JPH0744809B2 - 小形電動機用界磁装置 - Google Patents
小形電動機用界磁装置Info
- Publication number
- JPH0744809B2 JPH0744809B2 JP60063650A JP6365085A JPH0744809B2 JP H0744809 B2 JPH0744809 B2 JP H0744809B2 JP 60063650 A JP60063650 A JP 60063650A JP 6365085 A JP6365085 A JP 6365085A JP H0744809 B2 JPH0744809 B2 JP H0744809B2
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- JP
- Japan
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- permanent magnet
- field
- coercive force
- magnetic flux
- high coercive
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- Expired - Lifetime
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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
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、小形電動機用界磁装置に係り、特に内燃機関
始動用電動機に好適な小形電動機用界磁装置に関する。
始動用電動機に好適な小形電動機用界磁装置に関する。
永久磁石を界磁として用いた永久磁石界磁式直流機は、
例えば特公昭48−35721号公報等で知られ、一般に広く
用いられている。
例えば特公昭48−35721号公報等で知られ、一般に広く
用いられている。
このものの界磁極は、永久磁石と電機子反作用起磁力の
増磁作用に働く軟鋼などの磁性材からなる補助極を、前
記永久磁石と周方向に並置している。
増磁作用に働く軟鋼などの磁性材からなる補助極を、前
記永久磁石と周方向に並置している。
これら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。
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持力部材
と高残留磁束密度部材である複合永久磁石を界磁として
用いることも提案されている。
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持力部材
と高残留磁束密度部材である複合永久磁石を界磁として
用いることも提案されている。
しかし、このものでは高保持力部材の形状が長方形のた
めに高残留磁束密度部材のしめる面積が小さいものであ
った。このため、永久磁石か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。
めに高残留磁束密度部材のしめる面積が小さいものであ
った。このため、永久磁石か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小形回転機用界磁装置
を構造簡単にして提供することにある。
しつつ、大きな磁束量を発生する小形回転機用界磁装置
を構造簡単にして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
大きくし、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、大きな磁束量を発生する小形電動機用界磁
装置が得られるようにするものである。
て、永久磁石の高保磁力部の最減磁端部の軸方向寸法を
大きくし、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、大きな磁束量を発生する小形電動機用界磁
装置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、第２図に径方向断面図を示す。
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、第２図に径方向断面図を示す。
図において、回転子１は、シャフト２と、整流子３と、
巻線４を巻装した電機子鉄心５とからなり、前記シャフ
ト１の両端は軸受6a,6bを介して固定側のエンドブラケ
ット7a,7bに支持されている。
巻線４を巻装した電機子鉄心５とからなり、前記シャフ
ト１の両端は軸受6a,6bを介して固定側のエンドブラケ
ット7a,7bに支持されている。
エンドブラケット7a,7bは円筒状継鉄８に固定され、該
継鉄８の内周には、第２図から判るように複合永久磁石
９と、電機子反作用の増磁作用に働く磁性材からなる
（例えば軟鋼）補助極10とが円弧状に密着して並設され
ている。
継鉄８の内周には、第２図から判るように複合永久磁石
９と、電機子反作用の増磁作用に働く磁性材からなる
（例えば軟鋼）補助極10とが円弧状に密着して並設され
ている。
本発明の要部である複合永久磁石９は、同一基本組成を
有する高残留磁束密度部材と、高保持力部材の原料とを
成形金型に充填し、それを高温で焼結することによっ
て、高い残留磁束密度部分と高い保持力部分を有する磁
石部材を円弧状に一体成形し、それに着磁することによ
って形成される。
有する高残留磁束密度部材と、高保持力部材の原料とを
成形金型に充填し、それを高温で焼結することによっ
て、高い残留磁束密度部分と高い保持力部分を有する磁
石部材を円弧状に一体成形し、それに着磁することによ
って形成される。
そして複合永久磁石９は、第３図に平面図、第４図に断
面図を示すように9aの部分は高残留磁束密度部材で、9b
は高保持力部材である。高保持力部材9bの形状は、前記
高残留磁束密度部材9aで囲まれており、その形状は界磁
極の増磁と減磁の境界線Ｏ−Ｏ′の中心点Ｐ方向に向っ
て軸方向の幅L2が漸次減少する台形状となっている。
面図を示すように9aの部分は高残留磁束密度部材で、9b
は高保持力部材である。高保持力部材9bの形状は、前記
高残留磁束密度部材9aで囲まれており、その形状は界磁
極の増磁と減磁の境界線Ｏ−Ｏ′の中心点Ｐ方向に向っ
て軸方向の幅L2が漸次減少する台形状となっている。
台形状の高保持力部材9bの端部11の軸方向の幅L2は、第
３図に示す如く電機子鉄心５の積厚Laに対して1.2Laの
長さである。この軸方向の幅L2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９に減磁作用を及ぼし、第６図に
示すように、複合永久磁石９と電機子鉄心５の積厚La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1.2Laまでの範囲にわたって磁束密度が小さい。
３図に示す如く電機子鉄心５の積厚Laに対して1.2Laの
長さである。この軸方向の幅L2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９に減磁作用を及ぼし、第６図に
示すように、複合永久磁石９と電機子鉄心５の積厚La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1.2Laまでの範囲にわたって磁束密度が小さい。
このことは、界磁極の減磁側に配置される永久磁石の略
1.2La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９は、永久磁石が減磁しない
ように高保持力部材9bの端部11の軸方向の幅L2を1.2La
の寸法で構成している。
1.2La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９は、永久磁石が減磁しない
ように高保持力部材9bの端部11の軸方向の幅L2を1.2La
の寸法で構成している。
一方、複合永久磁石９の高保持力部材9bの軸方向の幅L2
は、端部11から界磁極の中心線０−０′に向うに従って
小さくなり、境界面12の幅L3では、電機子鉄心５の積厚
の0.4Laとしてある。
は、端部11から界磁極の中心線０−０′に向うに従って
小さくなり、境界面12の幅L3では、電機子鉄心５の積厚
の0.4Laとしてある。
この0.4La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９の端
部11の電機子反作用起磁力はHa1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θ１が端部
11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、Ha1の略1/3の大きさとなる。
分布で決定されている。すなわち、複合永久磁石９の端
部11の電機子反作用起磁力はHa1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θ１が端部
11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、Ha1の略1/3の大きさとなる。
従って、境界面12の部分では電機子反作用による減磁界
が軸方向に1.2Laの部分まで作用しても、複合永久磁石
９の厚みが変わらないので、軸方向の幅L2を0.4laとす
れば複合永久磁石９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９を採用した補助極付
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、高残留磁束密度部材の面積が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。
が軸方向に1.2Laの部分まで作用しても、複合永久磁石
９の厚みが変わらないので、軸方向の幅L2を0.4laとす
れば複合永久磁石９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９を採用した補助極付
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、高残留磁束密度部材の面積が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12の軸方向の幅L3は、磁極中心０
−０′からの周辺角比θ１／θ２と高保持力部材9bの端
部11の幅L2との積で決定されるが、高保磁力部材9bの形
状が台形状であればよく、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幅L3から端部の軸方
向寸法幅L2未満の長さにしてもよいことは明らかであ
る。
−０′からの周辺角比θ１／θ２と高保持力部材9bの端
部11の幅L2との積で決定されるが、高保磁力部材9bの形
状が台形状であればよく、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幅L3から端部の軸方
向寸法幅L2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の軸方向寸法幅は1.2Laに特に限定するも
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Laに対して、1.1Laか
ら1.3Laの範囲であればよい。
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Laに対して、1.1Laか
ら1.3Laの範囲であればよい。
さらに、第７図に示すように端部11の両角から高保持力
部材8bを台形状としてもよい。
部材8bを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小形電動機用界
磁装置として、高保持力部材9b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。
磁装置として、高保持力部材9b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持力部材の形状を磁極
中心０−０′に向かって、三角形状としてもよいことは
明らかである。
中心０−０′に向かって、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持力部材9bを略凸形にし
ても本質は変わらない。
ても本質は変わらない。
なお、複合永久磁石９は上記した一体成形品でなく、高
保持力部材9bと高残留磁束密度部材を別々に成形し、そ
れを接合し焼結したものでもよい。
保持力部材9bと高残留磁束密度部材を別々に成形し、そ
れを接合し焼結したものでもよい。
上記複合永久磁石９における高残留磁束密度部材9aと、
高保持力部材9bの境界面12は直線でなく波形状又は凸凹
状とすれば、高残留磁束密度部材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
り結合力が向上させることが出来る。また、第３図に示
す高残留磁束密度部材9bの軸方向の幅L1は、少なくとも
1.2Laを超えた長さであればよい。
高保持力部材9bの境界面12は直線でなく波形状又は凸凹
状とすれば、高残留磁束密度部材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
り結合力が向上させることが出来る。また、第３図に示
す高残留磁束密度部材9bの軸方向の幅L1は、少なくとも
1.2Laを超えた長さであればよい。
上記実施例によれば、小形電動機用界磁装置の高保磁力
を台形状又は三角形状にしたことにより、高残留磁束密
度部材の面積が増加する。
を台形状又は三角形状にしたことにより、高残留磁束密
度部材の面積が増加する。
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極に使用した場
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。
機や永久磁石界磁式電動機などの界磁極に使用した場
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、高保持力部材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。
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小形回転機用界磁
装置を構造簡単にして提供することができる。
確保しつつ、大きな磁束量を発生する小形回転機用界磁
装置を構造簡単にして提供することができる。
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′の断面図、第５図は電機反作用起
磁力分布図、第６図は永久磁石下における軸方向距離に
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。 ９…複合永久磁石、9a…高残留磁束密度部材、9b…高保
持力部材、11…複合永久磁石の端部、12…高残留磁束密
度部材と高保持力部材の境界面、La…電機子鉄心の積
厚、θ１…高残留磁束密度部材の周辺角、θ２…高保持
力部材の周辺角。
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′の断面図、第５図は電機反作用起
磁力分布図、第６図は永久磁石下における軸方向距離に
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。 ９…複合永久磁石、9a…高残留磁束密度部材、9b…高保
持力部材、11…複合永久磁石の端部、12…高残留磁束密
度部材と高保持力部材の境界面、La…電機子鉄心の積
厚、θ１…高残留磁束密度部材の周辺角、θ２…高保持
力部材の周辺角。
Claims (2)
- 【請求項１】界磁用複合永久磁石（９）を有する小形電
動機用界磁装置であって、 界磁用複合永久磁石（９）は、円弧状に形成された複数
個が継鉄（８）の内周面に環状に配置固定され、高残留
磁束密度部材（9a）と高保持力部材（9b）とを有し、高
保持力部材（9b）が界磁極の中心線（０−０′）上の中
心点（Ｐ）方向に向かって軸方向の幅（L2）を漸次減少
する平面台形状或いは三角状に形成され、高残留磁束密
度部材（9a）が高保持力部材（9b）を包囲して円弧状に
一体成形または一体に接合され、かつ着磁された 小形電動機用界磁装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載において、 界磁用複合永久磁石（９）は、高保持力部材（9b）が周
方向端部（11）の軸方向の幅（L2）を電機子鉄心の幅
（La）の1.1〜1.3倍とした 小形電動機用界磁装置。
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 JPS61224852A (ja) | 1986-10-06 |
| JPH0744809B2 true 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) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19955006A1 (de) * | 1999-11-16 | 2001-06-07 | Piller Gmbh | Gleichstrommaschine |
| JP4740480B2 (ja) | 2001-06-29 | 2011-08-03 | アスモ株式会社 | 回転電機 |
Family Cites Families (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 |
| US4471252A (en) * | 1981-11-27 | 1984-09-11 | Lucas Industries Limited Company | Rotary dynamo electric machine with protection against demagnetization of low flux portion of permanent magnet poles |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60063650A patent/JPH0744809B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61224852A (ja) | 1986-10-06 |
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