(57)【要約】【課題】比較的簡単な構成で、高保磁力の例えば希土類磁石やＮｄＦｅＢ系ボンド磁石等の脱磁を良好に行うことができるようにすることを目的とする。【解決手段】昇圧トランス３よりの電圧により充電用コンデンサ６を正方向に充電する第１及び第２のスイッチ１１ａ及び１１ｂと、この充電用コンデンサ６を負方向に充電する第３及び第４のスイッチ１１ｃ及び１１ｄと、この充電用コンデンサ６よりの正電流を脱磁コイル８に流す第５のスイッチ１３と、この充電用コンデンサ６よりの負電流を脱磁コイル８に流す第６のスイッチ１４と、この充電用コンデンサ６の両端電圧を検出する電圧検出手段１２と、この電圧検出手段１２の検出電圧に応じて、この第１〜第６のスイッチ１１ａ〜１４を制御する制御手段１０とを有するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇圧トランスよりの電圧により充電用コンデンサを正方向に充電する第１及び第２のスイッチと、前記充電用コンデンサを負方向に充電する第３及び第４のスイッチと、前記充電用コンデンサよりの正電流を脱磁コイルに流す第５のスイッチと、前記充電用コンデンサよりの負電流を脱磁コイルに流す第６のスイッチと、前記充電用コンデンサの両端電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段の検出電圧に応じて、前記第１〜第６のスイッチを制御する制御手段とを有することを特徴とする脱磁装置。
【請求項２】
昇圧トランスよりの電圧により充電用コンデンサを一方向に充電する第１及び第２のスイッチと、前記充電用コンデンサを他方向に充電する第３及び第４のスイッチと、前記充電用コンデンサよりの一方向の電流を脱磁コイルに流す第５のスイッチと、前記充電用コンデンサよりの他方向の電流を脱磁コイルに流す第６のスイッチと、前記充電用コンデンサの両端電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段の検出電圧に応じて、前記第１〜第６のスイッチを制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、初めに前記第１及び第２のスイッチをオンとして、前記充電用コンデンサを一方向に第１の所定電圧まで充電し、その後、前記第１及び第２のスイッチをオフとすると共に、前記第５のスイッチをオンとして、前記充電用コンデンサより一方向の電流を脱磁コイルに流し、前記脱磁コイルにより一方向の磁場を発生すると共に、前記充電用コンデンサに減衰した他方向の電圧を充電し、次に、前記第５のスイッチをオフすると共に、前記第３及び第４のスイッチをオンとし、前記充電用コンデンサを減衰した他方向の電圧より他方向の第２の所定電圧になるまで充電し、その後、前記第３及び第４のスイッチをオフとすると共に、前記第６のスイッチをオンとして、前記充電用コンデンサより他方向の電流を脱磁コイルに流し、前記脱磁コイルにより他方向の磁場を発生すると共に、前記充電用コンデンサに減衰した一方向の電圧を充電し、次に、前記第６のスイッチをオフすると共に、前記第１及び第２のスイッチをオンとし、前記充電用コンデンサを減衰した一方向の電圧より一方向の第３の所定電圧になるまで充電し、上述を所定回数繰り返して、前記脱磁コイルに所定の交流減衰磁場を得るようにしたことを特徴とする脱磁方法。
【請求項３】
請求項２記載の脱磁方法において、
試料磁石に対する前記交流減衰磁場の反転毎の磁場の減衰の絶対値が略５６０〔Ｏｅ〕以下となるようにしたことを特徴とする脱磁方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高保磁力の例えば希土類磁石やＮｄＦｅＢ系ボンド磁石（ネオジムボンド磁石）等の脱磁に使用して好適な脱磁装置及び脱磁方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、試料磁石（永久磁石）を脱磁するのに種々の脱磁装置及び脱磁方法が提案されている。
【０００３】
例えば、試料磁石をこの試料磁石のキューリー温度以上に加熱して脱磁する熱脱磁方法がある。
【０００４】
また、試料磁石に交流減衰磁場を与えて脱磁する交流減衰脱磁方法がある。この交流減衰脱磁方法を実施する従来の脱磁装置の例として、図５に示すようなものがある。
【０００５】
この図５につき説明するに、この図５において、１は１００ＶＡＣ又は２００ＶＡＣの商用電源を示し、この商用電源１の一端は、後述する充電用コンデンサ６の充電状態に応じて商用電源の位相を制御する位相制御回路を構成するサイリスタ（ＳＣＲ）２ａのアノード及びサイリスタ２ｂのカソードに夫々接続されている。
【０００６】
このサイリスタ２ａのカソード及びサイリスタ２ｂのアノードは、夫々昇圧トランス３の１次側巻線３ａを介してこの商用電源１の他端に接続されている。この場合、このサイリスタ２ａ及び２ｂのゲートＧには、充電用コンデンサ６の充電状態に応じた制御信号が供給されており、この制御信号により昇圧トランス３の１次側巻線３ａに位相が制御された所望の交流電圧が供給されるようになっている。
【０００７】
昇圧トランス３の２次側巻線３ｂの一端は、ダイオードブリッジより成る両波整流回路４の一方の入力端子に接続され、この２次側巻線３ｂの他端は、両波整流回路４の他方の入力端子に接続されている。
【０００８】
そして、この両波整流回路４の正極出力端子は、充電用コンデンサ６の充電時にオンとされ、脱磁時（放電時）にオフとされるサイリスタ（ＳＣＲ）５を介して例えば１５０００μＦの充電用コンデンサ６の一端に接続される。この充電用コンデンサ６の他端は、両波整流回路４の負極出力端子に接続されている。この図５に示す従来例においては、充電用コンデンサ６の両端電圧は、例えば２０００Ｖになるまで充電されるようになされている。
【０００９】
サイリスタ５のカソード及び充電用コンデンサ６の接続点は、スイッチング素子を構成するサイリスタ（ＳＣＲ）７ａのアノード及びサイリスタ７ｂのカソードに接続される。そして、このサイリスタ７ａのカソード及びサイリスタ７ｂのアノードは、脱磁コイル８の一端に接続され、この脱磁コイル８の他端は、両波整流回路４の負極出力端子及び充電用コンデンサ６の接続点に接続される。
【００１０】
この場合、サイリスタ７ａ及び７ｂは、脱磁動作時に共にオンとされるようになされている。
【００１１】
この図５に示す従来例において、試料磁石（永久磁石）を脱磁するときは、脱磁コイル８に対し、この試料磁石を所定の関係に配置し、サイリスタ５のゲートＧに制御信号を供給して、このサイリスタ５をオンとし、充電用コンデンサ６の両端電圧が、例えば２０００Ｖになるまでこの充電用コンデンサ６を充電する。
【００１２】
その後、試料磁石の脱磁時には、サイリスタ５をオフとすると共にサイリスタ７ａ及び７ｂの夫々のゲートＧに制御信号を供給して、このサイリスタ７ａ及び７ｂを共にオンとする。
【００１３】
このときは、充電用コンデンサ６に充電された電荷が、初め充電用コンデンサ６の正極→サイリスタ７ａ→脱磁コイル８→充電用コンデンサ６の負極と流れ、減衰された電荷が充電用コンデンサ６に蓄積されると共にこのとき脱磁コイル８により一方向（正方向）の磁場を発生する。
【００１４】
次に、充電用コンデンサ６に充電された電荷が、充電用コンデンサ６の負極→脱磁コイル８→サイリスタ７ｂ→充電用コンデンサ６の正極と流れ、更に減衰された電荷が充電用コンデンサ６に蓄積されると共にこのとき脱磁コイル８により逆方向（負方向）の磁場を発生する。
【００１５】
この図５に示す従来例においては、上述を繰り返し、脱磁コイル８により、図６に示すような交流減衰磁場を発生し、試料磁石を脱磁することができる。
【００１６】
また、特許文献１には、連続かつ一定の磁場中に試料磁石を置き、磁力線の向きに垂直な方向を中心軸として相対的に回転させながら引き離すようにした脱磁方法が開示されている。
【特許文献１】特開平８−９７０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
然しながら、熱脱磁方法においては、試料磁石をそのキューリー温度以上に加熱しなければならないことから、この試料磁石によっては、酸化や構造変化による劣化の恐れがある。
【００１８】
また、磁石粉末を樹脂で結合させたボンド磁石においては、加熱により樹脂が炭化することから、この熱脱磁方法は、採用することはできない。
【００１９】
また、図５に示すような、交流減衰脱磁方法は、フェライト磁石等の保磁力が比較的小さい試料磁石については、良好に脱磁できるが、この試料磁石が高保磁力の例えば希土類磁石やＮｄＦｅＢ系ボンド磁石等であるときには、良好に脱磁することができない不都合があった。
【００２０】
これは、図５に示すような、交流減衰脱磁方法においては、磁場が反転する毎の絶対値での減衰が図６に示すように、略４割と大きく、高保磁力の試料磁石における脱磁時のヒステリシス曲線が図７に示すようになり残留磁束が０に収束しないためである。
【００２１】
また、特許文献１には、超伝導コイルを使用したときに高保磁力の試料磁石を脱磁することができる旨の記載がある。然しながら、超伝導コイルを使用したときには、構成が複雑となると共に構造が大型化する不都合がある。
【００２２】
本発明は、斯かる点に鑑み、比較的簡単な構成で、高保磁力の例えば希土類磁石やＮｄＦｅＢ系ボンド磁石等の脱磁を良好に行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の脱磁装置は、昇圧トランスよりの電圧により充電用コンデンサを正方向に充電する第１及び第２のスイッチと、この充電用コンデンサを負方向に充電する第３及び第４のスイッチと、この充電用コンデンサよりの正電流を脱磁コイルに流す第５のスイッチと、この充電用コンデンサよりの負電流を脱磁コイルに流す第６のスイッチと、この充電用コンデンサの両端電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段の検出電圧に応じて、この第１〜第６のスイッチを制御する制御手段とを有するものである。
【００２４】
本発明の脱磁方法は、昇圧トランスよりの電圧により充電用コンデンサを一方向に充電する第１及び第２のスイッチと、この充電用コンデンサを他方向に充電する第３及び第４のスイッチと、この充電用コンデンサよりの一方向の電流を脱磁コイルに流す第５のスイッチと、この充電用コンデンサよりの他方向の電流を脱磁コイルに流す第６のスイッチと、この充電用コンデンサの両端電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段の検出電圧に応じて、この第１〜第６のスイッチを制御する制御手段とを有し、この制御手段は、初めにこの第１及び第２のスイッチをオンとして、この充電用コンデンサを一方向に第１の所定電圧まで充電し、その後、この第１及び第２のスイッチをオフとすると共に、この第５のスイッチをオンとして、この充電用コンデンサより一方向の電流を脱磁コイルに流し、この脱磁コイルにより一方向の磁場を発生すると共に、この充電用コンデンサに減衰した他方向の電圧を充電し、次に、この第５のスイッチをオフすると共に、この第３及び第４のスイッチをオンとし、この充電用コンデンサを減衰した他方向の電圧より他方向の第２の所定電圧になるまで充電し、その後、この第３及び第４のスイッチをオフとすると共に、この第６のスイッチをオンとして、この充電用コンデンサより他方向の電流を脱磁コイルに流し、この脱磁コイルにより他方向の磁場を発生すると共に、この充電用コンデンサに減衰した一方向の電圧を充電し、次に、この第６のスイッチをオフすると共に、この第１及び第２のスイッチをオンとし、この充電用コンデンサを減衰した一方向の電圧より一方向の第３の所定電圧になるまで充電し、上述を所定回数繰り返して、この脱磁コイルに所定の交流減衰磁場を得るようにしたものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、試料磁石に対する脱磁コイルが発生する交流減衰磁場の反転毎の磁場の減衰の絶対値を所定の値例えば反転毎の磁場の減衰の絶対値が略５６０〔Ｏｅ〕以下となるようにでき、比較的簡単な構成で、高保磁力の例えば希土類磁石やＮｄＦｅＢ系ボンド磁石等の脱磁を良好に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図１〜図４を参照して、本発明脱磁装置及び脱磁方法を実施するための形態の例につき説明する。図１において、図５に対応する部分には同一符号を付して示す。
【００２７】
図１において、１は１００ＶＡＣ又は２００ＶＡＣの商用電源を示し、この商用電源１の一端は、後述する充電用コンデンサ６の充電状態に応じて商用電源の位相を制御する位相制御回路を構成するサイリスタ（ＳＣＲ）２ａのアノード及びサイリスタ２ｂのカソードに夫々接続されている。
【００２８】
このサイリスタ２ａのカソード及びサイリスタ２ｂのアノードは、夫々昇圧トランス３の１次側巻線３ａを介してこの商用電源１の他端に接続されている。この場合、このサイリスタ２ａ及び２ｂのゲートＧには、後述するパーソナルコンピュタ１０ａ等より構成された制御装置１０より、充電用コンデンサ６の充電状態に応じた制御信号が供給されており、この制御信号により昇圧トランス３の１次側巻線３ａに位相が制御された所望の交流電圧が供給されるようになっている。
【００２９】
昇圧トランス３の２次側巻線３ｂの一端は、ダイオードブリッジより成る両波整流回路４の一方の入力端子に接続され、この２次側巻線３ｂの他端は、両波整流回路４の他方の入力端子に接続されている。
【００３０】
本例においては、この両波整流回路４の正極出力端子が、例えば１５０００μＦの充電用コンデンサ６を正方向（例えば一方向）に充電するスイッチを構成するサイリスタ（ＳＣＲ）１１ａのアノードに接続され、このサイリスタ１１ａのカソードが、充電用コンデンサ６の正極に接続されている。
【００３１】
この充電用コンデンサ６の負極が、この充電用コンデンサ６を正方向（例えば一方向）に充電するスイッチを構成するサイリスタ（ＳＣＲ）１１ｂのアノードに接続され、このサイリスタ１１ｂのカソードが、両波整流回路４の負極出力端子に接続されている。
【００３２】
また、本例においては、この両波整流回路４の正極出力端子が、充電用コンデンサ６を負方向（例えば他方向）に充電するスイッチを構成するサイリスタ（ＳＣＲ）１１ｃのアノードに接続され、このサイリスタ１１ｃのカソードが、充電用コンデンサ６の負極に接続されている。
【００３３】
この充電用コンデンサ６の正極が、この充電用コンデンサ６を負方向（例えば他方向）に充電するスイッチを構成するサイリスタ（ＳＣＲ）１１ｄのアノードに接続され、このサイリスタ１１ｄのカソードが、両波整流回路４の負極出力端子に接続されている。
【００３４】
これ等サイリスタ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄのゲートには、制御装置１０より夫々制御信号が、供給され、充電用コンデンサ６を正方向に充電するときは、サイリスタ１１ａ及び１１ｂがオンとされ、サイリスタ１１ｃ及び１１ｄがオフとされる。また、充電用コンデンサ６を負方向に充電するときは、サイリスタ１１ａ及び１１ｂがオフとされ、サイリスタ１１ｃ及び１１ｄがオンとされる。
【００３５】
また、本例においては、この充電用コンデンサ６の両端間に電圧を検出する電圧検出回路１２が、接続され、この電圧検出回路１２の検出電圧が、制御装置１０に供給される。
【００３６】
本例においては、充電用コンデンサ６の正極は、脱磁コイル８に正（例えば一方向）電流を供給するスイッチを構成するサイリスタ（ＳＣＲ）１３のアノードに接続され、このサイリスタ１３のカソードは、脱磁コイル８を介して充電用コンデンサ６の負極に接続されている。
【００３７】
また、本例においては、充電用コンデンサ６の負極は、脱磁コイル８を介して、この脱磁コイル８に負（例えば他方向）電流を供給するスイッチを構成するサイリスタ（ＳＣＲ）１４のアノードに接続され、このサイリスタ１４のカソードは、充電用コンデンサ６の正極に接続されている。
【００３８】
これ等サイリスタ１３及び１４のゲートには、制御装置１０より夫々制御信号が、供給され、脱磁コイル８に正電流を供給するときは、サイリスタ１３をオンとするようになされると共に、サイリスタ１４をオフとする。また、脱磁コイル８に負電流を供給するときは、サイリスタ１３をオフとするようになされると共に、サイリスタ１４をオンとするようになされる。
【００３９】
ところで、本発明者が種々研究の結果、交流減衰磁場で、高保磁力の例えば希土類磁石やＮｄＦｅＢ系ボンド磁石等を脱磁するときには、最高磁場が試料磁石の保磁力の２倍程度以上で、磁場の１反転毎における減衰の絶対値を略５６０〔Ｏｅ〕以下としたときには、図４示すような、ヒステリシス曲線を描き残留磁束が０となり、良好に脱磁できることがわかった。
【００４０】
そこで、本例においては、制御装置１０が、図２のフローチャートに示すように、制御するようにする。
【００４１】
初めに、充電用コンデンサ６の充電電圧を設定する(ステップＳ１)。この場合、脱磁コイル８において、高保磁力の例えば希土類磁石やＮｄＦｅＢ系ボンド磁石等を脱磁するときには、最高磁場が試料磁石の保磁力の２倍程度以上の磁場の得られる電圧（第１の所定電圧）を設定する。例えば試料磁石の保磁力が１４６６４〔Ｏｅ〕のときは、磁場が、略３００００〔Ｏｅ〕となる正方向の２０００Ｖを設定する。
【００４２】
このときは、正方向充電用のスイッチを構成するサイリスタ１１ａ及び１１ｂをオンとすると共に、サイリスタ１１ｃ、１１ｄ、１３、１４をオフとし、正方向充電を開始する（ステップＳ２）。このとき、電圧検出回路１２で、充電用コンデンサ６の両端電圧を検出し、この両端電圧が、図３Ａに示すように、予め設定した所定電圧（第１の所定電圧）例えば２０００Ｖになったときに、この充電用コンデンサ６の充電を終了する（ステップＳ３）。このとき、サイリスタ１１ａ及び１１ｂをオフとする。
【００４３】
次に、サイリスタ１３をオンとし、サイリスタ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１４をオフとし、脱磁コイル８に図３Ｂに示すような正電流を流し（ステップＳ４）、この脱磁コイル８は、図３Ｃに示すような正方向磁場Ｈ１を発生する。この場合、脱磁コイル８が、発生する正方向磁場Ｈ１を例えば略３００００〔Ｏｅ〕となるようにする。
【００４４】
このとき、充電用コンデンサ６に、負方向の電圧が充電される。その後、この充電用コンデンサ６の負方向の残電圧を電圧検出回路１２により検出し、負方向の残電圧を確認する（ステップＳ５）。この場合、一般には、４割減衰するので、この負方向の残電圧は、例えば−１２００Ｖである。
【００４５】
本例においては、この充電用コンデンサ６の負方向の残電圧を負方向に補充電する所定電圧（第２の所定電圧）を設定する（ステップＳ６）。本例においては、この第２の所定電圧を磁場の１反転毎における減衰の絶対値を略５６０〔Ｏｅ〕以下となる電圧とする。そこで、本例においては、磁場の１反転毎における減衰の絶対値を略５００〔Ｏｅ〕と成るように定める。このときは、正方向磁場Ｈ１を例えば略３００００〔Ｏｅ〕であるので、
３００００〔Ｏｅ〕÷５００〔Ｏｅ〕＝６０回
の反転で、磁場が減衰するようにする。
【００４６】
本例においては、初め、充電用コンデンサ６に例えば２０００Ｖに充電された電圧が６０回の反転で０Ｖに減衰するようにする。
２０００Ｖ÷６０＝３３.３３Ｖ
であるので、本例においては、１反転毎に絶対値で３４Ｖずつ減衰するようにする。このときは、負方向の第２の所定電圧を、例えば−１９６６Ｖに設定する。
【００４７】
次に、負方向充電用のスイッチを構成するサイリスタ１１ｃ及び１１ｄをオンとすると共に、サイリスタ１１ａ、１１ｂ、１３、１４をオフとし、負方向充電を開始する（ステップＳ７）。このとき、電圧検出回路１２で、充電用コンデンサ６の両端電圧を検出し、この両端電圧が、図３Ａに示すように、予め設定した所定電圧（第２の所定電圧）例えばー１９６６Ｖになったときに、この充電用コンデンサ６の充電を終了する（ステップＳ８）。このとき、サイリスタ１１ｃ及び１１ｄをオフとする。
【００４８】
次に、サイリスタ１４をオンとし、サイリスタ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１３をオフとし、脱磁コイル８に図３Ｂに示すような負電流を流し（ステップＳ９）、この脱磁コイル８は、図３Ｃに示すような負方向磁場Ｈ２を発生する。この場合、脱磁コイル８が、発生する負方向磁場Ｈ２を例えば略−２９５００〔Ｏｅ〕となるようにする。
【００４９】
このとき、充電用コンデンサ６に、正方向の電圧が充電される。その後、この充電用コンデンサ６の正方向の残電圧を電圧検出回路１２により検出し、正方向の残電圧を確認する（ステップＳ１０）。この場合、一般には、４割減衰するので、この負方向の残電圧は、例えば１１８０Ｖである。
【００５０】
本例においては、この充電用コンデンサ６の正方向の残電圧を正方向に補充電する所定電圧（第３の所定電圧）を設定する（ステップＳ１１）。本例においては、この第３の所定電圧を１反転毎に絶対値で３４Ｖずつ減衰するようにするので、このときは、正方向の第３の所定電圧を、例えば１９３２Ｖに設定する。
【００５１】
次に、ステップＳ１２で所定回数、例えば３０回繰り返したか判断し、３０回繰り返していないときには、ステップＳ２に戻り、上述ステップＳ２〜ステップＳ１１を本例においては、３０回繰り返して、充電用コンデンサ６の両端電圧が０Ｖに減衰するまで行い、終了する。
【００５２】
本例において、高保磁力の例えば希土類磁石やＮｄＦｅＢ系ボンド磁石等の試料磁石を脱磁するときには、この試料磁石をその着磁ＮＳ方向が、脱磁コイル８の発生磁場の磁力線方向と平行になるように、脱磁コイル８内に固定し、上述図２のフローチャートを実行するようにする。
【００５３】
本例によれば、試料磁石に対する脱磁コイル８が発生する交流減衰磁場の反転毎の磁場の減衰の絶対値を所定の値例えば反転毎の磁場の減衰の絶対値が略５６０〔Ｏｅ〕以下となるようにでき、比較的簡単な構成で、高保磁力の例えば希土類磁石やＮｄＦｅＢ系ボンド磁石等の脱磁を良好に行うことができる。
【００５４】
因みに、直径１０ｍｍ、長さ１０ｍｍの円柱体で、残留磁束が１３６２４〔Ｇ〕、保磁力が１４６６４〔Ｏｅ〕の試料磁石を、上述本例の脱磁装置で脱磁したところ、２２〔Ｇ〕まで良好に脱磁できた。
【００５５】
尚、本発明は、上述例に限ることなく本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明脱磁装置の実施するための形態の例を示す構成図である。
【図２】本発明の説明に供するフローチャートである。
【図３】本発明の説明に供する線図である。
【図４】本発明の説明に供する線図である。
【図５】従来例を示す構成図である。
【図６】従来例の説明に供する線図である。
【図７】従来例の説明に供する線図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…商用電源、３…昇圧トランス、４…両波整流回路、６…充電用コンデンサ、８…脱磁コイル、１０…制御装置、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１３、１４…サイリスタ、１２…電圧検出回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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