JPS5939826Y2 - Alternator for speed detection - Google Patents
Alternator for speed detectionInfo
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- JPS5939826Y2 JPS5939826Y2 JP1976137887U JP13788776U JPS5939826Y2 JP S5939826 Y2 JPS5939826 Y2 JP S5939826Y2 JP 1976137887 U JP1976137887 U JP 1976137887U JP 13788776 U JP13788776 U JP 13788776U JP S5939826 Y2 JPS5939826 Y2 JP S5939826Y2
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- stator
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- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は透磁率の異なる２種類の磁性体を効果的に用い
て、材料コストを大幅に引き上げることなく速度検出用
交流発電機の出力電圧を増大せしめるものである。[Detailed Description of the Invention] The present invention effectively uses two types of magnetic materials with different magnetic permeabilities to increase the output voltage of a speed detection alternator without significantly increasing the material cost.
従来の速度検出用交流発電機としては、＜シ形の歯部を
有する上下方向にかみ合わせた円筒状不テータ部に発電
コイルを巻回したものと、その円筒状ステータコア部の
内周を回転する側面着磁の円板状マグネットの組合せ構
造であったが、このような構造では周面着磁されたマグ
ネツチを回転させるので、着磁極数を多くときす、した
がって、−回転当たりの検出信号が制限され、また、多
極着磁のマグネットは製造が困難である等の問題点を有
していた。Conventional alternators for speed detection include one in which a generating coil is wound around a vertically engaged cylindrical inverter part having square-shaped teeth, and an alternating current generator that rotates around the inner periphery of the cylindrical stator core part. The structure used was a combination of side-magnetized disk-shaped magnets, but in such a structure, since the circumferentially magnetized magnet is rotated, the number of magnetized poles is large, and therefore the detection signal per rotation is In addition, multi-pole magnets have problems such as being difficult to manufacture.
出願人は先にこれらの問題を解消する発電機の構成を実
願昭５０−１０９５８９号において提案したが本考案は
これらの問題の解消に関連したものであり、ロータコア
とステータコアを有する発電機において、一方のコアに
他方のコアよりも高い透磁率を有する磁性体を用いるこ
とにより、発電機の構造を変更することなく、より大き
な出力電圧を取り出すことができるものである。The applicant had previously proposed a generator configuration to solve these problems in Utility Application No. 109589/1989, but the present invention is related to solving these problems, and is applicable to a generator having a rotor core and a stator core. By using a magnetic material having a higher magnetic permeability in one core than the other core, a larger output voltage can be obtained without changing the structure of the generator.
第１図は本考案の速度検出用交流発電機を直流モータに
取付げた一例を示すもので、速度検出用交流発電機付直
流モータを回転軸に直角な方向からみた断面図である。FIG. 1 shows an example in which the speed detection alternating current generator of the present invention is attached to a direct current motor, and is a sectional view of the direct current motor with the speed detecting alternating current generator viewed from a direction perpendicular to the rotation axis.
回転軸１には、フレーム２およびブラケット３によって
囲まれたモータ本体の内部において、アマチュアコア４
ならびに平型整流子５が連結され前記アマチュアコア４
にはアマチュア巻線６が巻回されている。An armature core 4 is attached to the rotating shaft 1 inside the motor body surrounded by the frame 2 and the bracket 3.
A flat commutator 5 is also connected to the armature core 4.
An armature winding 6 is wound around the arm.
また、前記フレーム２の内周には界磁用永久磁石７が配
置され、さらに前記フレーム２およびブラケット３の前
記回転軸１の支承部には軸受８が取付げられている。Further, a field permanent magnet 7 is arranged on the inner periphery of the frame 2, and a bearing 8 is attached to the supporting portion of the rotating shaft 1 of the frame 2 and bracket 3.
さらに、前記ブラケット３にはブラシ９および給電用リ
ード線１０が取付けられ、前記回転軸１のフレーム内出
力軸側にはボス１１が取付けられている。Furthermore, a brush 9 and a power supply lead wire 10 are attached to the bracket 3, and a boss 11 is attached to the output shaft side of the rotary shaft 1 within the frame.
一方、前記回転軸１のブラケット側には軸方向に着磁さ
れた円環状の永久磁石１２と、外周に多数の歯部１３Ａ
を有する磁性体のロータコア１３がボス１４を介して連
結され、前記ロータコア１３の外周には同ロータコアの
歯部１３Ａに対向する歯部１５Ａを有するステータコア
１５ならびに発電巻線１６が配置され、さらに前記永久
磁石１２、ロータコア１３、ボス１４、ステータコア１
５、発電巻線１６を覆うとともにその中心部に取付げら
れた軸支承板１７によって前記回転軸の先端を支えるた
めのカバー１８が前記ブラケット３に固定されている。On the other hand, on the bracket side of the rotating shaft 1, there is an annular permanent magnet 12 magnetized in the axial direction, and a large number of teeth 13A on the outer periphery.
A stator core 15 and a power generation winding 16 are arranged on the outer periphery of the rotor core 13 and have teeth 15A facing the teeth 13A of the rotor core. Permanent magnet 12, rotor core 13, boss 14, stator core 1
5. A cover 18 is fixed to the bracket 3 for covering the power generation winding 16 and supporting the tip of the rotary shaft by means of a shaft support plate 17 attached to the center thereof.
尚、第１図において、永久磁石１２、ロータコア１３、
ボス１４が発電ロータを構成し、ステータコア１５、発
電巻線１６、カバー１８が発電ステータを構成している
。In addition, in FIG. 1, the permanent magnet 12, the rotor core 13,
The boss 14 constitutes a power generation rotor, and the stator core 15, power generation winding 16, and cover 18 constitute a power generation stator.
また前記発電巻線１６からは出力リード線１９が引き出
されている。Further, an output lead wire 19 is drawn out from the power generation winding 16.
第２図はロータコアの歯部１３Ａ１ステータコアの歯部
１５Ａの位置関係をよりわかりやすくするために示した
もので、第１図の速度検出用交流発電機付直流モータを
回転軸１と直角な面ｘ−ｙで切ったときの断面図である
。Figure 2 is shown to make it easier to understand the positional relationship between the teeth 13A of the rotor core and the teeth 15A of the stator core. It is a sectional view when cut along xy.
さて、給電用リード線１０に直流電圧が印加されると直
流モータは回転し、それに伴なって発電ロータも回転し
、永久磁石１２→ロータコア１３→ロータコアの歯部１
３Ａ→ステータコアの歯部１５Ａ→ステ一タコア１５→
カバー１８→永久磁石１２に通じる磁束の大きさが刻々
と変化するから発電巻線１６には交流電圧が透起され、
出力リード線１９０両端には直流モータの回転速度に依
存した周波数と振幅を有する交流信号が得られる。Now, when a DC voltage is applied to the power supply lead wire 10, the DC motor rotates, and the power generation rotor also rotates accordingly.
3A → Stator core teeth 15A → Stator core 15 →
Since the magnitude of the magnetic flux passing from the cover 18 to the permanent magnet 12 changes moment by moment, an alternating current voltage is transmitted through the power generation winding 16.
An alternating current signal having a frequency and amplitude depending on the rotation speed of the direct current motor is obtained at both ends of the output lead wire 190.
ところで、第１図および第２図において、ステータコア
１５、ロータコア１３、カバー１８の材質としては＝般
に鉄板が用いられるが、透磁率があまり高くないため、
より大きな出力電圧を得ようとする場合には、前記ロー
タコア１３、ステータコア１５、カバー１８の材質を全
て高透磁率を有するニッケル板、・〈−マロイ板などに
変更することが多い。By the way, in FIGS. 1 and 2, the stator core 15, rotor core 13, and cover 18 are generally made of iron plate, but since the magnetic permeability is not very high,
In order to obtain a larger output voltage, the materials of the rotor core 13, stator core 15, and cover 18 are often changed to a nickel plate, Malloy plate, or the like having high magnetic permeability.
しかしながら、ニッケル板、パーマロイ板などを使用す
ると出力電圧が増加する反面、素材の価格が鉄板に比べ
て非常に高価であるため、一般用としては不向きである
。However, although the use of nickel plates, permalloy plates, etc. increases the output voltage, the materials are much more expensive than iron plates, making them unsuitable for general use.
また、前記ロータコア１３、ステータコア１５、カバー
１８に硅素鋼板を使用したとしても、コストアップにな
るだけの見返りが期待できない。Further, even if silicon steel plates are used for the rotor core 13, stator core 15, and cover 18, no return on the cost increase can be expected.
そこで本考案ではロータコアとステータコアに透磁率の
異なる２種類の磁性体を効果的に用いて、速度検出用交
流発電機の出力電圧を増大せしめることとした。Therefore, in the present invention, two types of magnetic materials with different magnetic permeabilities are effectively used in the rotor core and stator core to increase the output voltage of the speed detection alternator.
すなわち本考案では、ロータコア１３を構成する磁性体
の透磁率よりも高い透磁率を有する磁性体によってステ
ータコア１５を構成する。That is, in the present invention, the stator core 15 is made of a magnetic material having a higher magnetic permeability than the magnetic material constituting the rotor core 13.
具体的には、例として前記ロータコア１３およびカバー
１８は通常の鉄板によって構成し、ステータコア１５に
硅素鋼板を用いて構成することがあげられる。Specifically, as an example, the rotor core 13 and the cover 18 may be made of ordinary iron plates, and the stator core 15 may be made of a silicon steel plate.
これによって、発電出力はステータコア１５に通常の鉄
板を用いるよりも増大し、その増大分はロータコア１３
にも硅素鋼板を用いたときと殆んど変わらない。As a result, the power generation output is increased compared to using a normal iron plate for the stator core 15, and the increase is reflected in the rotor core 13.
It is almost the same as when silicon steel plate is used.
その理由としては、第１図からもわかるようにロータコ
ア１３は永久磁石１２に密着しているため、永久磁石１
２からロータコア１３への磁気抵抗は非常に小さく、こ
の部分の磁気抵抗が多少増大したとしても、全体の磁気
抵抗は殆んど変化しないが、ロータコア１３の歯部１３
Ａとステータコア１５の歯部１５Ａのそれぞれの歯の幅
は両者が対向したときのエアーギャップ長に比べてそれ
ほど広くはないので（第２図の例では便宜上、ロータコ
ア１３とステータコア１５の歯数をいずれも３にしてい
るが、実際の発電機では１２〜３８の歯数を有している
のが常である。The reason for this is that, as can be seen from FIG. 1, the rotor core 13 is in close contact with the permanent magnet 12, so the permanent magnet 1
2 to the rotor core 13 is very small, and even if the magnetic resistance in this part increases somewhat, the overall magnetic resistance will hardly change.
Since the width of each tooth of tooth portion 15A of rotor core 13 and stator core 15 is not so wide compared to the air gap length when both face each other (in the example of FIG. 2, for convenience, the number of teeth of rotor core 13 and stator core 15 is Although the number of teeth is 3 in each case, actual generators usually have 12 to 38 teeth.
）、前記歯部１３Ａから前記歯部１５Ａに到達する磁束
数が前記ステータコア１５の透磁率の高低にかなり影響
され、例えば、前記ステータコア１５の材質として、カ
バー１８と同じ鉄板を用いると前記歯部１３Ａから出た
磁束の多くが漏洩磁束となってマグネット１２のＳ極あ
るいは前記カバーに到達するが、前記ステータコア１５
の透磁率を高くすることによって、これらの漏洩磁束の
多くが前記ステータコア１５の歯部１５Ａに至るように
なることがあげられる。), the number of magnetic fluxes reaching the tooth portion 15A from the tooth portion 13A is considerably influenced by the level of magnetic permeability of the stator core 15. For example, if the stator core 15 is made of the same iron plate as the cover 18, the tooth portion Most of the magnetic flux emitted from the stator core 15 becomes leakage magnetic flux and reaches the S pole of the magnet 12 or the cover.
By increasing the magnetic permeability of the stator core 15, most of the leakage magnetic flux reaches the tooth portion 15A of the stator core 15.
いま、ロータコア１３とステータコア１５に同種の磁性
体を用いた場合と、本考案の実施例であるロータコア１
３とステータコア１５に異種の磁性体を用いた場合とを
比較して考える。Here, we will discuss two cases in which the same type of magnetic material is used for the rotor core 13 and the stator core 15, and a case in which the rotor core 1 is an embodiment of the present invention.
3 and a case where different types of magnetic materials are used for the stator core 15 will be compared and considered.
具体的には、ロータコア１３が鉄板でステータコア１５
が鉄板Ａ１０−タコア１３が硅素鋼板でステータコア１
５が硅素鋼板Ｂ１０−タコア１３が鉄板でステータコア
１５が硅素鋼板Ｃ（本考案）の組み合わせについて第１
図に示した装置で発電出力、材料コストなどを測定、算
出してまとめると、次の表のごとくなる。Specifically, the rotor core 13 is an iron plate and the stator core 15 is
is iron plate A10 - takoa 13 is silicon steel plate stator core 1
5 is a silicon steel plate B10, the taco core 13 is an iron plate, and the stator core 15 is a silicon steel plate C (this invention).
The following table summarizes the measurements and calculations of power generation output, material costs, etc. using the equipment shown in the figure.
尚、上記表ではＡの組み合わせのときの発電出力、材料
コストを基準値１００として、基準値に対する指数で示
しており、発電出力については実測値であり、材料コス
トについては、ロータコアとステータコアの部分だけの
材料コストの比較である。In addition, in the above table, the power generation output and material cost for combination A are shown as an index relative to the standard value, with the standard value 100.The power generation output is the actual measured value, and the material cost is based on the rotor core and stator core parts. This is just a comparison of material costs.
また、よく知られているように硅素鋼板は鉄板に比べて
、折り曲げ加工が難しく、折り曲げ後の復元力も鉄板よ
りも大きいので第１図のロータコア１３の材料として硅
素鋼板を用いると、折り曲げ部分の径がステータコアの
それに比べて小さいので、加工後の変形が問題になる。Furthermore, as is well known, silicon steel plates are more difficult to bend than iron plates, and their restoring force after bending is also greater than that of steel plates. Since the diameter is smaller than that of the stator core, deformation after processing becomes a problem.
ところが、本考案のようにロータコア１３の材料として
鉄板を用いることにより、加工そのものも容易になるし
、加工後の変形の心配も解消される。However, by using an iron plate as the material for the rotor core 13 as in the present invention, the machining itself becomes easier, and concerns about deformation after machining are eliminated.
上記表からもわかるように、本考案を適用することによ
って、最も効果的に発電出力を増加させることができる
。As can be seen from the above table, the power generation output can be increased most effectively by applying the present invention.
ところで、発電出力を増加するだけに着目すれば、永久
磁石の磁力を強くしたり、発電巻線の巻回数を増加させ
たりすれば問題は解決するのであるが、前者の方法では
発電機のコギングが増加し、後者の方法では発電機の大
きさが大きくなってしまうと言う弊害を生じる。By the way, if we focus only on increasing the power generation output, the problem can be solved by increasing the magnetic force of the permanent magnet or increasing the number of turns of the power generation winding, but with the former method, the cogging of the generator increases, and the latter method has the disadvantage of increasing the size of the generator.
その点、本考案では特性上何の弊害もなく、発電出力を
増加させるためのきわめて有効な構成であると言える。In this respect, the present invention has no adverse effects in terms of characteristics and can be said to be an extremely effective configuration for increasing power generation output.
尚、第１図および第２図に示した速度検出用交流発電機
では永久磁石が発電ロータに含まれているが前記永久磁
石をステータ側に配置した場合にも本考案を適用するこ
とができる。In the speed detection alternator shown in FIGS. 1 and 2, permanent magnets are included in the power generation rotor, but the present invention can also be applied when the permanent magnets are placed on the stator side. .
この場合にはステータコアを構成する磁性体よりも高い
透磁率を有する磁性体を用いてロータコアを構成すれば
よい。In this case, the rotor core may be constructed using a magnetic material having higher magnetic permeability than the magnetic material constituting the stator core.
以上に示したように本考案の速度検出用交流発電機では
軸方向に着磁された永久磁石と外周に多数の歯部を有す
るロータコアおよびこのロータコアに対向するステータ
コアを有し、かつ、透磁率の異なる２種類の磁性体によ
ってロータコアおよびステータコアを構成しているので
、従来の欠点は全て解消でき、しかもコスト的に最も有
利に出力電圧を増大させることができ、大なる効果を奏
する。As described above, the speed detection alternator of the present invention has a permanent magnet magnetized in the axial direction, a rotor core having a large number of teeth on the outer periphery, and a stator core facing the rotor core. Since the rotor core and stator core are composed of two types of magnetic materials with different values, all of the conventional drawbacks can be eliminated, and the output voltage can be increased most advantageously in terms of cost, resulting in a great effect.
第１図は本考案の一実施例を説明するための速度検出用
交流発電機付直流モータの内部断面図、第２図は第１図
のｘ−ｙ線断面図である。
１・・・・・・回転軸、１２・・・・・・永久磁石、１
３・・・・・・ロータコア、１３Ａ・・・・・・ロータ
コアの歯部、１５・・・・・・ステータコア、１５Ａ・
・・・・・ステータコアの歯部、１６・・・・・・発電
巻線。FIG. 1 is an internal sectional view of a direct current motor with an alternator for speed detection to explain an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line x-y in FIG. 1. 1...Rotating shaft, 12...Permanent magnet, 1
3... Rotor core, 13A... Teeth of rotor core, 15... Stator core, 15A.
...Stator core teeth, 16...Generation winding.
Claims (1)
のロータコアを含む発電ロータと、前記発電ロータの歯
部に対向する歯部を有する磁性体のステータコアを含む
発電ステータと、前記ロータコアと前記ステータコアに
磁束を通じるための軸方向に着磁された永久磁石と、前
記発電ステータ上に配置され、磁束の変化を検出する発
電巻線と前記発電ステータを覆うとともに前記永久磁石
の一方の磁極に対向して配置されたカップ状の磁性体の
カバーを備え、前記永久磁石に対し非接触状態に設けら
れる前記ロータコアあるいは前記ステータコアの一方に
、他方に比べて透磁率の高い磁性体を用いるとともに、
前記ステータコアと前記ロータコアの歯部のうち少なく
とも一方の歯部を回転軸方向に折り曲げて構成したこと
を特徴とする速度検出用交流発電機。 ２、前記発電ロータは軸方向に着磁された永久磁石と前
記ロータコアを含み、前記ステータコアには前記ロータ
コアを構成する磁性体よりも高い透磁率を有する磁性体
を用いたことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
項記載の速度検出用交流発電機。 ３、軸方向に着磁された永久磁石を前記発電ステタ上に
配置し、前記ロータコアには前記ステータコアを構成す
る磁性体よりも高い透磁率を有する磁性体を用いたこと
を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の速度
検出用交流発電機。 ４、前記ロータコアには鉄板を用い、前記ステータコア
には硅素鋼板を用いたことを特徴とする実用新案登録請
求の範囲第２項記載の速度検出用交流発電機。 ５、前記ロータコアには硅素鋼板を用い、前記ステータ
コアには鉄板を用いたことを特徴とする実用新案登録請
求の範囲第３項記載の速度検出用交流発電機。[Claims for Utility Model Registration] 11 A power generation rotor including a magnetic rotor core connected to a rotation shaft and having a large number of teeth on the outer periphery, and a magnetic stator core having teeth facing the teeth of the power generation rotor. a power generation stator including a power generation stator, an axially magnetized permanent magnet for passing magnetic flux between the rotor core and the stator core, a power generation winding disposed on the power generation stator to detect changes in magnetic flux, and covering the power generation stator. and a cup-shaped magnetic cover disposed opposite to one magnetic pole of the permanent magnet, and one of the rotor core or the stator core, which is provided in a non-contact state with respect to the permanent magnet, is more transparent than the other. In addition to using a magnetic material with high magnetic flux,
An alternator for speed detection, characterized in that at least one of the teeth of the stator core and the rotor core is bent in the direction of the rotation axis. 2. The power generating rotor includes a permanent magnet magnetized in the axial direction and the rotor core, and the stator core is made of a magnetic material having a higher magnetic permeability than the magnetic material constituting the rotor core. Scope of patent registration request No. 1
An alternator for speed detection as described in . 3. A utility model characterized in that a permanent magnet magnetized in the axial direction is arranged on the power generation stator, and a magnetic material having a higher magnetic permeability than the magnetic material constituting the stator core is used for the rotor core. An alternator for speed detection according to claim 1. 4. The speed detecting alternator according to claim 2, wherein the rotor core is made of an iron plate, and the stator core is made of a silicon steel plate. 5. The speed detecting alternator according to claim 3, wherein the rotor core is made of a silicon steel plate, and the stator core is made of an iron plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1976137887U JPS5939826Y2 (en) | 1976-10-13 | 1976-10-13 | Alternator for speed detection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1976137887U JPS5939826Y2 (en) | 1976-10-13 | 1976-10-13 | Alternator for speed detection |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5354315U JPS5354315U (en) | 1978-05-10 |
| JPS5939826Y2 true JPS5939826Y2 (en) | 1984-11-08 |
Family
ID=28746712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1976137887U Expired JPS5939826Y2 (en) | 1976-10-13 | 1976-10-13 | Alternator for speed detection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5939826Y2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5925707A (en) * | 1982-08-02 | 1984-02-09 | 株式会社熊平製作所 | Facing moving case |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4212016Y1 (en) * | 1965-01-08 | 1967-07-06 |
-
1976
- 1976-10-13 JP JP1976137887U patent/JPS5939826Y2/en not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4212016Y1 (en) * | 1965-01-08 | 1967-07-06 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5354315U (en) | 1978-05-10 |
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