は保磁力
iHcが0.2〜0.5、残留磁束密度が−0.18〜−0.20の
性能を有し、電気子反作用の増磁界側を主にして
界磁磁極の中心を越えて減磁界側の一部まで延び
ている。又、第１の永久磁石３１は減磁界側（更
には増磁界側の一部まで）には希土類元素の一種
であるネオジウムと鉄、硼素を主成分とした温度
係数が保持力bHc、残留磁束密度Br共マイナス
の性能を有し、前記第２の永久磁石と並置して固
着している。
電動機の場合、複合界磁極３の磁束の方向が図
面第１図の矢印４の方向であり、かつ電機子導体
５の電流方向が図示の如くであると電機子は矢印
６の方向に回転し、図示の方向に電機子作用によ
る起磁力７が生じる。従つて界磁極３の左側の部
分は磁束７による減磁作用を受けるたこの部分に
高保磁力の第１の永久磁石を設け、減磁耐力を持
たせている。
面第１図の矢印４の方向であり、かつ電機子導体
５の電流方向が図示の如くであると電機子は矢印
６の方向に回転し、図示の方向に電機子作用によ
る起磁力７が生じる。従つて界磁極３の左側の部
分は磁束７による減磁作用を受けるたこの部分に
高保磁力の第１の永久磁石を設け、減磁耐力を持
たせている。
ここでこの磁石式直流機をエンジン始動用電動
機として使用した場合、低温になる程起動トルク
が大きくそのためには大きなバツテリーと組合
せ、大きな電流で電動機を始動する必要があり、
電機子反作用の減磁界も大きく発生する。このた
め第２図に示す第２の永久磁石の磁気特性では一
般に減磁耐力を保つため厚い永久磁石を必要とす
るが、第３図に示す本発明に応用する第１の永久
磁石と組合せると温度が低くなる程保磁力が増
し、永久減磁耐力が向上する。更に磁留磁束密度
も増すためトルクの発生も増し、エンジンの起動
も容易となる。
機として使用した場合、低温になる程起動トルク
が大きくそのためには大きなバツテリーと組合
せ、大きな電流で電動機を始動する必要があり、
電機子反作用の減磁界も大きく発生する。このた
め第２図に示す第２の永久磁石の磁気特性では一
般に減磁耐力を保つため厚い永久磁石を必要とす
るが、第３図に示す本発明に応用する第１の永久
磁石と組合せると温度が低くなる程保磁力が増
し、永久減磁耐力が向上する。更に磁留磁束密度
も増すためトルクの発生も増し、エンジンの起動
も容易となる。
尚、第１の永久磁石３１は第２の永久磁石３２
より磁留磁束密度、保持力共高い値を示している
が、希土類元素を使用するため高価である。そこ
で本発明の如く要部のみ第１の永久磁石３１を用
い、第２の永久磁石３２は高残留磁束密度のフエ
ライト磁石とする。
より磁留磁束密度、保持力共高い値を示している
が、希土類元素を使用するため高価である。そこ
で本発明の如く要部のみ第１の永久磁石３１を用
い、第２の永久磁石３２は高残留磁束密度のフエ
ライト磁石とする。
他の実施例を第４図〜第８図に示す。第４図は
第１の永久磁石を界磁極３の中心を越えて増磁界
側に延長して配置することで高残留磁束密度部分
の面積が増し高トルク化に対応している。
第１の永久磁石を界磁極３の中心を越えて増磁界
側に延長して配置することで高残留磁束密度部分
の面積が増し高トルク化に対応している。
また第５図のように永久磁石の両端部に向つて
厚さを漸減すれば、磁束の急激な変化を防いで音
や振動の発生を防止することもできる。
厚さを漸減すれば、磁束の急激な変化を防いで音
や振動の発生を防止することもできる。
更に高トルク化を計るとすれば第６図のよう
に、増磁界側に永久磁石の可逆透磁率より高い透
磁率を有する第３の磁極３３を設置すれば逆果的
である。
に、増磁界側に永久磁石の可逆透磁率より高い透
磁率を有する第３の磁極３３を設置すれば逆果的
である。
高トルク化の一つとしては、第７図に示すよう
にブラシ８と８の間の磁気中性軸に対して、第１
磁石側のポールアークθ1を第２、第３磁極側のポ
ールアークθ2より小さくすることで第１の永久磁
石の減磁耐力を更に向上することができるので効
果的である。
にブラシ８と８の間の磁気中性軸に対して、第１
磁石側のポールアークθ1を第２、第３磁極側のポ
ールアークθ2より小さくすることで第１の永久磁
石の減磁耐力を更に向上することができるので効
果的である。
高トルク、コスト低減を考慮するならば第８図
のように、第１の磁石の軸長LPを電機子反作用
の影響が及ぶ範囲とし、その両端を含む全体をコ
字状に包み込めば効果的である。
のように、第１の磁石の軸長LPを電機子反作用
の影響が及ぶ範囲とし、その両端を含む全体をコ
字状に包み込めば効果的である。
尚第１の磁石と第２の磁石の分割点は磁石性能
によつて変るため特定できず、又、第１の磁石と
第２の磁石は焼結によつて一体的に成形すること
も可能であり、分割点の急激な磁気誘導度の変化
を防止し音、振動を低減する効果がある。
によつて変るため特定できず、又、第１の磁石と
第２の磁石は焼結によつて一体的に成形すること
も可能であり、分割点の急激な磁気誘導度の変化
を防止し音、振動を低減する効果がある。
本発明によれば低温になる程減磁耐力を向上す
る永久磁石式界磁極を採用することにより、小形
で軽量の永久磁石式直流機を提供できる。
る永久磁石式界磁極を採用することにより、小形
で軽量の永久磁石式直流機を提供できる。
第１図は本発明磁石式直流機の構造の要部正面
図、第２図は第２の永久磁石の磁気特性図、第３
図は第１の永久磁石の磁気特性図、第４図〜第８
図はそれぞれの他の実施例を示す界磁部要部正面
図、第８図は本実施例の複合磁極の平面図であ
る。 １……固定子、２……継鉄、３……複合界磁
極、５……電機子導体、３１……第１の永久磁
石、３２……第二の永久磁石。
図、第２図は第２の永久磁石の磁気特性図、第３
図は第１の永久磁石の磁気特性図、第４図〜第８
図はそれぞれの他の実施例を示す界磁部要部正面
図、第８図は本実施例の複合磁極の平面図であ
る。 １……固定子、２……継鉄、３……複合界磁
極、５……電機子導体、３１……第１の永久磁
石、３２……第二の永久磁石。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 継鉄２と、複合界磁極３とを有する永久磁石
式直流機の界磁構造であつて、 継鉄２は、環状に形成されてなり、 複合界磁極３は、第２の永久磁石３２より保持
力が大きい第１の永久磁石３１と、第１の永久磁
石３１より残留磁束密度の大きい第２の永久磁石
３２とから構成されてなり、かつ前記継鉄２の内
周面に、電機子反作用の減磁界側に第１の永久磁
石３１が位置するように接合して配置固定され、 前記第１の永久磁石３１の温度係数（％／℃）
は、保持力、残留磁束密度ともマイナス、第２の
永久磁石３２の温度係数は、保持力がプラス、磁
留磁束密度がマイナスに構成されている。 永久磁石式直流機の界磁構造。 ２ 第１の永久磁石３１は、界磁極３の中心を越
えて増磁界側に延びていることを特徴とした特許
請求の範囲第１項記載の永久磁石式直流機の界磁
構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18056484A JPS6162349A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 永久磁石式直流機の界磁構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18056484A JPS6162349A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 永久磁石式直流機の界磁構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6162349A JPS6162349A (ja) | 1986-03-31 |
| JPH0520986B2 true JPH0520986B2 (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=16085480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18056484A Granted JPS6162349A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 永久磁石式直流機の界磁構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6162349A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6462448B1 (en) * | 2000-07-05 | 2002-10-08 | Black & Decker Inc. | Flux ring for an electric motor |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2527461C2 (de) * | 1975-06-20 | 1987-01-02 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren zur Herstellung von anisotropen Segmentmagneten für elektrische Maschinen |
| JPS57148566A (en) * | 1981-03-09 | 1982-09-13 | Hitachi Metals Ltd | Composite permanent magnet for magnetic field |
| JPS57189274U (ja) * | 1981-05-25 | 1982-12-01 | ||
| JPS5934490U (ja) * | 1982-08-26 | 1984-03-03 | 三菱電機株式会社 | 磁石式スタ−タモ−タ |
-
1984
- 1984-08-31 JP JP18056484A patent/JPS6162349A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6162349A (ja) | 1986-03-31 |
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