JPS5850508B2 - 直流電動機 - Google Patents
直流電動機Info
- Publication number
- JPS5850508B2 JPS5850508B2 JP53092557A JP9255778A JPS5850508B2 JP S5850508 B2 JPS5850508 B2 JP S5850508B2 JP 53092557 A JP53092557 A JP 53092557A JP 9255778 A JP9255778 A JP 9255778A JP S5850508 B2 JPS5850508 B2 JP S5850508B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- main pole
- pole
- motor
- armature
- length
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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
- H02K23/24—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having commutating-pole windings
-
- 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
- H02K23/40—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the arrangement of the magnet circuits
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は補極の存在のために主極が幅狭部分と幅広部分
とを有する直流電動機に関する。
とを有する直流電動機に関する。
直流電動機においては整流領域にある電機子巻線に逆起
電力が生じ、この逆起電力がブラシからの火花を生じさ
せる原因となる。
電力が生じ、この逆起電力がブラシからの火花を生じさ
せる原因となる。
この整流領域の逆起電力を打消すために補強が広く用い
られている。
られている。
第１図は従来の補極を備えた直流電動機の断面図である
。
。
第１図に卦いて、電機子１と継鉄２との間には、４つの
主極３，４，５および６が等間隔に配置され、さらにこ
れら主極の中間には、補極７，８．９および１０が配置
されている。
主極３，４，５および６が等間隔に配置され、さらにこ
れら主極の中間には、補極７，８．９および１０が配置
されている。
しかしながら、これら補極には電機子電流による磁界（
電機子反作用磁界）が逆向きに加わるので、補極の効果
を発揮させるために必要な起磁力は、上記逆起電力を打
消”す分に加えて、電機子反作用磁界を打消す分だけ多
くなる。
電機子反作用磁界）が逆向きに加わるので、補極の効果
を発揮させるために必要な起磁力は、上記逆起電力を打
消”す分に加えて、電機子反作用磁界を打消す分だけ多
くなる。
このため、補極の巻線断面積は大きくなシ、電動機の発
熱量も増大して各種特性が低下する等の欠点があった。
熱量も増大して各種特性が低下する等の欠点があった。
第２図は上述の欠点を除くために考えられたＥ型補極を
備えた直流電動機の断面図である（参照二本出願人によ
る特願昭５２−０４０９５３号）。
備えた直流電動機の断面図である（参照二本出願人によ
る特願昭５２−０４０９５３号）。
補極７’、 ８’、 ９’および１０′はそれぞれ非磁
性部材１１．１２，１３卦よび１４によって継鉄２から
磁気的に絶縁され、各補極には電機子１に対向してＮ極
とＳ極とが設けられ、これら両極と電機子１とを含む補
極磁気回路が形成されている。
性部材１１．１２，１３卦よび１４によって継鉄２から
磁気的に絶縁され、各補極には電機子１に対向してＮ極
とＳ極とが設けられ、これら両極と電機子１とを含む補
極磁気回路が形成されている。
しかしながら、第２図のものは、Ｅ型補極７′、ぎ、９
／釦よび１０′が通常の補極７，８．１−よび１０より
大きく、すなわちβ（第１図）く〆（第２図）であシ、
従って、主極と補極との間の干渉を防止するために主極
３／、 ４／、 ５／および６′を第１図の主極３，４
，５および６より小さく、すなわちα（第１図）〉ｌ（
第２図）とする必要があり、そのために、主極と電極子
との間の全磁束の減少分を補うために主極を長くし、す
なわち電動機の胴長を長くする必要があり、そのため製
造コストが高くなるという問題点を有する。
／釦よび１０′が通常の補極７，８．１−よび１０より
大きく、すなわちβ（第１図）く〆（第２図）であシ、
従って、主極と補極との間の干渉を防止するために主極
３／、 ４／、 ５／および６′を第１図の主極３，４
，５および６より小さく、すなわちα（第１図）〉ｌ（
第２図）とする必要があり、そのために、主極と電極子
との間の全磁束の減少分を補うために主極を長くし、す
なわち電動機の胴長を長くする必要があり、そのため製
造コストが高くなるという問題点を有する。
また、Ｅ型補強７／、 ８／、 ｓ／および１０′は
、火花を防止できる磁束を得ることができれば、電機子
１の全長に沿って存在する必要はなく、部分的に存在す
ればよく、その結果として主極３’ｔ ４’ｔ ５／お
よび６′は第３図に示すように幅広部分Ａと幅狭部分Ｂ
とを有する。
、火花を防止できる磁束を得ることができれば、電機子
１の全長に沿って存在する必要はなく、部分的に存在す
ればよく、その結果として主極３’ｔ ４’ｔ ５／お
よび６′は第３図に示すように幅広部分Ａと幅狭部分Ｂ
とを有する。
一方、主極と電機子との間の磁束密度分布は、主極によ
る磁束密度分布と電機子電流による磁束密度分布との合
成によって決定され、その合成磁束密度分布は一方側に
片寄ることが知られる。
る磁束密度分布と電機子電流による磁束密度分布との合
成によって決定され、その合成磁束密度分布は一方側に
片寄ることが知られる。
それにより、磁束密度が所定の大きさを越えると、コン
ミュテータのセグメント電圧が所定の大きさを超えフラ
ッシュオーバの原因となる。
ミュテータのセグメント電圧が所定の大きさを超えフラ
ッシュオーバの原因となる。
これの対策として、第４図に示すように、主極の両端側
のエア・ギャップの長さを主極の中央部側のエア・ギャ
ップの長さに比べて大きく設定し、これにより、合成磁
束密度分布の片寄りを小さくし、上記のフラッシュオー
バを防止している。
のエア・ギャップの長さを主極の中央部側のエア・ギャ
ップの長さに比べて大きく設定し、これにより、合成磁
束密度分布の片寄りを小さくし、上記のフラッシュオー
バを防止している。
しかしながら、この第４図の方法を第３図のものに適用
すると、主極の周辺部すなわち幅広部分Ａのうち外方に
突出した部分の下の電機子巻線の起電力が主極の中央部
分の下の電機子巻線の起電力に比べて極端に小さくなう
、そのため、やはり主極を長くする必要があり、製造コ
ストが高くなるという問題点があった。
すると、主極の周辺部すなわち幅広部分Ａのうち外方に
突出した部分の下の電機子巻線の起電力が主極の中央部
分の下の電機子巻線の起電力に比べて極端に小さくなう
、そのため、やはり主極を長くする必要があり、製造コ
ストが高くなるという問題点があった。
本発明の目的は、幅狭部分と幅広部分とを有する主極に
おいて、コン□ユテータセグメント間の電圧が所定の大
きさを超えない範囲で主極と電極子との間の磁束密度を
できるだけ大きくするという着想にもとすき、幅広部分
のうち幅狭部分よシ外方に突出した部分のエア・ギャッ
プの長さを小さくして、主極の周辺部の起電力と中央部
の起電力とを同程度にならしめ、かつ主極下の全磁束を
増加せしめ、これにより直流電動機における整流作用を
確保しつつ、同一容積についての電動機出力を大ならし
め、あるいは電動機を小型化せしめて、製造コストの点
で有利なものを得、上述の従来形における問題点を解決
することにある。
おいて、コン□ユテータセグメント間の電圧が所定の大
きさを超えない範囲で主極と電極子との間の磁束密度を
できるだけ大きくするという着想にもとすき、幅広部分
のうち幅狭部分よシ外方に突出した部分のエア・ギャッ
プの長さを小さくして、主極の周辺部の起電力と中央部
の起電力とを同程度にならしめ、かつ主極下の全磁束を
増加せしめ、これにより直流電動機における整流作用を
確保しつつ、同一容積についての電動機出力を大ならし
め、あるいは電動機を小型化せしめて、製造コストの点
で有利なものを得、上述の従来形における問題点を解決
することにある。
本発明においては、補極の存在のために幅狭部分と該幅
狭部分に連続する幅広部分とを有する主極を備える直流
電動機において、前記幅広部分のうち、前記幅広部分よ
りも外方に突出した部分におけるエア・ギャップの長さ
が前記幅狭部分の最外側位置に卦けるエア・ギャップの
長さよりも小にされたことを特徴とする直流電動機が提
供される。
狭部分に連続する幅広部分とを有する主極を備える直流
電動機において、前記幅広部分のうち、前記幅広部分よ
りも外方に突出した部分におけるエア・ギャップの長さ
が前記幅狭部分の最外側位置に卦けるエア・ギャップの
長さよりも小にされたことを特徴とする直流電動機が提
供される。
以下、第５図〜第８図について本発明の詳細な説明する
。
。
第５図は本発明が適用される直流電動機の縦断面図であ
シ、Ｃ−Ｃ線−の下側はＣ−Ｃ線の上側に対して４５°
回転した位置の断面図を示す。
シ、Ｃ−Ｃ線−の下側はＣ−Ｃ線の上側に対して４５°
回転した位置の断面図を示す。
電機子１は継鉄２の中に配置され、この場合、電機子１
の軸３３が軸受３４によって支えられている。
の軸３３が軸受３４によって支えられている。
電機子１の外周には、９０°間隔で４つの主極２３（２
４，２５，２６は図示せず）、およびこれらの主極の中
間にＥ型補極７’ （８’、 ９’、 １０’は図示
せず）が配設される。
４，２５，２６は図示せず）、およびこれらの主極の中
間にＥ型補極７’ （８’、 ９’、 １０’は図示
せず）が配設される。
電機子電流はブラシ３１からコミュテータ３２を介して
電機子１に巻かれた電機子巻線（図示せず）に流れ、一
方、４つの主極は互いに隣りの主極と逆極性となるよう
に巻線（図示せず）が巻かれている。
電機子１に巻かれた電機子巻線（図示せず）に流れ、一
方、４つの主極は互いに隣りの主極と逆極性となるよう
に巻線（図示せず）が巻かれている。
Ｅ型補極９′は主極２３と異なり、電機子１の一部に沿
ってのみ存在する。
ってのみ存在する。
Ｅ型補極はブラシ火花を防止できる磁束を得ることがで
きれば、寸法的な制限はなく、配設場所が小さい方がコ
ストの点で有利である。
きれば、寸法的な制限はなく、配設場所が小さい方がコ
ストの点で有利である。
第６図は第５図のＶＩ−ＶＩ線断筒図であって、補極の
存在しない部分を示し、他方、第７図は第５図の■−■
線断面図であって、補極の存在する部分を示す。
存在しない部分を示し、他方、第７図は第５図の■−■
線断面図であって、補極の存在する部分を示す。
第６図および第７図に示すように、各主極２３，２４．
２５および２６は、部分的に存在するＥ型補極７’、
８’、 ９’および１０′の存在のために、幅広部分
と幅狭部分とを有し、第３図と同様な形状になっている
。
２５および２６は、部分的に存在するＥ型補極７’、
８’、 ９’および１０′の存在のために、幅広部分
と幅狭部分とを有し、第３図と同様な形状になっている
。
第８図は本発明の直流電動機における主極と電機子との
間のエア・ギャップを示す断面図である。
間のエア・ギャップを示す断面図である。
主極２３はＮ極となるように巻線が巻かれ、導線４１．
４２・・・には図示の方向の負荷電流が流れ、電機子１
は図示の矢印の如く反時計方向に回転されているとする
。
４２・・・には図示の方向の負荷電流が流れ、電機子１
は図示の矢印の如く反時計方向に回転されているとする
。
また、主極２３において、２３Ａは幅広部分の断面を示
し、破線で表わす２３Ｂは幅狭部分の断面を示す。
し、破線で表わす２３Ｂは幅狭部分の断面を示す。
第８図の構成における起電力特性を説明する。
一般に、一定の磁束密度Ｂ（Ｗｂ／ｍ２ ）の磁界中を
速度ｖ（ｍ／ｓ）にて直角に横切る長さＬ（ハ）の導線
には、 Ｅ＝ＢＬｖ（Ｖ） の起電力が生ずるから、各導線４１，４２，４３゜４４
ち−よび４５の近傍にかける磁束密度をそれぞれＢｌ
ｔ Ｂ２ ＋ Ｂ３ ｔ Ｂ４釦よびＢ５ とし、主極
２３の軸方向の全長をｔｌ とし、主極２３の幅広部分
２３Ａの軸方向の長さをｔ２ とすれば、各導線４１，
４２，４３，４４卦よび４５には、それぞれ Ｅｌ ：１３ｔ ｔ２ Ｖ Ｂ２−Ｂ２ｔ１ ｖ Ｂ３ ＝１３３ｔｌ Ｖ Ｂ４ ＝１３． １１ Ｖ Ｂ５ ＝Ｂ５ ４ Ｖ の起電力が生ずる。
速度ｖ（ｍ／ｓ）にて直角に横切る長さＬ（ハ）の導線
には、 Ｅ＝ＢＬｖ（Ｖ） の起電力が生ずるから、各導線４１，４２，４３゜４４
ち−よび４５の近傍にかける磁束密度をそれぞれＢｌ
ｔ Ｂ２ ＋ Ｂ３ ｔ Ｂ４釦よびＢ５ とし、主極
２３の軸方向の全長をｔｌ とし、主極２３の幅広部分
２３Ａの軸方向の長さをｔ２ とすれば、各導線４１，
４２，４３，４４卦よび４５には、それぞれ Ｅｌ ：１３ｔ ｔ２ Ｖ Ｂ２−Ｂ２ｔ１ ｖ Ｂ３ ＝１３３ｔｌ Ｖ Ｂ４ ＝１３． １１ Ｖ Ｂ５ ＝Ｂ５ ４ Ｖ の起電力が生ずる。
フラッシュオーバを防止するためには、各導線に生ずる
起電力Ｅ１ｔ Ｅ２＃ Ｅ３１Ｅ４およびＥ、は所定の
許容直向であることが必要であるが、電動機としてはＥ
１＋ Ｂ２ ＋ Ｂ３ ＋Ｅ４およびＢ５はいずれも許
容匝範囲内でできるだけ犬であることが望ましい。
起電力Ｅ１ｔ Ｅ２＃ Ｅ３１Ｅ４およびＥ、は所定の
許容直向であることが必要であるが、電動機としてはＥ
１＋ Ｂ２ ＋ Ｂ３ ＋Ｅ４およびＢ５はいずれも許
容匝範囲内でできるだけ犬であることが望ましい。
第８図に卦いては、幅広部分２３Ａの長さΔは通常、主
極２３の全長Δに比べて小さく、たとえば数分の１であ
ることに着目して、幅広部分２３Ａのうち、幅狭部分２
３Ｂより外方に突出した部分のエア・ギャップの長さｇ
ｌｔ ｇｙ を幅狭部分２３Ｂの最外側のエア・ギャッ
プの長さｇｚ ｍ ｇａ よう小さくして、対応す
る磁束密度Ｂ１およびＢ５ をそれぞれ磁束密度Ｂ２
およびＢ４ よりも大きく設定しである。
極２３の全長Δに比べて小さく、たとえば数分の１であ
ることに着目して、幅広部分２３Ａのうち、幅狭部分２
３Ｂより外方に突出した部分のエア・ギャップの長さｇ
ｌｔ ｇｙ を幅狭部分２３Ｂの最外側のエア・ギャッ
プの長さｇｚ ｍ ｇａ よう小さくして、対応す
る磁束密度Ｂ１およびＢ５ をそれぞれ磁束密度Ｂ２
およびＢ４ よりも大きく設定しである。
このようにして、幅広部分２３Ａの突出した部分のエア
・ギャップの長さｇｌおよびＢ５をできるだけ小さくし
て、主極２３の周辺部の起電力Ｅ１およびＥ、を中央部
の起電力Ｅ２．Ｅ３およびＢ４と同程度の大きさになら
しめている。
・ギャップの長さｇｌおよびＢ５をできるだけ小さくし
て、主極２３の周辺部の起電力Ｅ１およびＥ、を中央部
の起電力Ｅ２．Ｅ３およびＢ４と同程度の大きさになら
しめている。
なお、上述の実施例においては、直流電動機はＥ型補極
を用いているが、補極の存在のために主極に幅広部分と
幅狭部分とが形成されればＥ型取外の補極を用いた場合
にも適用することが可能である。
を用いているが、補極の存在のために主極に幅広部分と
幅狭部分とが形成されればＥ型取外の補極を用いた場合
にも適用することが可能である。
また、上述の実施例では直流電動機の極数が４のものを
示したが、極数はこれ以外の数になし得る。
示したが、極数はこれ以外の数になし得る。
本発明によれば、主極の周辺部の起電力と中央部の起電
力とを同程度の大きさにならしめ、さらに主極下の全磁
束を増加せしめることにより、直流電動機における整流
作用を確保しつつ、同一容積についての電動機出力を犬
ならしめることができ、あるいは電動機を小型化するこ
とができ、これにより、製造コストの点で有利なものを
得、前述の従来形における問題点の解決に役立つもので
ある。
力とを同程度の大きさにならしめ、さらに主極下の全磁
束を増加せしめることにより、直流電動機における整流
作用を確保しつつ、同一容積についての電動機出力を犬
ならしめることができ、あるいは電動機を小型化するこ
とができ、これにより、製造コストの点で有利なものを
得、前述の従来形における問題点の解決に役立つもので
ある。
第１図は従来の補極を備えた直流電動機の断面図、第２
図は従来のＥ型補極を備えた直流電動機の断面図、第３
図は第２図における主極の一例の斜視図、第４図は従来
の直流電動機に卦ける主極と電機子との間のエア・ギャ
ップを示す断面図、第５図は本発明が適用される直流電
動機の縦断面図、第６図は第５図のＶＩ−Ｖｌ線断面図
、第７図は第５図の■−■線断面図、第８図は本発明の
直流電動機にかける主極と電機子との間のエア・ギャッ
プを示す断面図である。 符号の説明、１ ：電機子、２：継鉄、３〜６゜３ｔ〜
６１：主極、７〜１０：補極、７〜１０’：Ｅ型補極、
１１〜１４：非磁性部材、２３〜２６：主極。
図は従来のＥ型補極を備えた直流電動機の断面図、第３
図は第２図における主極の一例の斜視図、第４図は従来
の直流電動機に卦ける主極と電機子との間のエア・ギャ
ップを示す断面図、第５図は本発明が適用される直流電
動機の縦断面図、第６図は第５図のＶＩ−Ｖｌ線断面図
、第７図は第５図の■−■線断面図、第８図は本発明の
直流電動機にかける主極と電機子との間のエア・ギャッ
プを示す断面図である。 符号の説明、１ ：電機子、２：継鉄、３〜６゜３ｔ〜
６１：主極、７〜１０：補極、７〜１０’：Ｅ型補極、
１１〜１４：非磁性部材、２３〜２６：主極。
Claims (1)
- １ 補極の存在のために幅狭部分と該幅狭部分に連続す
る幅広部分とを有する主極を備える直流電動機において
、前記幅広部分のうち、前記幅狭部分よりも外方に突出
した部分におけるエア・ギャップの長さよりも小にされ
たことを特徴とする直流電動機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53092557A JPS5850508B2 (ja) | 1978-07-31 | 1978-07-31 | 直流電動機 |
| US06/095,985 US4439703A (en) | 1978-07-31 | 1979-11-20 | Direct current motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53092557A JPS5850508B2 (ja) | 1978-07-31 | 1978-07-31 | 直流電動機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5523705A JPS5523705A (en) | 1980-02-20 |
| JPS5850508B2 true JPS5850508B2 (ja) | 1983-11-10 |
Family
ID=14057707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53092557A Expired JPS5850508B2 (ja) | 1978-07-31 | 1978-07-31 | 直流電動機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4439703A (ja) |
| JP (1) | JPS5850508B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57189553A (en) * | 1981-05-14 | 1982-11-20 | Mitsubishi Electric Corp | Dc rotary electric machine |
| US4593216A (en) * | 1982-09-24 | 1986-06-03 | Ibm Business Machines Corporation | Rotary stepping motor having improved construction |
| JPS5990279U (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-19 | 山洋電気株式会社 | 永久磁石回転子形電動機 |
| US4616150A (en) * | 1985-01-28 | 1986-10-07 | General Motors Corporation | Interpole assembly for a DC machine |
| KR0137920B1 (ko) * | 1993-02-10 | 1998-06-15 | 세끼모또 다다히로 | 스핀들 모터 |
| DE19734958A1 (de) * | 1997-08-13 | 1999-02-18 | Fein C & E | Reihenschlußmotor |
| US6713929B2 (en) * | 2000-02-25 | 2004-03-30 | C. & E. Fein Gmbh & Co. Kg | Series-wound motor |
| DE10026009A1 (de) * | 2000-05-25 | 2001-12-06 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung mit einem Stator und einer Hülse |
| US6903480B2 (en) * | 2003-02-26 | 2005-06-07 | Asmo Co., Ltd. | Core having axially assembled core sub-parts and dynamo-electric machine member having the same |
| TWD192817S (zh) * | 2017-07-18 | 2018-09-11 | 宇生自然能源科技股份有限公司 | Magnetizer |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2394075A (en) * | 1941-02-26 | 1946-02-05 | Westinghouse Electric Corp | Generator and power plant therefor |
| US2303293A (en) * | 1941-06-03 | 1942-11-24 | Gen Electric | Dynamoelectric machine |
| JPS46217A (ja) * | 1970-01-21 | 1971-08-20 | ||
| JPS53126107A (en) * | 1977-04-12 | 1978-11-04 | Fujitsu Fanuc Ltd | Dc motor |
| JPS56112837A (en) * | 1980-02-12 | 1981-09-05 | Fanuc Ltd | Direct current machine with e type commutating pole |
-
1978
- 1978-07-31 JP JP53092557A patent/JPS5850508B2/ja not_active Expired
-
1979
- 1979-11-20 US US06/095,985 patent/US4439703A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4439703A (en) | 1984-03-27 |
| JPS5523705A (en) | 1980-02-20 |
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| JPH0116102B2 (ja) | ||
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| EP0016473B1 (en) | A direct current motor having e-shaped interpoles and main poles with unsymmetrical pole pieces | |
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