JPH0591705A - 直流電動機 - Google Patents
直流電動機Info
- Publication number
- JPH0591705A JPH0591705A JP24582691A JP24582691A JPH0591705A JP H0591705 A JPH0591705 A JP H0591705A JP 24582691 A JP24582691 A JP 24582691A JP 24582691 A JP24582691 A JP 24582691A JP H0591705 A JPH0591705 A JP H0591705A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- field
- motor
- generated
- winding
- permanent magnet
- 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.)
- Pending
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大きな起動トルクを発生し、かつ無負荷時の
回転速度が抑制される電動機の提供。 【構成】 直流電動機の界磁を、永久磁石４による磁石
界磁と、界磁鉄心２及び界磁巻線３による巻線界磁とす
る。永久磁石４により２極を構成し、界磁鉄心２及び界
磁巻線３により４極を構成した６極の直流電動機とし
て、前記界磁巻線３に通電した際に発生する磁界の大き
さが前記永久磁石４により発生する磁界の大きさより大
きくなるように設定している。
回転速度が抑制される電動機の提供。 【構成】 直流電動機の界磁を、永久磁石４による磁石
界磁と、界磁鉄心２及び界磁巻線３による巻線界磁とす
る。永久磁石４により２極を構成し、界磁鉄心２及び界
磁巻線３により４極を構成した６極の直流電動機とし
て、前記界磁巻線３に通電した際に発生する磁界の大き
さが前記永久磁石４により発生する磁界の大きさより大
きくなるように設定している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直流電動機に関するも
のであり、特にその界磁に永久磁石及び界磁巻線の両方
を用いた直流電動機に関する。
のであり、特にその界磁に永久磁石及び界磁巻線の両方
を用いた直流電動機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より直流電動機としては、直巻電動
機と、永久磁石電動機とが知られている。直巻電動機に
おいては起動トルクが大きく回転数の増加に伴いトルク
が双曲線状に減少するという優れた特性（直巻特性）を
有している。一方、永久磁石式電動機においては、界磁
磁束が負荷電流に本質的に関係なく一定である（一定励
磁特性）ためトルクは負荷電流に比例し、回転数の増加
に伴い比例的に減少するという特性を有している。
機と、永久磁石電動機とが知られている。直巻電動機に
おいては起動トルクが大きく回転数の増加に伴いトルク
が双曲線状に減少するという優れた特性（直巻特性）を
有している。一方、永久磁石式電動機においては、界磁
磁束が負荷電流に本質的に関係なく一定である（一定励
磁特性）ためトルクは負荷電流に比例し、回転数の増加
に伴い比例的に減少するという特性を有している。
【０００３】そして、これらの電動機は例えば車両用の
スタータモータに用いられている。
スタータモータに用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スター
タモータとして直巻電動機を用いた場合は、この直巻電
動機は上述した如く、大きな起動トルクが発生する反
面、無負荷時に非常に回転速度が上昇するため、スター
タスイッチを切ってからスタータモータが停止するまで
の時間は惰性回転が長いため長時間となる。従って、エ
ンジンの着火不良時等、スタータモータを断続的に駆動
すると、このモータの惰性回転中にスタータ側ピニオン
ギヤがエンジン側リングギヤに噛み込み、その際にピニ
オンとリングギヤとの間に大きな衝撃が生じ、この衝撃
でリングギヤが破損したり、スタータモータが破損した
りするという不具合がある。
タモータとして直巻電動機を用いた場合は、この直巻電
動機は上述した如く、大きな起動トルクが発生する反
面、無負荷時に非常に回転速度が上昇するため、スター
タスイッチを切ってからスタータモータが停止するまで
の時間は惰性回転が長いため長時間となる。従って、エ
ンジンの着火不良時等、スタータモータを断続的に駆動
すると、このモータの惰性回転中にスタータ側ピニオン
ギヤがエンジン側リングギヤに噛み込み、その際にピニ
オンとリングギヤとの間に大きな衝撃が生じ、この衝撃
でリングギヤが破損したり、スタータモータが破損した
りするという不具合がある。
【０００５】一方、永久磁石電動機を用いた場合は、無
負荷時の回転速度が抑制される反面、起動トルクが小さ
いという欠点があった。そこで、本発明は大きな起動ト
ルクを発生し、かつ無負荷時の回転速度が抑制される電
動機を提供することを目的とするものである。
負荷時の回転速度が抑制される反面、起動トルクが小さ
いという欠点があった。そこで、本発明は大きな起動ト
ルクを発生し、かつ無負荷時の回転速度が抑制される電
動機を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、直流電動機の界磁を、永久磁石による磁石
界磁と、界磁鉄心及び界磁巻線による巻線界磁とにより
構成し、前記界磁巻線に通電した際に発生する磁界の大
きさが前記永久磁石により発生する磁界の大きさより大
きくなるように設定したものである。
に本発明は、直流電動機の界磁を、永久磁石による磁石
界磁と、界磁鉄心及び界磁巻線による巻線界磁とにより
構成し、前記界磁巻線に通電した際に発生する磁界の大
きさが前記永久磁石により発生する磁界の大きさより大
きくなるように設定したものである。
【０００７】
【作用】上記構成により、電動機起動時には、永久磁石
による磁界の大きさに対し界磁巻線による磁界の大きさ
の方が大きく、界磁巻線による直巻特性の占める割合が
高くなる。一方、電動機を停止する際には、界磁巻線へ
の電流が遮断されても永久磁石による磁界が常に発生し
ており、かつ電動機の回転子が惰性回転しているために
電動機が発電機として機能し、回転子に対してこれを制
動する力が作用する。
による磁界の大きさに対し界磁巻線による磁界の大きさ
の方が大きく、界磁巻線による直巻特性の占める割合が
高くなる。一方、電動機を停止する際には、界磁巻線へ
の電流が遮断されても永久磁石による磁界が常に発生し
ており、かつ電動機の回転子が惰性回転しているために
電動機が発電機として機能し、回転子に対してこれを制
動する力が作用する。
【０００８】
【発明の効果】従って、電動機起動時には、直巻特性に
よる大きな起動トルクが発生し、電動機を停止する際に
はこの回転子の惰性回転の時間が短縮されるため、本発
明電動機を例えば、スタータモータとして採用した場合
には、エンジンの着火不良時等、スタータモータを断続
的に駆動した際に、モータの惰性回転中にスタータ側ピ
ニオンギヤがエンジン側リングギヤに噛み込む可能性が
低くなり、リングギヤ，スタータモータ等が破損する可
能性を極力低下させることができる。
よる大きな起動トルクが発生し、電動機を停止する際に
はこの回転子の惰性回転の時間が短縮されるため、本発
明電動機を例えば、スタータモータとして採用した場合
には、エンジンの着火不良時等、スタータモータを断続
的に駆動した際に、モータの惰性回転中にスタータ側ピ
ニオンギヤがエンジン側リングギヤに噛み込む可能性が
低くなり、リングギヤ，スタータモータ等が破損する可
能性を極力低下させることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明電動機の実施例を図１及び図２
に基づき説明する。図１は断面図であり、本発明の要部
である固定子について６極の場合を例に説明すると、円
筒状のヨーク１の内周面には、界磁巻線３を巻装する界
磁鉄心２が配置されており巻線界磁を構成している。４
は永久磁石であり、界磁鉄心同様にヨーク１の内周面に
配置されており、磁石界磁を構成している。図示の如
く、永久磁石４により２つの磁極を構成し、界磁鉄心２
及び界磁巻線３により４つの磁極を構成している。そし
て、界磁巻線３に通電した際に発生する磁界の大きさ
が、永久磁石により発生する磁界の大きさより大きくな
るように磁石の大きさ、巻線の巻数等が設定されてい
る。
に基づき説明する。図１は断面図であり、本発明の要部
である固定子について６極の場合を例に説明すると、円
筒状のヨーク１の内周面には、界磁巻線３を巻装する界
磁鉄心２が配置されており巻線界磁を構成している。４
は永久磁石であり、界磁鉄心同様にヨーク１の内周面に
配置されており、磁石界磁を構成している。図示の如
く、永久磁石４により２つの磁極を構成し、界磁鉄心２
及び界磁巻線３により４つの磁極を構成している。そし
て、界磁巻線３に通電した際に発生する磁界の大きさ
が、永久磁石により発生する磁界の大きさより大きくな
るように磁石の大きさ、巻線の巻数等が設定されてい
る。
【００１０】５は電機子巻線６を巻装する電機子鉄心で
あり、図示しない整流子を含めて回転子を構成してい
る。この回転子は共に図示しないブラケットに軸受を介
して回転自在に保持されている。
あり、図示しない整流子を含めて回転子を構成してい
る。この回転子は共に図示しないブラケットに軸受を介
して回転自在に保持されている。
【００１１】以下、上記構成の電動機をスタータモータ
として用いた場合を例に説明する。図２はスタータの配
線構成を示す概略図であり、７は車載バッテリ，８はス
タータスイッチである。９は可動鉄心、１０はスイッチ
コイル，１１及び１２はそれぞれ＋側固定接点，−側固
定接点であり、これらにより周知の如くマグネットスイ
ッチを構成している。
として用いた場合を例に説明する。図２はスタータの配
線構成を示す概略図であり、７は車載バッテリ，８はス
タータスイッチである。９は可動鉄心、１０はスイッチ
コイル，１１及び１２はそれぞれ＋側固定接点，−側固
定接点であり、これらにより周知の如くマグネットスイ
ッチを構成している。
【００１２】上記構成のスタータの作動を説明すると、
スタータスイッチ８を閉じるとスイッチコイル８にはバ
ッテリ７からの電流が供給される。スイッチコイル８に
磁束が生じこの磁束により可動鉄心９が軸方向に移動し
て、固定接点１１，１２を閉じると、界磁巻線３及び電
機子巻線６が通電される。６極の固定界磁は異極が隣接
するようになっており、界磁巻線３の発生する磁束は隣
接する界磁巻線間において閉ループを形成するととも
に、永久磁石４の発生する磁束は対向する磁石間におい
て閉ループを形成するため、主極的な巻線界磁に補極的
な磁石界磁が作用して主極的な巻線界磁と補極的な磁石
界磁の磁束が閉ループを形成し直巻式のメリットである
高トルクを減少することなく、４極を構成する巻線と２
極を構成する磁石の構成比（発生する磁界の大きさの
比）に比例した直巻特性に近い性能、即ち上記構成比に
比例した起動トルクを得ることができる。
スタータスイッチ８を閉じるとスイッチコイル８にはバ
ッテリ７からの電流が供給される。スイッチコイル８に
磁束が生じこの磁束により可動鉄心９が軸方向に移動し
て、固定接点１１，１２を閉じると、界磁巻線３及び電
機子巻線６が通電される。６極の固定界磁は異極が隣接
するようになっており、界磁巻線３の発生する磁束は隣
接する界磁巻線間において閉ループを形成するととも
に、永久磁石４の発生する磁束は対向する磁石間におい
て閉ループを形成するため、主極的な巻線界磁に補極的
な磁石界磁が作用して主極的な巻線界磁と補極的な磁石
界磁の磁束が閉ループを形成し直巻式のメリットである
高トルクを減少することなく、４極を構成する巻線と２
極を構成する磁石の構成比（発生する磁界の大きさの
比）に比例した直巻特性に近い性能、即ち上記構成比に
比例した起動トルクを得ることができる。
【００１３】また、無負荷時には、磁石の分巻特性によ
り回転速度が抑制できる上、スタータスイッチ８を開い
た場合には、永久磁石４の発生している磁束を回転子が
惰性回転しながら横切るため、作動時とは逆の電圧（発
電電圧）が発生するため、この惰性回転を制動する力が
作用して惰性回転は速やかに停止する。
り回転速度が抑制できる上、スタータスイッチ８を開い
た場合には、永久磁石４の発生している磁束を回転子が
惰性回転しながら横切るため、作動時とは逆の電圧（発
電電圧）が発生するため、この惰性回転を制動する力が
作用して惰性回転は速やかに停止する。
【００１４】また、永久磁石の一部に高透磁率の補極を
設けることにより、界磁巻線により発生する磁束を増加
させることができ、電動機の発生トルクの増加を図るこ
とができる。
設けることにより、界磁巻線により発生する磁束を増加
させることができ、電動機の発生トルクの増加を図るこ
とができる。
【図１】本発明電動機の実施例を示す断面図である。
【図２】上記電動機をスタータモータとして用いた場合
の配線構造を示す図である。
の配線構造を示す図である。
１ ヨーク ２ 界磁鉄心 ３ 界磁巻線 ４ 永久磁石 ５ 電機子鉄心 ６ 電機子巻線
Claims (1)
- 【請求項１】 直流電動機の界磁を、永久磁石による磁
石界磁と、界磁鉄心及び界磁巻線による巻線界磁とによ
り構成し、前記界磁巻線に通電した際に発生する磁界の
大きさが前記永久磁石により発生する磁界の大きさより
大きくなるように設定したことを特徴とする直流電動
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24582691A JPH0591705A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 直流電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24582691A JPH0591705A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 直流電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0591705A true JPH0591705A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17139431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24582691A Pending JPH0591705A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 直流電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0591705A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016046906A (ja) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | 三菱電機株式会社 | スタータ |
| CN108736680A (zh) * | 2017-04-21 | 2018-11-02 | 三菱电机株式会社 | 直流电动机 |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP24582691A patent/JPH0591705A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016046906A (ja) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | 三菱電機株式会社 | スタータ |
| CN108736680A (zh) * | 2017-04-21 | 2018-11-02 | 三菱电机株式会社 | 直流电动机 |
| JP2018183010A (ja) * | 2017-04-21 | 2018-11-15 | 三菱電機株式会社 | 直流電動機 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990824 |