JP7103963B2 - Rotor magnetizing method and rotor magnetizing device - Google Patents
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Description
本発明は、ロータの磁石群に分割着磁を行うロータの着磁方法及びロータの着磁装置に関する。 The present invention relates to a method for magnetizing a rotor and a magnetizing device for the rotor, which separately magnetize a group of magnets of the rotor.
電動機や発電機に使用されるロータに埋め込まれる複数の磁石群は、ロータの外部から着磁コイル(着磁ヨーク)を用いて磁場を印加することにより着磁される。通常は、ロータの全周に亘る複数の磁石群に対して一括して着磁を行うようにしているが、着磁しづらい磁石やロータ形状によって着磁が困難となる場合、また、着磁電源容量(着磁ヨーク総抵抗)を下げたい場合には、分割着磁を行うことが知られている。 A plurality of magnet groups embedded in a rotor used in an electric motor or a generator are magnetized by applying a magnetic field from the outside of the rotor using a magnetizing coil (magnetizing yoke). Normally, magnetism is performed on a plurality of magnet groups over the entire circumference of the rotor at once, but if magnetism is difficult due to magnets that are difficult to magnetize or the shape of the rotor, or if magnetism occurs. When it is desired to reduce the power supply capacity (total resistance of the magnetizing yoke), it is known to perform split magnetizing.
分割着磁は、ロータの全ての磁石群のうちの部分的な磁石群に対して着磁を行い、その部分的な着磁をロータの全周に亘って複数回繰り返すことにより行われる。しかし、分割着磁を行う場合、着磁対象の磁石群以外の非着磁対象の磁石群にも、本来磁化したい方向とは逆向きとなる逆磁界が印加されてしまう問題がある。 The split magnetizing is performed by magnetizing a partial magnet group out of all the magnet groups of the rotor, and repeating the partial magnetizing a plurality of times over the entire circumference of the rotor. However, when split magnetizing is performed, there is a problem that a reverse magnetic field opposite to the direction originally desired to be magnetized is applied to the magnet group to be non-magnetized other than the magnet group to be magnetized.
このため、従来、2以上のメインコイルの両外側に、メインコイルとは巻き方向が逆向きで、巻き数がメインコイルよりも少ないサブコイルを配置させた着磁装置を用いて分割着磁を行うことにより、非着磁対象の磁石群に逆磁界が印加されることを防止するようにした着磁方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 For this reason, conventionally, split magnetizing is performed using a magnetizing device in which subcoils having a winding direction opposite to that of the main coil and a smaller number of turns than the main coil are arranged on both outer sides of two or more main coils. As a result, a magnetizing method has been proposed in which a reverse magnetic field is prevented from being applied to a group of magnets to be non-magnetized (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、着磁対象の磁石群1極分に対する着磁コイル数は、図7に示すように、少なくとも2つのメインコイル101、102とその両外側のサブコイル201、202との少なくとも4つ必要となるため、着磁ヨーク抵抗が大きく、電源の低容量化を図ることができない問題がある。
However, in the technique described in
また、この着磁装置によるロータ300の着磁部は、ロータ300の磁石群301を構成する複数の磁石302のうちの隣接するメインコイル101、102が重なった部分Xの磁極のみとなる。このため、ロータ300に均一な磁界を印加するためには、全周一括して着磁を行う場合と同様に、ロータ300の磁極間に対称形状となるように着磁コイル(メインコイル101、102、サブコイル201、202)をレイアウトしなくてはならず、着磁コイルの配置制約が発生する。この場合、コイル配置スペースの小さい小径ロータや、着磁しづらい磁石に対してむりやり磁界を印加するためには、電流を高くすることで磁界を稼ぐことになるため、高容量の電源が必要となり、やはり電源の低容量化が困難となる。しかも、高電流による負荷により、着磁コイルの耐久性が悪化する、発熱増によるサイクルタイムの悪化により生産性が低下する、といった問題もある。
Further, the magnetizing portion of the
更に、特許文献1に記載の技術では、着磁磁極に隣接する非着磁磁極の磁界が強いため(コイルのワイヤ本数が多いため)、着磁磁場が弱まる問題もある。即ち、特許文献1に記載の技術では、メインコイル101、102の巻き数をそれぞれ15ターン、サブコイル201、202の巻き数をそれぞれ3ターンとしている。この場合、図8に示すように、2つのメインコイル101、102とその両側のサブコイル201、202とで着磁を行うと、メインコイル101、102間に形成される着磁のための磁界mf1に対し、相殺方向に作用する相殺磁界mf2、mf3がサブコイル201、202とメインコイル101、102との間に発生する。この相殺磁界mf2、mf3は、それぞれ片側のメインコイル101又は102のワイヤ本数+片側のサブコイル201又は202のワイヤ本数による磁界となるため、相殺磁界成分が大きくなり、着磁のための磁界mf1を弱めてしまう。磁界mf1を確保するためには、電流を高くする必要があり、結局、上記の場合と同様に、高電流印加となって電源容量が大きくなってしまう。
Further, in the technique described in
そこで、本発明は、少ないコイル数で効率的に磁石群の分割着磁を行うことができ、ヨーク抵抗を低減して電源容量を低減できると共に、着磁対象の磁石群に対する相殺磁界の影響を抑制できるロータの着磁方法及びロータの着磁装置を提供することを目的とする。 Therefore, according to the present invention, the magnet group can be efficiently divided and magnetized with a small number of coils, the yoke resistance can be reduced, the power supply capacity can be reduced, and the influence of the canceling magnetic field on the magnet group to be magnetized can be affected. It is an object of the present invention to provide a method for magnetizing a rotor that can be suppressed and a magnetizing device for the rotor.
(1) 本発明に係るロータの着磁方法は、通電されることで磁界を発生させる複数のコイルからなるコイル群(例えば、後述のコイル群20)を有する着磁装置(例えば、後述の着磁装置2)にロータ(例えば、ロータ1)を配置し、前記コイル群に通電させて前記ロータに設けられた複数の磁石群(例えば、後述の磁石群13、13A~13L)のうちの一部の前記磁石群に磁界を印加することにより部分的な着磁を行う工程と、前記着磁装置と前記ロータとの回転方向の位置を相対的に移動させる工程とを、前記ロータの全周に亘って複数回繰り返すことにより、前記ロータの全ての前記磁石群に着磁を行うロータの着磁方法であって、前記コイル群は、前記複数の磁石群のうちの着磁対象の前記磁石群に対向して配置される1つのメインコイル(例えば、後述のメインコイル21)と、前記メインコイルの両側に隣接して配置され、前記メインコイルよりも巻き数が少ない2つのサブコイル(例えば、後述のサブコイル22A、22B)と、を有し、前記メインコイルにより形成される磁界と前記サブコイルにより形成される磁界との合成磁界(例えば、後述の磁界MF1、MF2)により、着磁対象の前記磁石群に着磁を行う。
(1) The method for magnetizing a rotor according to the present invention is a magnetizing device (for example, magnetizing described later) having a coil group (for example,
上記(1)に記載の発明によれば、メインコイルとサブコイルとの合成磁界で着磁を行うため、少ないコイル数で効率的に磁石群の分割着磁を行うことができ、ヨーク抵抗を低減して電源容量を低減できると共に、着磁対象の磁石群に対する逆磁界の影響も抑制できる。 According to the invention described in (1) above, since magnetism is performed by the combined magnetic field of the main coil and the sub coil, the magnet group can be efficiently divided and magnetized with a small number of coils, and the yoke resistance is reduced. As a result, the power supply capacity can be reduced, and the influence of the reverse magnetic field on the magnet group to be magnetized can be suppressed.
(2) (1)に記載のロータの着磁方法において、前記メインコイルと前記サブコイルとは、逆向きに巻回されていることが好ましい。 (2) In the method for magnetizing the rotor according to (1), it is preferable that the main coil and the sub coil are wound in opposite directions.
上記(2)に記載の発明によれば、磁石群の着磁に必要な磁界を形成する際に、メインコイルとサブコイルに流す電流の向きを同じにすることができるため、より簡単な構成で着磁を行うことができる。 According to the invention described in (2) above, when the magnetic field required for magnetizing the magnet group is formed, the directions of the currents flowing through the main coil and the sub coil can be the same, so that the configuration is simpler. Magnetization can be performed.
(3) (1)又は(2)に記載のロータの着磁方法において、着磁対象の前記磁石群の着磁を行った後、隣接する前記磁石群に着磁を行う際に、前記コイル群に通電する電流の向きを逆方向に切り替えることが好ましい。 (3) In the method for magnetizing the rotor according to (1) or (2), when the magnet group to be magnetized is magnetized and then the adjacent magnet group is magnetized, the coil is used. It is preferable to switch the direction of the current energizing the group in the opposite direction.
上記(3)に記載の発明によれば、電流の向きを逆方向に切り替えることにより、同一のコイル群で、隣接する磁石群同士に逆向きの磁界を印加することができる。 According to the invention described in (3) above, by switching the direction of the electric current in the opposite direction, it is possible to apply a magnetic field in the opposite direction to the adjacent magnet groups in the same coil group.
(4) (1)~(3)のいずれかに記載のロータの着磁方法において、前記メインコイルの両端部(例えば、後述の両端部21a、21b)は、着磁対象の前記磁石群に対して、隣接する前記磁石群の間のロータ極間中央線(例えば、後述のロータ極間中央線L2)よりも外側に配置されるように構成されてもよい。
(4) In the method for magnetizing the rotor according to any one of (1) to (3), both ends of the main coil (for example, both
上記(4)に記載の発明によれば、着磁対象の磁石群に対する磁化方向磁界を上げることが可能となり、着磁対象の磁石群に対して、より効率的な着磁を行うことができる。 According to the invention described in (4) above, it is possible to increase the magnetic field in the magnetization direction with respect to the magnet group to be magnetized, and it is possible to magnetize the magnet group to be magnetized more efficiently. ..
(5) 本発明に係るロータの着磁装置は、通電されることで磁界を発生させる複数のコイルからなるコイル群(例えば、後述のコイル群20)を有し、前記コイル群に通電してロータ(例えば、後述のロータ1)に設けられた複数の磁石群(例えば、後述の磁石群13、13A~13L)のうちの一部の前記磁石群に磁界を印加することにより部分的な着磁を行う工程と、前記着磁装置と前記ロータとの回転方向の位置を相対的に移動させる工程とを、前記ロータの全周に亘って複数回繰り返すことにより、前記ロータの全ての前記磁石群に着磁を行うロータの着磁装置であって、前記コイル群は、前記複数の磁石群のうちの着磁対象の前記磁石群に対向して配置される1つのメインコイル(例えば、後述のメインコイル21)と、前記メインコイルの両側に隣接して配置され、前記メインコイルよりも巻き数が少ない2つのサブコイル(例えば、後述のサブコイル22A、22B)と、を有し、前記メインコイルにより形成される磁界と前記サブコイルにより形成される磁界との合成磁界により、着磁対象の前記磁石群に着磁を行う。
(5) The magnetizing device for the rotor according to the present invention has a coil group (for example,
上記(5)に記載の発明によれば、着磁対象の磁石群に対する磁化方向磁界を上げることが可能となり、着磁対象の磁石群に対して、より効率的な着磁を行うことが可能な着磁装置とすることができる。 According to the invention described in (5) above, it is possible to increase the magnetic field in the magnetization direction with respect to the magnet group to be magnetized, and it is possible to magnetize the magnet group to be magnetized more efficiently. It can be a magnetizing device.
(6) (5)に記載のロータの着磁装置において、前記メインコイルと前記サブコイルとは、逆向きに巻回されていることが好ましい。 (6) In the rotor magnetizing device according to (5), it is preferable that the main coil and the sub coil are wound in opposite directions.
上記(6)に記載の発明によれば、磁石群の着磁に必要な磁界を形成する際に、メインコイルとサブコイルに流す電流の向きを同じにすることができるため、より簡単な構成とすることができる。 According to the invention described in (6) above, when the magnetic field required for magnetizing the magnet group is formed, the directions of the currents flowing through the main coil and the sub coil can be the same, so that the configuration is simpler. can do.
(7) (5)又は(6)に記載のロータの着磁装置において、着磁対象の前記磁石群の着磁を行った後、隣接する前記磁石群に着磁を行う際に、前記コイル群に通電する電流の向きを逆方向に切り替え可能に構成されることが好ましい。 (7) In the rotor magnetizing device according to (5) or (6), when the magnet group to be magnetized is magnetized and then the adjacent magnet group is magnetized, the coil is used. It is preferable that the direction of the current energizing the group can be switched in the opposite direction.
上記(7)に記載の発明によれば、電流の向きを逆方向に切り替えることにより、同一のコイル群で、隣接する磁石群同士に逆向きの磁界を印加することができる。 According to the invention described in (7) above, by switching the direction of the electric current in the opposite direction, it is possible to apply a magnetic field in the opposite direction to the adjacent magnet groups in the same coil group.
(8) (5)~(7)のいずれかに記載のロータの着磁装置において、前記メインコイルの両端部は、着磁対象の前記磁石群に対して、隣接する前記磁石群の間のロータ極間中央線よりも外側に配置されるように構成されることが好ましい。 (8) In the rotor magnetizing device according to any one of (5) to (7), both ends of the main coil are located between the magnet groups adjacent to the magnet group to be magnetized. It is preferable that the rotor poles are arranged outside the center line.
上記(8)に記載の発明によれば、着磁対象の磁石群に対する磁化方向磁界を上げることが可能となり、着磁対象の磁石群に対して、より効率的な着磁を行うことができる。 According to the invention described in (8) above, it is possible to increase the magnetic field in the magnetization direction with respect to the magnet group to be magnetized, and it is possible to magnetize the magnet group to be magnetized more efficiently. ..
本発明によれば、少ないコイル数で効率的に磁石群の分割着磁を行うことができ、ヨーク抵抗を低減して電源容量を低減できると共に、着磁対象の磁石群に対する逆磁界の影響を抑制できるロータの着磁方法及びロータの着磁装置を提供することができる。 According to the present invention, the magnet group can be efficiently divided and magnetized with a small number of coils, the yoke resistance can be reduced, the power supply capacity can be reduced, and the influence of the reverse magnetic field on the magnet group to be magnetized can be affected. It is possible to provide a method for magnetizing a rotor that can be suppressed and a magnetizing device for the rotor.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
[ロータ]
先ず、図1を用いて、本発明に係るロータの着磁方法によって製造されるロータについて説明する。図1は、本発明に係るロータの着磁方法によって製造されるロータの一例を示す平面図である。ロータ1は、中央部に配置されるロータ軸11と、ロータ軸11の外周に配置されるロータコア12と、を有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Rotor]
First, the rotor manufactured by the magnetizing method of the rotor according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a plan view showing an example of a rotor manufactured by the method for magnetizing a rotor according to the present invention. The
ロータコア12は、複数枚の電磁鋼板をロータ軸11の軸方向(図1の紙面に対する垂直方向)に積層することにより構成される。ロータコア12の内部には、複数の磁石群が埋め込まれている。本実施形態のロータ1は、12個の磁石群13A~13Lが、ロータコア12の周方向に亘って時計回りに均等間隔で埋め込まれた12極のロータである。なお、以下の説明において、磁石群13A~13Lを特に区別することなく指し示す場合は、単に「磁石群13」という。
The
磁石群13は、それぞれ3個の磁石M1、M2、M3により構成される。磁石M1は、磁石群13の中央に配置され、磁石M2、M3は、磁石M1の両側にロータコア12の周方向に沿って配置される。磁石M2、M3における磁石M1から遠い側の端部は、磁石M1に近い側の端部よりもロータコア12の径方向外側寄りに配置されている。これにより、磁石M2、M3は、磁石M1よりも径方向外側で、磁石M1を挟んで互いに向き合う方向に僅かに傾斜している。図1では、磁石群13Aの磁石のみに符号M1~M3を付して示しているが、他の磁石群13B~13Lのそれぞれの3つの磁石も同じ配置構成を有する。
The magnet group 13 is composed of three magnets M1, M2, and M3, respectively. The magnet M1 is arranged in the center of the magnet group 13, and the magnets M2 and M3 are arranged on both sides of the magnet M1 along the circumferential direction of the
磁石群13A~13Lの磁化方向は、図1中の白抜き矢印で示すように、ロータコア12の周方向に沿って交互に反転している。即ち、磁石群13A、13C、13E、13G、13I、13Kの磁化方向は、ロータコア12の径方向外側に向いており、磁石群13B、13D、13F、13H、13J、13Lの磁化方向は、ロータコア12の径方向内側に向いている。磁石群13内の3個の磁石M1~M3の磁化方向は同一である。これにより、隣接する磁石群13、13同士の磁化方向は互いに反対方向となり、ロータ1の磁極は、周方向に交互に異なるように構成される。
The magnetization directions of the
このロータ1は、それぞれ未着磁の磁石M1~M3によって構成される磁石群13A~13Lをロータコア12に配置させた後、磁石群13A~13Lの磁石M1~M3に対して、以下に説明する着磁装置によって、図1に示した磁化方向に着磁を行うことにより製造される。
In the
[着磁装置]
次に、ロータ1の磁石群13A~13Lに対して分割着磁を行う着磁装置について、図2、図3を用いて説明する。図2は、本発明に係るロータの着磁方法に用いられる着磁装置にロータを配置した状態を示す平面図である。図3は、図2に示す着磁装置の要部を拡大して示す平面図である。
[Magnetizer]
Next, a magnetizing device that separately magnetizes the
本実施形態の着磁装置2は、通電されることにより磁界を発生させるコイル群20を有する。コイル群20は、ロータ1の外周に沿って、ロータ1と同芯状に配置される。ロータ1と着磁装置2のコイル群20とは、ロータ1のロータ軸11の軸芯を中心とする回転方向に相対的に移動可能である。なお、本実施形態のコイル群20は模式的に示されている。また、コイル群20は、着磁装置2の例えば環状のコア内に配置されるが、説明の簡略化のため、着磁装置2のコアについては図示を省略している。
The magnetizing
本実施形態のコイル群20は、1つのメインコイル21と、2つのサブコイル22A、22Bとで構成される。サブコイル22A、22Bは、メインコイル21の両側に、メインコイル21を挟むように、着磁装置2の周方向に沿って隣接して配置される。着磁装置2は、これらメインコイル21とサブコイル22A、22Bとが通電されることにより、ロータ1の外部から着磁対象の磁石群13に対して磁界を印加し、着磁を行うものである。本実施形態において、着磁対象の磁石群13は、ロータ1に配置される複数の磁石群13A~13Lのうちのいずれか1つの磁石群13である。着磁装置2は、ロータ1に対して回転方向に相対的に移動することにより、コイル群20のメインコイル21を、いずれか1つの着磁対象の磁石群13に対向させるように配置可能に構成される。
The
メインコイル21とサブコイル22A、22Bとは、ワイヤの巻き方向が逆向きとなるように巻回されている。また、メインコイル21とサブコイル22A、22Bとは、いずれも複数ターンの巻き数を有するが、サブコイル22A、22Bの巻き数は、メインコイル21の巻き数よりも少ないものとされる。2つのサブコイル22A、22Bの巻き数は同一である。各コイルの具体的な巻き数は特に限定されないが、本実施形態では、メインコイル21の巻き数を8ターン、サブコイル22A、22Bの巻き数をそれぞれ2ターンとしている。
The
メインコイル21は、図3に示すように平面視した際に、着磁装置2の周方向に沿って、着磁対象の磁石群13(図3では磁石群13A)の3つの磁石M1~M3の径方向外側を覆い隠すことができる程度の幅を有する。具体的には、本実施形態のメインコイル21は、着磁対象の磁石群13Aの磁石M1の中心を通るロータ極中心線L1に対して略左右対称となるように配置される。しかし、メインコイル21は、従来のように、隣接するロータ磁極同士の間に対称形状に配置される必要はない。このため、着磁装置2によれば、従来に比べてコイル配置の制約がなく、コイル構造を簡易化できる。
When the
この着磁装置2は、必ずしもメインコイル21とサブコイル22A、22Bとの境界部位を、ロータ極間中央線L2、L2に厳密に配置させる必要はない。即ち、着磁装置2は、着磁装置2の周方向に沿うメインコイル21の幅を任意に設定することにより、着磁対象の磁石群13の磁化方向に対する磁束の角度、距離を自由にコントロールすることができる。本実施形態では、着磁装置2の周方向に沿うメインコイル21の両端部21a、21bは、着磁対象の磁石群13Aに対して、これと隣接する磁石群13B、13Lとの間のロータ極間中央線L2、L2よりも周方向の外側(サブコイル22A、22B側)にややはみ出すように配置されている。これにより、着磁対象の磁石群13に対する磁化方向磁界を上げることが可能であり、着磁対象の磁石群13に対して、より効率的な着磁を行うことができる。
In this magnetizing
磁石群13Aに対する着磁の際、サブコイル22A、22Bは、着磁対象の磁石群13Aに隣接する磁石群13B、13Lに対向するように配置されるが、このサブコイル22A、22Bの両端部の位置も何ら制約はなく、着磁対象の磁石群13に対して適正に磁界を印加可能なものであれば、厳密な位置が設定される必要はない。
When magnetizing the
[着磁方法]
次に、かかる着磁装置2を用いてロータ1の磁石群13A~13Lに磁界を印加して分割着磁を行う具体的な方法について、図4~図6を用いて説明する。図4は、図2に示す着磁装置によるロータの着磁について要部を拡大して示す説明図である。図5は、図2に示す着磁装置による相殺磁界について要部を拡大して示す説明図である。図6は、図2に示す着磁装置によるロータの着磁について要部を拡大して示す説明図である。
[Magnetization method]
Next, a specific method of applying a magnetic field to the
着磁装置2を使用するロータ1の磁石群13A~13Lに対する分割着磁は、通電されたコイル群20により着磁対象の磁石群13に対して磁界を印加して着磁を行う着磁工程と、ロータ1と着磁装置2とを回転方向に所定角度ずつ相対的に移動させる移動工程と、を交互に複数回繰り返すことにより行われる。
The split magnetizing of the
着磁工程は、図4に示すように、着磁装置2のメインコイル21を磁石群13A~13Lのうちのいずれか1つの着磁対象の磁石群13(図4では磁石群13A)に対向するように配置させ、コイル群20への通電により、その着磁対象の磁石群13Aに対して磁界を印加して着磁を行う。なお、図4において、着磁される磁石M1~M3をハッチングで示している。
In the magnetizing step, as shown in FIG. 4, the
着磁工程においては、メインコイル21とサブコイル22A、22Bとに対して、同一方向に通電を行う。これにより、図4中に矢印で示す方向の、メインコイル21とサブコイル22A、22Bとにそれぞれ鎖交する磁界MF1が発生する。なお、本実施形態のメインコイル21とサブコイル22A、22Bとは、巻き方向が逆向きとなるように巻回されているため、メインコイル21とサブコイル22A、22Bとに対して電流を同一方向に流すことにより、着磁のための磁界MF1を発生させることができ、簡単な構成で着磁を行うことができる。メインコイル21とサブコイル22A、22Bとの巻き方向を同じにした場合では、上記の磁界MF1を発生させるためには、メインコイル21とサブコイル22A、22Bとに対して、それぞれ逆向きに電流を流す必要があり、回路構成が複雑化するためである。
In the magnetizing step, the
メインコイル21及びサブコイル22A、22Bへの通電により発生する磁界MF1は、メインコイル21により形成される磁界と、サブコイル22A、22Bによりそれぞれ形成される磁界との合成磁界であり、着磁装置2から、その内側のロータ1の着磁対象の磁石群13Aが配置される領域に及んでいる。具体的には、合成磁界からなる磁界MF1は、図4中の白抜き矢印で示すように、着磁対象の磁石群13Aの磁石M1~M3のそれぞれに対して、ロータコア12の径方向内側から外側に向かって印加する磁界となる。これにより、メインコイル21およびサブコイル22A、22Bの1回の通電で、1つの磁石群13Aへの着磁が完了し、磁石群13Aの磁石M1~M3はそれぞれ、径方向内側がS極、径方向外側がN極となるように磁化される。
The magnetic field MF1 generated by energizing the
磁石群13Aに対する着磁の際は、図5に示すように、磁石群13Aに印加される合成磁界である磁界MF1の他に、磁界MF1の向きに対して反対方向となる相殺磁界MFaが発生し得る。図5では、サブコイル22B側の相殺磁界MFaのみを示すが、サブコイル22A側にも同様に発生し得る。しかし、この相殺磁界MFaは、サブコイル22A、22Bのみによる磁界であり、図8に示した従来の場合のように、メインコイルとサブコイルとで形成される相殺磁界に比べて少ない巻き数のコイルによる磁界となるため、相殺磁界量は少ないものとなる。このため、この相殺磁界MFaが着磁対象の磁石群13Aに対して印加される磁界を弱めてしまうといった影響は抑制される。
When magnetizing the
次に、1つの磁石群13Aに対する着磁が終了すると、コイル群20への通電は一旦停止され、ロータ1と着磁装置2とを回転方向に相対的に所定角度移動させる移動工程が実行される。移動工程により、着磁装置2のコイル群20は、次の着磁対象の磁石群13に対向するように配置される。本実施形態では、ロータ1を着磁装置2に対して反時計回りに30°だけ回転移動させることにより、または、着磁装置2をロータ1に対して時計回りに30°だけ回転移動させることにより、図5に示すように、着磁が終了した磁石群13Aの時計方向に隣接する磁石群13Bを次の着磁対象として、この磁石群13Bに対向するようにメインコイル21を配置させている。また、この場合、ロータ1と着磁装置2との双方を、それぞれ互いに反対方向に15°ずつ回転移動させるようにしてもよい。
Next, when the magnetism of one
メインコイル21が着磁対象の磁石群13Bに対向するように配置された後、メインコイル21及びサブコイル22A、22Bに再度通電される。このとき、メインコイル21及びサブコイル22A、22Bに対する電流の向きは、磁石群13Aに対する着磁の場合と逆方向となるように切り替えられる。これにより、図6中に矢印で示す方向の、メインコイル21とサブコイル22A、22Bとにそれぞれ鎖交する磁界MF2が発生する。
After the
この磁界MF2も、磁界MF1と同様、メインコイル21により形成される磁界と、サブコイル22A、22Bによりそれぞれ形成される磁界との合成磁界であり、着磁装置2から、その内側のロータ1の着磁対象の磁石群13Bが配置される領域に及んでいるが、電流の向きは逆方向であるため、磁界MF1の場合とは逆向きの磁界となる。即ち、合成磁界からなる磁界MF2は、図6中の白抜き矢印で示すように、着磁対象の磁石群13Bの磁石M1~M3のそれぞれに対して、ロータコア12の径方向外側から内側に向かって印加する磁界となる。これにより、磁石群13Bの磁石M1~M3はそれぞれ、径方向内側がN極、径方向外側がS極となるように磁化され、磁石群13Aに対して反転した磁極となる。
Like the magnetic field MF1, this magnetic field MF2 is also a combined magnetic field of the magnetic field formed by the
このとき、先に着磁が終了した磁石群13Aには、サブコイル22Bが対向するように配置されるが、このときの磁石群13Aに印加される磁界MF2の向きは、磁石群13Aに対する着磁の際に印加される磁界MF1の向きと同じく、ロータコア12の径方向内側から外側に向かう磁界となる。このため、磁石群13Aに対する影響はほとんど問題にならない。
At this time, the
なお、本実施形態のメインコイル21とサブコイル22A、22Bとは、直列に接続されている。これらは巻き方向が逆向きとなるように巻回されているため、サブコイル22A、メインコイル21、サブコイル22Bの順又はその逆の順で一方向の通電を行うだけで、着磁のための磁界MF1又は磁界MF2を発生させることができる。コイル毎に電流の向きを設定して個別に通電する必要がないため、回路構成を更に簡素化することができる。
The
以後、上記同様の着磁工程と移動工程とを交互に複数回繰り返す。着磁工程では、隣接する磁石群13、13で、コイル群20に流す電流の向きを切り替えることにより、ロータ1に配置される磁石群13C~13Lに対して、磁化方向が交互に反転するように着磁を行う。本実施形態のロータ1は12極であるため、12回の着磁工程と、着磁工程間の11回の移動工程とを交互に実行することにより、全ての磁石群13A~13Lが、図1中の白抜き矢印に示した磁化方向となるように磁化される。
After that, the same magnetizing step and moving step as described above are alternately repeated a plurality of times. In the magnetizing step, by switching the direction of the current flowing through the
この着磁装置2及び着磁方法では、着磁装置2のコイル群20が、1つのメインコイル21と2つのサブコイル22A、22Bだけで構成されるため、磁石群13A~13Lの全体の磁界は、コイル数が削減される分低くなる傾向にあるが、コイル群20から最も遠く、磁界の弱い部位(例えば図1の磁石M1)では、ロータ1の全ての磁石群13A~13Lを一括して着磁する場合と同程度とすることができる。即ち、この着磁装置2及び着磁方法によれば、従来に比べて少ないコイル数で効率的に分割着磁を行うことが可能である。
In this magnetizing
また、サブコイル22A、22Bにより発生する磁界を、従来のように逆磁界の印加防止のためだけに使用するのではなく、メインコイル21と共に着磁に使用するため、逆磁界を抑制しつつ、必要磁界を確保できる。これにより、着磁のためのコイル数を少なくできる。例えば、従来ではメインコイル15ターン、サブコイル3ターンの例が挙げられていたが、本実施形態の場合、それと同等の着磁磁界を出すには、メインコイル18ターン、サブコイル3ターンで十分である。このため、ヨーク抵抗を低減でき、それだけ電源容量を低減することが可能である。その結果、ヨークの耐久性、寿命を向上させることができ、サイクルタイムの削減を図ることが可能である。
Further, since the magnetic field generated by the
以上説明した着磁方法では、着磁装置2によってロータ1に配置される磁石群13A~12Lに対して、周方向に沿って順次に分割着磁を行うようにしたが、本発明に係る着磁方法はこのようなものに限定されない。例えば、ロータコア12の周方向に沿って1つおきに配置される同一の磁化方向の磁石群13毎に分割着磁を行うようにしてもよい。即ち、ロータ1に配置される磁石群13A~13Lのうち、同一の磁化方向である磁石群13A、13C、13E、13G、13I、13Kに対して先に分割着磁を行い、その後に、反対の磁化方向である磁石群13B、13D、13F、13H、13J、13Lに対して分割着磁を行うようにしてもよい。この場合は、コイル群20に流す電流の向きの切り替え工程が1回だけで済む。
In the magnetizing method described above, the
また、着磁装置2に設けられるコイル群20は、サブコイル22A、22Bが隣接しないように配置されるものであれば、1組に限定されない。着磁装置2には、例えば180°の角度で配置される2組のコイル群20や、120゜の角度で配置される3組のコイル群20等のように、複数のコイル群20を設けるようにしてもよい。複数のコイル群20を設けることにより、ロータ1の全ての磁石群13に、より短時間で着磁を行うことができる。
Further, the
1 ロータ
13、13A~13L 磁石群
2 着磁装置
20 コイル群
21 メインコイル
21a、21b (メインコイルの)両端部
22A、22B サブコイル
L2 ロータ極間中央線
MF1、MF2 磁界(合成磁界)
1
Claims (8)
前記コイル群は、前記複数の磁石群のうちの着磁対象の前記磁石群に対向して配置される1つのメインコイルと、前記メインコイルの両側に隣接して配置され、前記メインコイルよりも巻き数が少ない2つのサブコイルと、を有し、
前記メインコイルと一方の前記サブコイルとに鎖交する磁界と、前記メインコイルと他方の前記サブコイルとに鎖交する磁界とにより、着磁対象の前記磁石群に着磁を行う、ロータの着磁方法。 A rotor is arranged in a magnetizing device having a coil group composed of a plurality of coils that generate a magnetic field when energized, and a part of the plurality of magnet groups provided in the rotor by energizing the coil group. The step of partially magnetizing the magnet group by applying a magnetic field and the step of relatively moving the positions of the magnetizing device and the rotor in the rotational direction are carried out over the entire circumference of the rotor. This is a method of magnetizing a rotor that magnetizes all the magnet groups of the rotor by repeating the process a plurality of times.
The coil group includes one main coil which is arranged to face the magnet group to be magnetized among the plurality of magnet groups and is arranged adjacent to both sides of the main coil and is more than the main coil. It has two subcoils with a small number of turns,
Magnetization of a rotor that magnetizes the magnet group to be magnetized by a magnetic field interlinking with the main coil and one of the subcoils and a magnetic field interlinking with the main coil and the other subcoil . Method.
前記コイル群は、前記複数の磁石群のうちの着磁対象の前記磁石群に対向して配置される1つのメインコイルと、前記メインコイルの両側に隣接して配置され、前記メインコイルよりも巻き数が少ない2つのサブコイルと、を有し、
前記メインコイルと一方の前記サブコイルとに鎖交する磁界と、前記メインコイルと他方の前記サブコイルとに鎖交する磁界とにより、着磁対象の前記磁石群に着磁を行う、ロータの着磁装置。 It has a coil group composed of a plurality of coils that generate a magnetic field when energized, and energizes the coil group to apply a magnetic field to some of the magnet groups provided in the rotor. By repeating the step of partially magnetizing the magnetizing device and the step of relatively moving the positions of the magnetizing device and the rotor in the rotational direction a plurality of times over the entire circumference of the rotor. A rotor magnetizing device that magnetizes all the magnet groups of the rotor.
The coil group includes one main coil which is arranged to face the magnet group to be magnetized among the plurality of magnet groups and is arranged adjacent to both sides of the main coil and is more than the main coil. It has two subcoils with a small number of turns,
Magnetization of a rotor that magnetizes the magnet group to be magnetized by a magnetic field interlinking with the main coil and one of the subcoils and a magnetic field interlinking with the main coil and the other subcoil . Device.
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