JPH0880027A - Linear motor - Google Patents

Linear motor

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JPH0880027A
JPH0880027A JP6206557A JP20655794A JPH0880027A JP H0880027 A JPH0880027 A JP H0880027A JP 6206557 A JP6206557 A JP 6206557A JP 20655794 A JP20655794 A JP 20655794A JP H0880027 A JPH0880027 A JP H0880027A
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JP
Japan
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magnetic
linear motor
secondary side
primary side
pole
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Pending
Application number
JP6206557A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Nashiki
政行 梨木
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Okuma Corp
Original Assignee
Okuma Machinery Works Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE: To prevent an adverse effect on field flux by a motor current component by dividing magnetic paths from a plurality of magnetic poles on the secondary side into blocks, reducing reluctance from each magnetic pole to each adjacent magnetic pole and increasing reluctance in the magnetic poles as viewing from both ends of each magnetic pole in the direction of the driving of a linear motor. CONSTITUTION: The primary side 161 is manufactured by laminating rolled magnetic steel sheets, and three-phase AC windings are wound in each slot. Magnetic circuits 30, in which no winding is contained, are mounted before and behind in the progressive direction of the slots, into which the windings on the primary side are installed, in the primary side 161. Field flux is excited effectively by a three-phase winding current by the magnetic circuits 30. The secondary side 162 represents one of split magnetic fluxes 1 obtained by dividing the magnetic path of a magnetic pole into nine magnetic paths, and a soft magnetic material is used as the quality of material. Magnetic insulating sections 2 as magnetic insulating means as the nonmagnetic sections of the magnetic path of the magnetic pole are set up among the split magnetic paths 1 as the magnetic sections of the magnetic path of the magnetic pole in a stratiform manner, and composed of a nonmagnetic material such as a resin layer, an air layer, etc.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ほぼ直線的に駆動する
改良されたリニアモータに関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an improved linear motor which drives in a substantially linear manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のリニアモータとしては、その目的
等によりいくつかの種類のリニアモータがある。図15
に一般的なリニアモータの基本構成を示す。リニアモー
タは、可動子61と固定子62とで構成される。可動子
61は、矢印の方向に移動可能で本説明では1次側と呼
称する。固定子62は、リニアモータの移動ストローク
に応じた長さとなり、本説明では2次側と呼称する。勿
論可動子と固定子とは1次側でも2次側でもどちらでも
よい。
2. Description of the Related Art As conventional linear motors, there are several types of linear motors depending on their purposes. FIG.
Shows the basic configuration of a general linear motor. The linear motor is composed of a mover 61 and a stator 62. The mover 61 is movable in the direction of the arrow and is referred to as the primary side in this description. The stator 62 has a length corresponding to the moving stroke of the linear motor, and is referred to as the secondary side in this description. Of course, the mover and the stator may be either the primary side or the secondary side.

【0003】図16にリニアモータの従来例の進行方向
断面図を示す。
FIG. 16 is a sectional view of a conventional linear motor in the traveling direction.

【0004】1次側61は電磁鋼板が積層されたもの
で、各スロットには三相交流巻き線U1,U2,V1,
V2,W1,W2が巻回され、その巻き線図は巻き線回
数が1ターンの場合で表すと図17に示すようになって
いる。通常は数10ターンの巻き線回数となっているこ
とが多い。各相巻き線の結線はスター巻き線となってお
り、交流回転機の場合、図18に示したようなシンボル
で表す巻き線21、22、23に相当し、U1−U2、
V1−V2、W1−W2の各巻き線である。図における
U,V,Wは各巻き線の端子である。
The primary side 61 is formed by laminating electromagnetic steel plates, and each slot has three-phase AC windings U1, U2, V1,
V2, W1 and W2 are wound, and the winding diagram thereof is as shown in FIG. 17 when the number of windings is 1 turn. Usually, the number of windings is several tens of turns. The connection of each phase winding is a star winding, and in the case of an AC rotating machine, it corresponds to the windings 21, 22, and 23 represented by symbols as shown in FIG. 18, U1-U2,
It is each winding wire of V1-V2 and W1-W2. U, V, and W in the figure are terminals of each winding.

【0005】2次側62は、永久磁石19とその磁路2
0とで構成されている。2次側62の磁極は永久磁石の
N極、S極が図のように交互に1次側61に対向するよ
うな配置となっている。
The secondary side 62 has a permanent magnet 19 and its magnetic path 2.
It is composed of 0 and. The magnetic poles on the secondary side 62 are arranged so that the N poles and S poles of the permanent magnets alternately face the primary side 61 as shown in the figure.

【0006】次にその動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0007】リニアモータの移動方向の2次側磁極の位
置をX軸とし、X軸のプラス方向に向かう時2次側磁極
がS極からN極に移り変わる磁極境界位置の一つをX=
0と定義する。2次側62の磁極の磁束密度Bは図19
(a)に示すようにX軸位置に応じて周期が磁極ピッチ
PP、即ち電気角で360度ピッチ、振幅B0の正弦波
状であると仮定する。一方、1次側61の位置RPは、
U1の巻き線がX=0の位置にある時のスライダ位置を
RP=0と定義する。
The position of the secondary magnetic pole in the moving direction of the linear motor is defined as the X axis, and one of the magnetic pole boundary positions at which the secondary magnetic pole changes from the S pole to the N pole when moving in the positive direction of the X axis is X =
Defined as 0. The magnetic flux density B of the magnetic pole on the secondary side 62 is shown in FIG.
As shown in (a), it is assumed that the cycle is a sine wave with a magnetic pole pitch PP, that is, an electrical angle of 360 degrees and an amplitude B0, according to the X-axis position. On the other hand, the position RP on the primary side 61 is
The slider position when the winding of U1 is at the position of X = 0 is defined as RP = 0.

【0008】今、三相各相巻き線に図19(b),
(c),(d)に示すような三相交流電流IU,IV,
IWを流すとフレミングの左手法則に従ってX軸のプラ
ス方向に推力FFが発生する事になる。
FIG. 19 (b) shows the three-phase windings for each phase.
Three-phase alternating current IU, IV, as shown in (c) and (d)
When IW is passed, thrust FF is generated in the plus direction of the X axis according to Fleming's left-hand rule.

【0009】[0009]

【数1】B =B0・SIN(X) IU=IA・SIN(RP) IV=IA・SIN(RP−120゜) IW=IA・SIN(RP−240゜) FF=B・I・L =[ B0・SIN(RP)・IA・SIN(RP)+
B0・SIN(RP−120゜)・IA・SIN(RP
−120゜)+B0・SIN(RP−240゜)・IA
・SIN(RP−240゜)]・WT・2・WL =3・B0・IA・WT・WL ここで、WT各相巻き線のターン数、WL各巻き線1/
2ターンの巻き線有効長である。なお、上記式をまとめ
て式(1)とする。
## EQU1 ## B = B0.SIN (X) IU = IA.SIN (RP) IV = IA.SIN (RP-120.degree.) IW = IA.SIN (RP-240.degree.) FF = B.I.L = [B0 / SIN (RP) / IA / SIN (RP) +
B0 ・ SIN (RP-120 °) ・ IA ・ SIN (RP
-120 °) + B0 ・ SIN (RP-240 °) ・ IA
・ SIN (RP-240 °)] ・ WT ・ 2 ・ WL = 3 ・ B0 ・ IA ・ WT ・ WL Where, the number of turns of each phase winding of WT, each winding of WL 1 /
It is a 2-turn effective winding length. The above equations are collectively referred to as equation (1).

【0010】推力の大きさは、式(1)の通りであり、
三相交流回転機理論で良く知られているように、X軸位
置には関係なく三相交流電流の振幅IAに比例した推力
FFを得る事ができ、ここに示した制御範囲内では良好
な制御特性を得る事ができる。
The magnitude of thrust is as shown in equation (1),
As is well known in the theory of three-phase AC rotating machines, a thrust force FF proportional to the amplitude IA of the three-phase AC current can be obtained regardless of the X-axis position, and within the control range shown here, a good thrust FF can be obtained. Control characteristics can be obtained.

【0011】図20に他の従来例の進行方向断面図を示
す。1次側61は図16と同じである。2次側65は図
に示すように軟磁性体で作られた突極構造の磁極が連続
して配置された構造となっている。このリニアモータの
動作は1次側61の三相巻き線U1,U2,V1,V
2,W1,W2によって作られる起磁力の最大値が位置
する部分へ2次側65の突極中心部24が磁気的に引き
寄せられる力をリニアモータの発生推力とするものであ
る。従って、三相電流の位相をシフトすることにより任
意の方向へ推力を発生することができ、位置制御するこ
とが可能である。推力の大きさは、相対的位相の大きさ
と三相電流の大きさに関係した値となる。
FIG. 20 shows a sectional view in the traveling direction of another conventional example. The primary side 61 is the same as in FIG. The secondary side 65 has a structure in which magnetic poles of salient pole structure made of a soft magnetic material are continuously arranged as shown in the figure. The operation of this linear motor is based on the three-phase windings U1, U2, V1, V on the primary side 61.
The force that magnetically attracts the salient pole central portion 24 of the secondary side 65 to the portion where the maximum value of the magnetomotive force created by 2, W1 and W2 is located is used as the thrust generated by the linear motor. Therefore, the thrust can be generated in any direction by shifting the phase of the three-phase current, and the position can be controlled. The magnitude of the thrust has a value related to the magnitude of the relative phase and the magnitude of the three-phase current.

【0012】図21に他の従来例として、ステッピンモ
ータの原理で駆動するリニアモータの例の進行方向断面
図を示す。1次側63は、A,B,C,Dの4相の巻き
線を持っている。例えば、B相巻き線は、B1,B2の
部分に巻回され、さらに直列に、B3,B4に逆巻きに
巻回されている。B相巻き線に誘起される磁束は図示す
るように、B相巻き線を通り2次側64を通過しループ
を描くようになっている。
FIG. 21 shows a sectional view in the traveling direction of an example of a linear motor driven by the principle of a stepping motor as another conventional example. The primary side 63 has four-phase windings A, B, C, and D. For example, the B-phase winding is wound around portions B1 and B2, and further wound in series around B3 and B4 in reverse winding. As shown, the magnetic flux induced in the B-phase winding passes through the B-phase winding, passes through the secondary side 64, and draws a loop.

【0013】図21のリニアモータの駆動原理は、例え
ば1次側63をX方向に駆動する場合、図示するように
B相に電流を通電し、位置の移動にともない順次磁気吸
引力の働く相の巻き線へ通電するものである。
The driving principle of the linear motor shown in FIG. 21 is, for example, when the primary side 63 is driven in the X direction, a current is supplied to the B phase as shown in the drawing, and a magnetic attraction force sequentially acts as the position moves. It energizes the winding.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】図16に示した従来例
では、永久磁石の性能にもよるが比較的効率よく大きな
推力を発生することができる。しかし、例えば特性の良
い希土類磁石等を使用すると永久磁石が高価でコスト高
になるという課題、永久磁石を固定するための部材が必
要、組立コストがかかるというコスト上の課題がある。
In the conventional example shown in FIG. 16, a large thrust force can be generated relatively efficiently, although it depends on the performance of the permanent magnet. However, for example, when a rare earth magnet or the like having good characteristics is used, the permanent magnet is expensive and the cost is high, and a member for fixing the permanent magnet is required, and an assembling cost is high.

【0015】また特性的には、永久磁石による一定界磁
なのでリニアモータの駆動装置のパワー電源電圧で駆動
できるリニアモータの電圧制限により駆動速度の限界が
ある。言い換えると、永久磁石型直流電動機あるいは永
久磁石型同期電動機の高速回転限界と同様に、駆動速度
の限界があるという課題がある。この対策として、巻き
線回数を減少させ誘起電圧を下げる方法もあるが、この
場合は同一推力を得るためには駆動電流値を上げる必要
が出てきて駆動装置の駆動電流容量を上げる必要が出て
くる。即ち、駆動速度の限界と駆動装置容量とがトレー
ドオフ関係にある。
Characteristically, since the permanent magnet is a constant field magnet, the drive speed is limited due to the voltage limitation of the linear motor which can be driven by the power supply voltage of the linear motor driving device. In other words, there is a problem that the drive speed is limited as in the high speed rotation limit of the permanent magnet type DC motor or the permanent magnet type synchronous motor. As a countermeasure against this, there is a method of reducing the number of windings and lowering the induced voltage. In this case, however, it is necessary to increase the drive current value in order to obtain the same thrust, and it is necessary to increase the drive current capacity of the drive device. Come on. That is, there is a trade-off relationship between the drive speed limit and the drive device capacity.

【0016】また他の課題として、瞬時大推力を得るた
め大きな電流を流すと永久磁石が減磁するという課題も
ある。
Another problem is that the permanent magnet is demagnetized when a large current is supplied to obtain a large instantaneous thrust.

【0017】図20に示した従来例の課題は、大きな推
力を得にくいこと、推力が駆動位置により変動し、推力
リップルの発生、駆動騒音の発生となり易いことであ
る。大きな推力が得られない原因は、2次側の磁極全体
が方向性の無い磁性体であるため巻き線電流の大きさと
位相により、磁極の磁束中心の位置が変化し易いことに
よると考えることができる。推力リップルの発生、駆動
騒音の発生の原因は、2次側の磁極形状と1次側のスロ
ットとが不連続なため、1次側からみた2次側の磁気抵
抗が大きく変化するためと見ることができる。
The problems of the conventional example shown in FIG. 20 are that it is difficult to obtain a large thrust, and the thrust varies with the driving position, which tends to cause thrust ripple and drive noise. It can be considered that the reason why a large thrust cannot be obtained is that the position of the magnetic flux center of the magnetic pole easily changes depending on the magnitude and phase of the winding current because the entire magnetic pole on the secondary side is a non-directional magnetic material. it can. The cause of thrust ripple and driving noise is considered to be that the magnetic resistance on the secondary side when viewed from the primary side changes greatly because the shape of the magnetic pole on the secondary side and the slot on the primary side are discontinuous. be able to.

【0018】図21に示した従来例の課題は、大きな推
力を得にくいこと、推力が駆動位置により変動し、推力
リップルの発生、駆動騒音の発生となり易いこと、駆動
時の各相巻き線の通電デユーテイが図21の場合で約1
/4と低くその分だけ駆動効率が低いこと、各相巻き線
が励起する磁束の増減に伴った磁気吸引力がこのリニア
モータ推力の源なので、供給電力の内の内部磁気エネル
ギ供給分と機械的推力のエネルギ供給分とが同位相とな
り、駆動装置のパワーデバイス負担が大きいこと、であ
る。
The problems of the conventional example shown in FIG. 21 are that it is difficult to obtain a large thrust force, the thrust force varies depending on the driving position, and a thrust ripple and a driving noise are easily generated. The energization duty is about 1 in the case of Fig. 21.
The driving efficiency is low as much as / 4, and the magnetic attraction force due to the increase and decrease of the magnetic flux excited by each phase winding is the source of this linear motor thrust. That is, the energy supply of the target thrust has the same phase, and the load on the power device of the drive device is large.

【0019】本発明は、以上の課題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、2次側の磁極が向いて
いる方向の電動機電流成分により界磁磁束が悪影響を受
け難くすることで、低推力リップル、高ピークトルク、
高力率、高効率、を実現し、さらには、低価格化を実現
するリニアモータを提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to make it difficult for the field magnetic flux to be adversely affected by the motor current component in the direction in which the secondary magnetic pole faces. Low thrust ripple, high peak torque,
It is to provide a linear motor that achieves a high power factor, high efficiency, and low price.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明は、2次側とその2次側の長
さ方向に相対的に移動する1次側とで構成されるリニア
モータにおいて、前記1次側は、巻回された2相以上の
多相巻き線を有し、前記2次側は、複数の磁極を有し、
前記磁極は、前記各磁極からの磁路を複数に分割し、各
磁極からそれぞれ隣合う磁極へは磁気抵抗を小さく、リ
ニアモータ駆動方向の各磁極両端からみた磁極内の磁気
抵抗を大きくする磁気絶縁手段と、を備える事を特徴と
する。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 comprises a secondary side and a primary side which is relatively movable in the longitudinal direction of the secondary side. In the linear motor described above, the primary side has a wound multiphase winding of two or more phases, and the secondary side has a plurality of magnetic poles.
The magnetic pole divides the magnetic path from each magnetic pole into a plurality of magnetic poles, reduces the magnetic resistance from each magnetic pole to the adjacent magnetic poles, and increases the magnetic resistance in the magnetic poles seen from both ends of each magnetic pole in the linear motor driving direction. And an insulating means.

【0021】請求項2記載の発明は、2次側とその2次
側の長さ方向に相対的に移動する1次側とで構成される
リニアモータにおいて、前記1次側は、巻回された2相
以上の多相巻き線を有し、前記2次側は、複数の磁極を
有し、前記各磁極は、隣合う磁極間に通じている各磁極
の磁路が複数に分かれており、リニアモータ駆動方向の
各磁極両端の間の磁気抵抗が隣合う磁極間に通じている
磁路の磁気抵抗より大きくなっていることを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, in a linear motor having a secondary side and a primary side that is relatively movable in the lengthwise direction of the secondary side, the primary side is wound. In addition, the secondary side has a plurality of magnetic poles, and each magnetic pole has a plurality of magnetic paths of the magnetic poles communicating between adjacent magnetic poles. The magnetic resistance between both ends of each magnetic pole in the linear motor drive direction is larger than the magnetic resistance of a magnetic path communicating between adjacent magnetic poles.

【0022】請求項3記載の発明は、請求項2記載のリ
ニアモータにおいて、2次側磁極の複数の磁路は、磁性
鋼板の一部を除去して磁極内の磁気絶縁部を作り、電磁
鋼板をリニアモータの駆動方向にほぼ平行に配置し、リ
ニアモータの駆動方向に直角な方向に積層された構造で
あることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the linear motor according to the second aspect, a plurality of magnetic paths of the secondary magnetic poles are formed by removing a part of a magnetic steel plate to form a magnetic insulating portion in the magnetic poles. It is characterized in that the steel plates are arranged substantially parallel to the driving direction of the linear motor and are laminated in a direction perpendicular to the driving direction of the linear motor.

【0023】請求項4記載の発明は、請求項2記載のリ
ニアモータにおいて、2次側磁極は、リニアモータの駆
動方向に直角な方向に配置した電磁鋼板が積層された構
造であることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the linear motor according to the second aspect, the secondary magnetic pole has a structure in which electromagnetic steel plates arranged in a direction perpendicular to the driving direction of the linear motor are laminated. And

【0024】請求項5記載の発明は、2次側とその2次
側の長さ方向に相対的に移動する1次側とで構成される
リニアモータにおいて、前記1次側は、巻回された2相
以上の多相巻き線を有し、前記2次側は、複数の磁極を
有し、前記磁極は、各磁極を構成する部材が隣合う磁極
への磁路の方向へは磁気抵抗が小さく、リニアモータ駆
動方向の各磁極両端からみた磁極内の磁気抵抗は大きい
磁気方向性のある部材で構成されている事を特徴とす
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in a linear motor comprising a secondary side and a primary side that relatively moves in the longitudinal direction of the secondary side, the primary side is wound. In addition, the secondary side has a plurality of magnetic poles, and the magnetic poles have a magnetic resistance in the direction of the magnetic path to the adjacent magnetic poles. Is small, and the magnetic resistance in the magnetic poles as viewed from both ends of each magnetic pole in the linear motor driving direction is large and is composed of a member having magnetic directionality.

【0025】請求項6記載の発明は、請求項5記載のリ
ニアモータにおいて、前記磁気方向性のある部材は、棒
状の磁性部材と非磁性部材とを束ねた構造であることを
特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the linear motor according to the fifth aspect, the magnetically directional member has a structure in which a rod-shaped magnetic member and a non-magnetic member are bundled.

【0026】請求項7記載の発明は、請求項1乃至6記
載のリニアモータにおいて、前記1次側と前記2次側と
の複数の組合わせ、あるいは前記1次側または前記2次
側の一部を共用していることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the linear motor according to the first to sixth aspects, a plurality of combinations of the primary side and the secondary side, or one of the primary side and the secondary side is provided. It is characterized by sharing the department.

【0027】請求項8記載の発明は、請求項1乃至7記
載のリニアモータにおいて、前記1次側は、巻き線が設
けられている部分の進行方向前後の片方あるいは両方に
1次側巻き線により励起される磁束を通す磁気回路を設
けたことを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the linear motor according to the first to seventh aspects, the primary side winding is provided on one or both of the front and rear of the traveling direction of the portion where the winding is provided. It is characterized in that a magnetic circuit for passing a magnetic flux excited by is provided.

【0028】[0028]

【作用】リニアモータ内部に生成される磁束が2次側の
複数の磁路にそって生成され易く他の方向には磁気抵抗
が大きい磁気回路構造となっているため、界磁磁束を磁
極位置とほぼ同期した位置に生成する事ができる。
The magnetic flux generated inside the linear motor is easily generated along a plurality of magnetic paths on the secondary side, and the magnetic circuit structure has a large magnetic resistance in the other direction. It can be generated at a position almost synchronized with.

【0029】従って、界磁磁束が存在する位置に推力を
発生する電流成分を流しても界磁磁束が乱される程度が
少なく、磁束に鎖交する電流を通電でき、効率よく推力
を得る事ができる。
Therefore, even if a current component for generating thrust is passed to a position where the field magnetic flux exists, the field magnetic flux is not disturbed to a small extent, a current interlinking with the magnetic flux can be passed, and thrust can be efficiently obtained. You can

【0030】特に大きな推力を得るため1次側に大きな
通電電流を流す時、界磁磁束位置が変化し難く、大きな
推力を得ることができる。
When a large energizing current is supplied to the primary side in order to obtain a particularly large thrust, the position of the field magnetic flux hardly changes and a large thrust can be obtained.

【0031】また、推力の場所に依存した推力リップル
については、磁気抵抗、内部磁気エネルギの観点で表現
すると、本発明におけるリニアモータでは各三相巻き線
の磁気抵抗の総和の位置Xによる変化、リニアモータの
位置Xによる内部磁気エネルギ変化が小さくできる幾何
学構造となっているので推力リップルを小さくする事が
できる。
Regarding the thrust ripple depending on the location of the thrust, in terms of magnetic resistance and internal magnetic energy, in the linear motor according to the present invention, the change in the total magnetic resistance of each three-phase winding depending on the position X, The thrust ripple can be reduced because of the geometric structure that can reduce the change in internal magnetic energy depending on the position X of the linear motor.

【0032】[0032]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例
について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0033】図1は本実施例のリニアモータの駆動方向
断面図であり、駆動方向に磁極が隣接している。各磁極
範囲は図1にS極、N極、S極、N極、S極、N極と図
示した範囲である。
FIG. 1 is a sectional view of the linear motor of this embodiment in the driving direction, in which magnetic poles are adjacent to each other in the driving direction. Each magnetic pole range is the range shown as S pole, N pole, S pole, N pole, S pole, N pole in FIG.

【0034】1次側161は、図16の従来例と同様
に、電磁鋼板を積層したもので各スロットには三相交流
巻き線が巻回されている。図1の1次側161は図16
の従来例に比較し、1次側の巻き線が設けられたスロッ
トの進行方向前後に巻き線の入っていない磁気回路30
を設けている。このリニアモータ進行方向前後の磁気回
路30によって界磁磁束が三相巻き線電流により有効に
励起される。もしこの進行方向前後の磁気回路がなけれ
ば、1次側の位置によっては界磁磁束が一部欠落する事
になり、その分だけ推力が部分的に低下し、また、推力
のリップルの原因にもなる。
Similar to the conventional example shown in FIG. 16, the primary side 161 is formed by laminating electromagnetic steel sheets, and each slot is wound with a three-phase AC winding. The primary side 161 of FIG.
In comparison with the conventional example, the magnetic circuit 30 has no winding before and after the slot provided with the winding on the primary side in the traveling direction.
Is provided. The magnetic circuit 30 before and after the linear motor advancing direction effectively excites the field magnetic flux by the three-phase winding current. If there is no magnetic circuit before and after this traveling direction, a part of the field magnetic flux will be lost depending on the position on the primary side, and the thrust will be partially reduced by that amount. Also becomes.

【0035】なお、この巻き線の設けられない空きスロ
ットは使用されないので磁性物質でふさいで無くするこ
とも可能である。また、磁気回路30は、進行方向の前
後いずれか一方でもよく、配置される個数は適宜調整す
ればよい。図1では集中巻きで進行方向の長さは三相巻
き線が一組の例を図示しているが、三相以外の二相、四
相、五相等の多相巻き線でも同等の特性を得る事ができ
る。巻き方も集中巻きの例を記述しているがもちろん分
布巻きにもでき、重ね巻きなど種々巻き線の変形が可能
である。
Since the empty slot in which the winding is not provided is not used, it can be eliminated by covering it with a magnetic substance. Further, the magnetic circuit 30 may be provided either before or after the traveling direction, and the number of magnetic circuits 30 to be arranged may be appropriately adjusted. Although FIG. 1 shows an example in which there are one set of concentrated windings and three-phase windings in the length of the traveling direction, similar characteristics can be obtained even in multi-phase windings other than three-phase, such as two-phase, four-phase, and five-phase windings. You can get it. As for the winding method, an example of concentrated winding is described, but of course distributed winding is possible, and various winding deformations such as lap winding are possible.

【0036】また、1次側の大きさも所望推力の大きさ
により図1に示すユニットを複数個連結した構造とし、
各相巻き線をシリーズに接続する事も可能である。磁気
特性的には1次側と2次側とを相対的にスキューし、磁
気的不連続性を軽減する事なども可能である。全体構造
も、図15、図1に示すような直方体が対向した構造に
限定するものではない。
The size of the primary side also has a structure in which a plurality of units shown in FIG. 1 are connected according to the size of the desired thrust,
It is also possible to connect each phase winding in series. In terms of magnetic characteristics, the primary side and the secondary side can be relatively skewed to reduce magnetic discontinuity. The overall structure is not limited to the structure in which the rectangular parallelepipeds face each other as shown in FIGS. 15 and 1.

【0037】2次側162は、磁極の磁路を9磁路に分
割した分割磁路1の一つであり、材質は軟磁性体であ
る。また、磁極磁路の磁性部である分割磁路1の間には
磁極磁路の非磁性部であり磁気絶縁手段としての磁気絶
縁部2が層状に設けられ、樹脂層、空気層等の非磁性体
で構成されている。2次側162の長さは、図1では4
磁極分の長さしか図示していないがリニアモータの駆動
ストロークの大きさに必要な長さとなっている。
The secondary side 162 is one of the divided magnetic paths 1 obtained by dividing the magnetic path of the magnetic pole into nine magnetic paths, and is made of a soft magnetic material. Further, a magnetic insulating portion 2 which is a non-magnetic portion of the magnetic pole magnetic path and serves as a magnetic insulating means is provided in layers between the divided magnetic paths 1 which are the magnetic portions of the magnetic pole magnetic path, and the magnetic layer such as a resin layer or an air layer is not formed. It is made of magnetic material. The length of the secondary side 162 is 4 in FIG.
Although only the length of the magnetic pole is shown, the length is required for the size of the driving stroke of the linear motor.

【0038】まず、界磁磁束について説明する。First, the field magnetic flux will be described.

【0039】図1において、磁極の境界部に対向する位
置の1次側巻き線に電流を流すと、各磁極には磁束が励
起され、図示したようなS極、N極あるいは逆極性の磁
極が生成される。磁極間の磁極境界部に対向する位置の
1次側電流成分を界磁電流成分と呼ぶことにする。
In FIG. 1, when a current is applied to the primary winding at a position facing the boundary of the magnetic poles, a magnetic flux is excited in each magnetic pole, and the magnetic poles of S pole, N pole or reverse polarity as shown in the figure. Is generated. The primary side current component at a position facing the magnetic pole boundary between the magnetic poles will be referred to as a field current component.

【0040】磁極の中心位置に対向する位置の1次側巻
き線に電流を流すと、この電流による起磁力は全て磁気
絶縁層2に鎖交する方向に働き、この方向の磁気抵抗が
大きいのでこの電流成分により励起される磁束成分の大
きさは小さい。磁極の中心位置に対向する位置の1次側
電流成分を電機子電流成分と呼ぶ事にする。
When an electric current is passed through the primary winding at a position facing the center of the magnetic pole, the magnetomotive force due to this electric current acts in the direction interlinking with the magnetic insulating layer 2, and the magnetic resistance in this direction is large. The magnitude of the magnetic flux component excited by this current component is small. The primary side current component at a position facing the center position of the magnetic pole will be referred to as an armature current component.

【0041】次に、界磁電流成分と電機子電流成分とが
重畳して流れている場合の界磁の動作について説明す
る。
Next, the operation of the field when the field current component and the armature current component are superimposed and flowing will be described.

【0042】まず、界磁電流成分が既に流れていて各磁
極に界磁磁束が存在している状態を想定し、その後電機
子電流成分を零から増加させていくと仮定すると、前述
したように電機子電流成分による起磁力が働く方向へは
磁気抵抗が大きく磁束は発生しにくいのであるから、界
磁磁束は電機子電流成分により大きな影響は受けない。
この時、電機子電流成分と電機子電流成分に鎖交する界
磁磁束との関係でリニアモータの推力を発生する。
First, assuming that the field current component has already flowed and the field magnetic flux exists in each magnetic pole, and assuming that the armature current component is then increased from zero, as described above, Since the magnetic resistance is large in the direction in which the magnetomotive force due to the armature current component works and the magnetic flux is less likely to be generated, the field magnetic flux is not significantly affected by the armature current component.
At this time, the thrust of the linear motor is generated due to the relationship between the armature current component and the field magnetic flux interlinking with the armature current component.

【0043】次に、リニアモータの発生する推力を数式
を用いて説明する。
Next, the thrust generated by the linear motor will be described using mathematical expressions.

【0044】リニアモータの発生推力、注入電気エネル
ギ、リニアモータの内部エネルギ等の間の基本的考え方
は次の通りである。
The basic concept of the thrust generated by the linear motor, the injected electric energy, the internal energy of the linear motor, etc. is as follows.

【0045】[0045]

【数2】 [△X微小変位する間の注入電気エネルギEIN]−[内部損失ECS] =[発生推力FF]×[微小変位量△X] +[△X微小変位したときの内部エネルギの変化△EST] ・・(2) 今、説明を単純化するために、[内部損失ECS]即ち
銅損、鉄損等は零であると仮定する。[△X微小変位し
たときの内部エネルギの変化△EST]は、内部エネル
ギが大きく変化するような機器構造あるいは制御方式の
場合は、この項が重要であるが、今、内部エネルギがあ
まり変化しない場合について考えてみることにし、この
項が零であると仮定する。このような前提条件では式
(2)は次のようになる。
[Equation 2] [ΔX injected electric energy during minute displacement EIN] − [internal loss ECS] = [generated thrust FF] × [minute displacement ΔX] + [ΔX change in internal energy when slightly displaced ΔEST] (2) Now, in order to simplify the explanation, it is assumed that [internal loss ECS], that is, copper loss, iron loss, etc., is zero. [ΔX change in internal energy when minute displacement ΔEST] is important in the case of a device structure or control system in which the internal energy changes greatly, but now the internal energy does not change much. Let us consider the case and assume that this term is zero. Under such a precondition, the equation (2) is as follows.

【0046】[0046]

【数3】 [△X微小変位する間の注入電気エネルギEIN] =[発生推力FF]×[微小変位量△X] ・・(3) また、電気機械について注入電気エネルギEINは一般
的に次式となる。
## EQU00003 ## [.DELTA.X injected electric energy EIN during minute displacement] = [generated thrust FF] .times. [Minute displacement amount ΔX]. It becomes an expression.

【0047】[0047]

【数4】 EIN=[巻き線に誘起する電圧VG]×[巻き線へ通電する電流値IX] ×△TM =WT×△FL/△TM×IX×△TM ・・(4) 但し、WTはこの電気機械に巻かれた巻き線のターン
数、△FLは△X微小変位するときのこの巻き線の磁束
変化、△TMは△X微小変位する時間、IXはこの巻き
線に通電している電流値、である。
EIN = [voltage VG induced in winding] × [current value IX applied to winding] × ΔTM = WT × ΔFL / ΔTM × IX × ΔTM (4) where WT Is the number of turns of the winding wound around this electric machine, ΔFL is the change in magnetic flux of this winding when ΔX is slightly displaced, ΔTM is the time when ΔX is slightly displaced, and IX is energized to this winding. Current value.

【0048】一方、この電気機械の機械的出力は次の関
係式が成り立つ。
On the other hand, the following relational expression holds for the mechanical output of this electric machine.

【0049】[0049]

【数5】 EIN=[変位方向に発生する力FF]×[微小変位量△X] ・・(5) 式(4)と式(5)とから発生力FFの関係式を次のよ
うに求める事ができる。
[Equation 5] EIN = [Force FF generated in the displacement direction] × [Small displacement ΔX] (5) From the equations (4) and (5), the relational expression of the generated force FF is as follows. You can ask.

【数6】EIN=WT×△FL/△TM×IX×△TM
=FF×△X より、 FF=WT×△FL/△X×IX ・・(6) 整理すると、電気機械の機械的出力FFは巻き線のター
ン数WTとその巻き線に流れる電流値IXと微小変位△
X動いた時にその巻き線に鎖交している磁束の変化量△
FL/△Xとの積として表すことができる。
[Equation 6] EIN = WT × ΔFL / ΔTM × IX × ΔTM
= FF × ΔX, FF = WT × ΔFL / ΔX × IX (6) In summary, the mechanical output FF of the electric machine is the number of turns WT of the winding and the current value IX flowing through the winding. Small displacement △
The amount of change in the magnetic flux that is linked to the winding when moving X
It can be expressed as the product of FL / ΔX.

【0050】また、式(4)、(5)、(6)の関係式
が注入エネルギが誘起電圧と電流との積であるという単
純で明らかな関係式だけを用いたものなので、例えば巻
き線が図1の三相巻き線のように複数組ある場合の解析
方法は、各巻き線について各巻き線電流と鎖交磁束との
関係を式6を適用し、それぞれの推力を加算合計するこ
とにより求める事ができる。
Further, since the relational expressions of the equations (4), (5) and (6) use only a simple and clear relational expression that the injected energy is the product of the induced voltage and the current, for example, the winding When there are multiple sets such as the three-phase windings in Fig. 1, the analysis method for each winding is to apply Equation 6 to the relationship between each winding current and the interlinkage magnetic flux, and add up the respective thrusts. You can ask for it.

【0051】さらに、一つの巻き線に流れている電流I
XをIX=IX1+IX2と二つの電流に分解したとき
IX1とIX2についてそれぞれ式(6)を適用し、そ
の結果を加算合計することもできるという関係も成り立
つ。即ち具体的には、一相の電流を界磁電流成分と電機
子電流成分とにベクトル分解して考え、それぞれを式
(6)で計算した後加算しても結果は同じである。
Further, the current I flowing in one winding is
When X is decomposed into two currents of IX = IX1 + IX2, it is possible to apply equation (6) to IX1 and IX2, respectively, and add the results. That is, specifically, the result is the same even if one-phase current is considered by vector decomposition into a field current component and an armature current component, and each is calculated by the equation (6) and then added.

【0052】また、式(6)において、特定条件とし
て、仮定としてスロットと歯の部分とが均一な磁束密度
Bの場であり、通電する導体1ターンの磁束と鎖交する
部分の長さがLである場合について考えてみると、
Further, in the equation (6), as a specific condition, it is assumed that the slot and the tooth portion have a uniform magnetic flux density B, and the length of the portion interlinking with the magnetic flux of one turn of the conducting conductor is the length. Considering the case of L,

【数7】△FL=B×L×△X となるので、 FF=WT×△FL/△X×IX =WT×B×L×IX ・・(7) となり、フレミングの左手の法則と全く同じ式に変形で
きる。即ち式(6)は、磁束の分布が均一でない場合に
も成り立つ一般式であるといえる。
## EQU7 ## Since ΔFL = B × L × ΔX, FF = WT × ΔFL / ΔX × IX = WT × B × L × IX (7), which is completely the same as Fleming's left-hand rule. It can be transformed into the same formula. That is, it can be said that the formula (6) is a general formula that holds even when the distribution of the magnetic flux is not uniform.

【0053】前記説明において、推力FFは、各相電流
と電流に鎖交する磁束との相関関係で計算できる事を示
したが、各相電流が流れる巻き線と磁束との間で前記計
算された力が働くわけではない。特に図1のように各相
巻き線が磁性材料で囲まれている場合は、力は1次側1
61と2次側162との間に存在する磁力線の間に働く
引力として観測することもできる。
In the above description, the thrust FF has been shown to be calculated from the correlation between each phase current and the magnetic flux linking the current. However, the thrust FF is calculated between the winding and the magnetic flux through which each phase current flows. Power does not work. In particular, when each phase winding is surrounded by magnetic material as shown in Fig. 1, the force is on the primary side 1
It can also be observed as an attractive force acting between magnetic lines of force existing between 61 and the secondary side 162.

【0054】また、前記したように、式(6)、(7)
が成り立つ条件は、[△X微小変位したときの内部エネ
ルギ変化△EST]が小さく無視できる事である。
Further, as described above, the equations (6) and (7)
The condition that is satisfied is that [ΔX internal energy change ΔEST when slightly displaced] is small and can be ignored.

【0055】次に、本実施例におけるリニアモータの特
性を説明するため、その制御装置例を含めた制御の方法
について説明する。
Next, in order to describe the characteristics of the linear motor in the present embodiment, a control method including an example of the controller will be described.

【0056】図2に本実施例におけるリニアモータの制
御装置の一例を示す。
FIG. 2 shows an example of a linear motor control device in this embodiment.

【0057】図2において、制御装置は、1次側161
と2次側162との相対的位置を検出しその検出信号D
Sを出力する位置検出器163と、検出信号DSから位
置信号RPを検出する位置検出回路55と、検出信号D
Sから速度信号SDを検出する速度検出回路56と、速
度指令SIから速度信号SDを減じて速度誤差信号ES
を得る加算器51と、速度誤差信号ESをPID補償な
どを行う事により推力指令SAを作る速度制御部57
と、を有している。
In FIG. 2, the control device has a primary side 161.
The relative position between the secondary side 162 and the
The position detector 163 that outputs S, the position detection circuit 55 that detects the position signal RP from the detection signal DS, and the detection signal D
A speed detection circuit 56 for detecting the speed signal SD from S and a speed error signal ES by subtracting the speed signal SD from the speed command SI
And a speed control unit 57 that creates a thrust command SA by performing PID compensation or the like on the speed error signal ES.
And have.

【0058】更に、制御装置は、速度信号SDと位置信
号RPとを入力として三相U,V,W相の各相界磁電流
指令SFIU,SFIV,SFIWを出力する界磁電流
指令回路59を有している。
Further, the control device has a field current command circuit 59 which inputs the speed signal SD and the position signal RP and outputs the field current commands SFIU, SFIV, SFIW of the three phases U, V, W. Have

【0059】今、界磁電流指令の振幅をSFとすると、
三相の界磁電流成分は、
Now, letting SF be the amplitude of the field current command,
The three-phase field current component is

【数8】SFIU=SF・SIN(RP−90゜) SFIV=SF・SIN(RP−90゜−120°) SFIW=SF・SIN(RP−90゜−240°) となる。なお、上記式をまとめて式(8)とする。## EQU8 ## SFIU = SF.SIN (RP-90.degree.) SFIV = SF.SIN (RP-90.degree.-120.degree.) SFIW = SF.SIN (RP-90.degree.-240.degree.) Note that the above equations are collectively referred to as equation (8).

【0060】界磁電流指令の振幅SFは定推力領域の速
度範囲、即ち速度信号SDが零から一定速度VLC迄の
範囲では、各磁極の界磁磁束が物理的に飽和磁束密度に
近い値となるような最大値SFMXとなり、速度が一定
速度VLC以上では界磁電流指令の最大振幅値SFMX
から速度SDに反比例して減少する値を取る。通常の設
計では、一定速度VLCの時、各巻き線の誘起電圧が制
御装置の駆動可能な最大電圧となるように設計される事
が多い。一定速度VLC以上では、各巻き線の誘起電圧
は界磁磁束の大きさSFと速度SDとの積に比例するの
で、速度が一定速度VLC以上では各巻き線の誘起電圧
はほぼ一定値となり、制御装置で駆動可能な最大電圧に
なる。位置信号RPは単位をリニアモータの電気角で表
し、U1の2次側磁極に対する巻き線位置は、図1にお
いて、位置信号RPのプラス方向に移動すると仮定した
時、RP=0の位置でU1の巻き線が2次側磁極のN極
からS極に移り変わる磁極の境界に位置するものとす
る。
The amplitude SF of the field current command is a value in which the field magnetic flux of each magnetic pole is physically close to the saturation magnetic flux density in the speed range of the constant thrust region, that is, in the range of the speed signal SD from zero to the constant speed VLC. The maximum value SFMX is such that the maximum amplitude value SFMX of the field current command is obtained when the speed is equal to or higher than the constant speed VLC.
To a value that decreases in inverse proportion to the speed SD. In a usual design, the induced voltage of each winding is often designed to be the maximum voltage that can be driven by the control device at a constant speed VLC. At a constant speed VLC or higher, the induced voltage in each winding is proportional to the product of the magnitude SF of the field magnetic flux and the speed SD. Therefore, at a constant speed VLC or higher, the induced voltage in each winding has a substantially constant value. It is the maximum voltage that can be driven by the controller. The unit of the position signal RP is represented by the electrical angle of the linear motor, and the winding position of the U1 with respect to the secondary magnetic pole is U1 at the position of RP = 0, assuming that the winding position moves in the plus direction of the position signal RP in FIG. Is located at the boundary of the magnetic pole where the secondary magnetic pole changes from the N pole to the S pole.

【0061】また、電機子電流指令回路58は、速度が
一定速度VLC以下では推力指令値に比例した値となる
電流振幅指令SAと位置信号RPとを入力とし三相電機
子電流指令SAIU,SAIV,SAIWを出力する。
The armature current command circuit 58 receives the three-phase armature current commands SAIU and SAIV with the current amplitude command SA and the position signal RP which are proportional to the thrust command value when the speed is less than the constant speed VLC. , SAIW are output.

【0062】[0062]

【数9】SAIU=SA・SIN(RP) SAIV=SA・SIN(RP−120°) SAIW=SA・SIN(RP−240°) なお、上記式をまとめて式(9)とする。加算器72、
73、74は、それぞれ三相界磁電流指令と三相電機子
電流指令とを加算し三相電流指令SIU,SIV,SI
Wを電流制御回路60へ出力する。
## EQU9 ## SAIU = SA.SIN (RP) SAIV = SA.SIN (RP-120.degree.) SAIW = SA.SIN (RP-240.degree.) The above formulas are collectively defined as formula (9). Adder 72,
Reference numerals 73 and 74 respectively add a three-phase field current command and a three-phase armature current command to generate a three-phase current command SIU, SIV, SI.
W is output to the current control circuit 60.

【0063】[0063]

【数10】SIU=SFIU+SAIU SIV=SFIV+SAIV SIW=SFIW+SAIW なお、上記式をまとめて式(10)とする。式(10)
は、他の計算手法として、界磁電流成分と電機子電流成
分とをそれぞれのベクトルとして表し、両ベクトルをベ
クトル加算して合成ベクトルを求め、合成ベクトルの振
幅と位相から三相分配して三相電流指令SIU,SI
V,SIWを求めても結果は同じ値となる。
## EQU10 ## SIU = SFIU + SAIU SIV = SFIV + SAIV SIW = SFIW + SAIW The above equations are summarized as equation (10). Formula (10)
As another calculation method, the field current component and the armature current component are represented as respective vectors, the two vectors are vector-added to obtain a combined vector, and three-phase distribution is performed based on the amplitude and phase of the combined vector. Phase current command SIU, SI
Even if V and SIW are obtained, the result will be the same value.

【0064】また、電流制御回路60は、電力増幅しリ
ニアモータの各三相巻き線U,V,Wへ駆動電流IU,
IV,IWを流す。この時の具体的な磁束分布と各相電
流値と発生推力とについて考えてみる。
Further, the current control circuit 60 amplifies the power and drives the drive current IU, to each three-phase winding U, V, W of the linear motor.
Flow IV and IW. Let us consider the specific magnetic flux distribution at this time, the current value of each phase, and the generated thrust.

【0065】2次側162の磁極位置を図1に示すよう
にX軸として表し、X軸の正方向に向かってS極からN
極に変わるある境界点をX=0とする。また、検出器1
63により検出される1次側位置RPは、巻き線U1が
X=0の位置にある時をRP=0とする。また、説明の
簡略化のため、リニアモータに発生する磁束分布は、正
弦波分布であると仮定し、RP=360度の時、磁束分
布は図3の(a)に示すようにする。正確には図1のモ
デルでは1次側161のX軸両端部では2次側162の
磁路が欠落しており図3の(a)の様な磁束分布になら
ないのであるが、この磁束の乱れの補償法については後
で説明することにし、図3の(a)の様な磁束分布にな
っているものと想定し説明する。実際に、1次側161
に三相交流巻き線がX軸方向に複数MP組直列に配設さ
れた場合には、1次側161両端の磁束の乱れによるリ
ニアモータの出力推力の誤差は1/MPと相対的に小さ
くなる。また、1次側161は3組以上の三相交流巻き
線がX軸方向に直列に接続されていて、その中央部の1
組の交流巻き線部を切りとって図1の1次側161に表
現していると見る事もできる。式(8)、(9)、(1
0)に示した各相の各電流は、図3の(b),(c),
(d)のようになる。
The magnetic pole position on the secondary side 162 is represented as the X-axis as shown in FIG. 1, and from the S pole to the N side in the positive direction of the X-axis.
Let X = 0 be a boundary point that changes to a pole. Also, the detector 1
The primary side position RP detected by 63 is RP = 0 when the winding U1 is at the position X = 0. Further, for simplification of description, it is assumed that the magnetic flux distribution generated in the linear motor is a sine wave distribution, and when RP = 360 degrees, the magnetic flux distribution is as shown in FIG. To be precise, in the model of FIG. 1, the magnetic path on the secondary side 162 is missing at both ends of the primary side 161 on the X axis, and the magnetic flux distribution as shown in FIG. The method of compensating for the disturbance will be described later, and will be described assuming that the magnetic flux distribution is as shown in FIG. Actually, the primary side 161
When a plurality of MP sets of three-phase AC windings are arranged in series in the X-axis direction, the error in the output thrust of the linear motor due to the disturbance of the magnetic flux at both ends of the primary side 161 is relatively small as 1 / MP. Become. In addition, three or more sets of three-phase AC windings are connected in series in the X-axis direction on the primary side 161.
It can also be seen that the AC winding portion of the set is cut off and expressed on the primary side 161 in FIG. Formulas (8), (9), (1
The currents of the respective phases shown in (0) are (b), (c), and
It becomes like (d).

【0066】このような動作を行った時、式(8)で示
される界磁電流成分SFIU,SFIV,SFIWは、
図1のリニアモータにおいて、常に2次側162の磁極
に図3の(a)に示される界磁磁束を作るように動作す
る。式(9)で示される電機子電流成分SAIU,SA
IV,SAIWはこの磁束に直交し交差するように流れ
る。そして、電機子電流成分が作用する起磁力方向の磁
気抵抗が大きいので、既に説明したように電機子電流成
分が界磁磁束に与える影響は小さい。
When such an operation is performed, the field current components SFIU, SFIV, SFIW expressed by the equation (8) are
In the linear motor of FIG. 1, the magnetic motor on the secondary side 162 is always operated so as to generate the field magnetic flux shown in FIG. The armature current component SAIU, SA represented by formula (9)
IV and SAIW flow so as to intersect with this magnetic flux at right angles. Since the magnetic resistance in the direction of the magnetomotive force on which the armature current component acts is large, the influence of the armature current component on the field magnetic flux is small as already described.

【0067】この時発生する推力FFについて説明す
る。界磁磁束の分布が1次側161についても正弦波分
布であると仮定して式(7)に従って考えてみる。
The thrust FF generated at this time will be described. Considering that the distribution of the field magnetic flux is also a sinusoidal distribution on the primary side 161, the formula (7) will be considered.

【0068】まず界磁電流成分の推力FFFについて式
(7)を各三相巻き線に適用すると下式となる。
First, when the equation (7) is applied to each three-phase winding for the thrust force FFF of the field current component, the following equation is obtained.

【0069】[0069]

【数11】 FFF=B・I・L =[ B0・SIN(RP)・SF・SIN(RP−90゜) +B0・SIN(RP−120゜) ・SF・SIN(RP−90゜−120°) +B0・SIN(RP−240゜)・SF ・SIN(RP−90゜−240°)]・WT・2・WL =0 ・・(11) 従って、界磁電流成分は推力を発生しない。[Expression 11] FFF = B · I · L = [B0 · SIN (RP) · SF · SIN (RP−90 °) + B0 · SIN (RP−120 °) · SF · SIN (RP-90 ° −120 °) ) + B0.SIN (RP-240.degree.). SF.SIN (RP-90.degree.-240.degree.)]. WT.2.WL = 0 .. (11) Therefore, the field current component does not generate thrust.

【0070】次に、電機子電流成分の推力FFAについ
て式(7)を各三相巻き線に適用すると下式となる。
Next, when the equation (7) is applied to each three-phase winding for the thrust FFA of the armature current component, the following equation is obtained.

【0071】[0071]

【数12】 FFA=B・I・L =[ B0・SIN(RP)・SA・SIN(RP) +B0・SIN(RP−120゜)・SA・SIN(RP−120゜) +B0・SIN(RP−240゜)・SA・SIN(RP−240゜)] ・WT・2・WL =3・B0・IA・WT・WL ・・(12) この結果、B0とIAとを可変制御する事により任意の
推力を発生する事が可能となる。例えば、図2の様な制
御を行えば、良好な速度制御が実現する。また、原理的
には推力のリップルも無い。ピーク推力については、電
機子電流成分が界磁磁束を大きく乱さない範囲において
式(12)は成り立つので、2次側162の磁気絶縁設
計を界磁磁束が電機子電流成分により乱されにくい用に
設計すれば実用的に大きなピーク推力を得る事ができ
る。また、式(12)は式(1)と同じ形であり、同様
の原理で推力を発生する事が解る。機能的に異なる点
は、本実施例では界磁電流成分を制御し自在に式(1
2)のB0を制御できることである。
[Formula 12] FFA = B · I · L = [B0 · SIN (RP) · SA · SIN (RP) + B0 · SIN (RP-120 °) / SA · SIN (RP-120 °) + B0 · SIN (RP -240 °) ・ SA ・ SIN (RP-240 °)] ・ WT ・ 2 ・ WL = 3 ・ B0 ・ IA ・ WT ・ WL ・ ・ (12) As a result, it is optional by variably controlling B0 and IA. It is possible to generate thrust of. For example, if the control shown in FIG. 2 is performed, good speed control is realized. In principle, there is no thrust ripple. As for the peak thrust, since the formula (12) is satisfied in the range where the armature current component does not disturb the field magnetic flux significantly, the magnetic insulation design of the secondary side 162 is performed so that the field flux is less likely to be disturbed by the armature current component. If designed, a large peak thrust can be obtained practically. Further, it is understood that the formula (12) has the same form as the formula (1) and the thrust is generated by the same principle. The functionally different point is that in this embodiment, the field current component can be freely controlled by the formula (1
2) B0 can be controlled.

【0072】リニアモータの推力は正確には、[△X微
小変位したときの内部エネルギ変化△EST]が機械的
出力となる成分についても加える必要がある。図1の本
実施例に比較し図21の従来例は特に[△X微小変位し
たときの内部エネルギ変化△EST]が大きいタイプの
リニアモータであり、この成分を無視する事はできな
い。
To be precise, it is necessary to add the thrust of the linear motor to the component of which [ΔX internal energy change ΔEST when slightly displaced] is a mechanical output. Compared with the present embodiment of FIG. 1, the conventional example of FIG. 21 is a linear motor of a type in which [internal energy change ΔEST when ΔX is slightly displaced] is large, and this component cannot be ignored.

【0073】図4に本発明に係る他の実施例を示す。FIG. 4 shows another embodiment according to the present invention.

【0074】1次側261は、図1の161に相当する
ものであるが、進行方向前後を2点鎖線で記述し、省略
して記述している。実際には図4に示す2点鎖線で区切
られたユニットが複数接続され、さらに図1に示したよ
うな進行方向前後の磁気回路が付加された構造となって
いる。
The primary side 261 corresponds to 161 in FIG. 1, but the front and rear of the traveling direction are described by a chain double-dashed line and omitted. Actually, a plurality of units separated by a two-dot chain line shown in FIG. 4 are connected, and further a magnetic circuit before and after the traveling direction as shown in FIG. 1 is added.

【0075】2次側262は分割磁路3、磁気絶縁部4
で組み合わされており、図1に比較し、2次側の1次側
に対向する部分が部分的に磁気的に接続している。
The secondary side 262 includes the divided magnetic path 3 and the magnetic insulating portion 4.
In comparison with FIG. 1, the part of the secondary side facing the primary side is partially magnetically connected.

【0076】2次側262の具体的構成は、図4の形状
の電磁鋼板を外形と内部の磁気絶縁部4とをプレス加工
等により除去して形状加工し、その後、リニアモータの
駆動方向に直角な方向に積層した構造、即ち、図4にお
いて紙面の表側から裏側の方向へ積層した構造となって
いる。
The secondary side 262 is concretely constructed by removing the outer shape of the electromagnetic steel sheet having the shape shown in FIG. The structure is such that the layers are stacked in a direction perpendicular to each other, that is, the structure is stacked from the front side to the back side of the paper in FIG.

【0077】この構造の効果は、製造的な問題では、図
1の2次側162が図1の形状の電磁鋼版の積層したも
のである場合、電磁鋼板をプレスなどにより形状加工し
たとき複数部品に分かれてしまい組立が困難になるが、
図4の形状であれば一部がつながっており1枚の板金と
して取り扱う事ができ、単に板金を積層すれば良いので
あるから組立が容易である。
In terms of manufacturing problems, the effect of this structure is that when the secondary side 162 of FIG. 1 is a stack of electromagnetic steel plates having the shape of FIG. 1, a plurality of electromagnetic steel plates are formed by pressing. It becomes difficult to assemble because it is divided into parts,
In the case of the shape shown in FIG. 4, a part of them are connected and can be handled as one sheet metal, and the sheet metals can be simply laminated so that the assembly is easy.

【0078】また、磁気的には2次側262の磁極表面
で回転方向に漏れ磁束が発生するという欠点があるもの
の、磁極表面の磁束密度が平均化され、リニアモータ推
力のリップルを低減するという効果がある。
Further, magnetically, although there is a drawback that leakage magnetic flux is generated in the rotating direction on the magnetic pole surface on the secondary side 262, the magnetic flux density on the magnetic pole surface is averaged and the ripple of the linear motor thrust is reduced. effective.

【0079】図5は、隣合う磁極の境界部の磁気抵抗を
高め、磁極の磁束の位置がより変化しにくい様に工夫し
た本発明例のリニアモータである。261は1次側、3
62は分割磁路5、磁気絶縁部6で組み合わされた2次
側である。2次側362の磁極の境界部に凹みを作り磁
極境界部の磁気抵抗をより大きな値とし、各磁極の磁束
が電機子電流成分によりずれる事を防止している。
FIG. 5 shows a linear motor of the present invention which is designed so that the magnetic resistance at the boundary between adjacent magnetic poles is increased so that the position of the magnetic flux of the magnetic poles is less likely to change. 261 is the primary side, 3
Reference numeral 62 is a secondary side combined by the divided magnetic path 5 and the magnetic insulating portion 6. A recess is formed at the boundary of the magnetic pole on the secondary side 362 to make the magnetic resistance at the boundary of the magnetic pole have a larger value, thereby preventing the magnetic flux of each magnetic pole from being deviated by the armature current component.

【0080】図1、図4、図5のリニアモータにおい
て、2次側の補強の意味で部分的に各磁路に接続部をそ
の漏れ磁束が問題とならない範囲で設ける事もできる。
In the linear motors of FIGS. 1, 4 and 5, it is also possible to partially provide a connecting portion in each magnetic path within the range in which the leakage magnetic flux does not cause a problem for the purpose of reinforcing the secondary side.

【0081】図6は、本発明に係る他の実施例であり、
図1を単純化し、2次側462の磁極の中央部分に磁気
絶縁部8を設け、各磁極界磁束の電機子電流成分による
乱れを小さくしたものである。7は分割磁路である。
FIG. 6 shows another embodiment according to the present invention.
1 is simplified to provide a magnetic insulating portion 8 at the center of the magnetic pole on the secondary side 462 to reduce the disturbance due to the armature current component of each magnetic pole field flux. Reference numeral 7 is a divided magnetic path.

【0082】図7は、2次側562を、図6の分割され
た各分割磁路7をごく一部だけ接続した例であり、接続
部の漏れ磁束は好ましくはないが、その量は全体として
はごく一部であるので、実用上特性的には大きな問題と
はならない。9は分割磁路、10は磁気絶縁部である。
図4のリニアモータと同様に、2次側562を電磁鋼板
の積層した構造とすれば製造的にも容易である。
FIG. 7 shows an example in which the secondary side 562 is connected to only a part of each of the divided magnetic paths 7 shown in FIG. 6. The leakage flux at the connecting portion is not preferable, but the amount thereof is the whole. Since it is only a part of the above, it does not pose a big problem in practical use. Reference numeral 9 is a divided magnetic path, and 10 is a magnetic insulating portion.
Similar to the linear motor of FIG. 4, if the secondary side 562 has a laminated structure of electromagnetic steel plates, it is easy to manufacture.

【0083】図8は、本発明に係る他の実施例である。
14は図11に示すようなコの字型の形状の電磁鋼板で
あり、少しずつ大きさの異なる電磁鋼板14がリニアモ
ータの駆動方向に直角な方向に積層されて2次側662
を構成している。電磁鋼板14が図11に示す矢印の方
向へ磁気的に方向性のある電磁鋼板である場合は、磁気
的に方向性のある電磁鋼板だけで分割磁路を構成してい
る事になり、単純に積層しただけで、隣合う磁極間の磁
気抵抗は小さく、リニアモータ駆動方向の各磁極の両端
間からみた磁極内の磁気抵抗は大きい磁気方向性のある
部材で構成されており、本発明の目的に沿う特性を得る
事ができる。
FIG. 8 shows another embodiment according to the present invention.
Reference numeral 14 denotes a U-shaped electromagnetic steel plate as shown in FIG. 11. The electromagnetic steel plates 14 having slightly different sizes are stacked in a direction perpendicular to the driving direction of the linear motor to form a secondary side 662.
Is composed. When the magnetic steel sheet 14 is a magnetic steel sheet magnetically oriented in the direction of the arrow shown in FIG. 11, it means that the split magnetic path is constituted only by the magnetic steel sheet magnetically oriented. The magnetic resistance between the adjacent magnetic poles is small, and the magnetic resistance inside the magnetic poles as viewed from between both ends of each magnetic pole in the linear motor driving direction is large by only laminating the magnetic poles with each other. It is possible to obtain the characteristics according to the purpose.

【0084】また、図8のリニアモータにおいて、図1
1の形状の積層された電磁鋼板の間に図11の形状の磁
気抵抗の大きい磁気絶縁板を挟み込む事により、各磁極
の両端間の磁気抵抗をより大きい構造とし、リニアモー
タの特性を向上する事ができる。前記磁気抵抗の大きい
磁気絶縁板は、エアギャップで代用しても良く、リニア
モータ特性としてはその方が磁気抵抗が大きく、好まし
い。前記磁気抵抗の大きい磁気絶縁板を挟み込む場合
は、必ずしも磁気的に方向性のある電磁鋼板である必要
はない。
In addition, in the linear motor of FIG.
By sandwiching the magnetic insulating plate having a large magnetic resistance of the shape shown in FIG. 11 between the laminated electromagnetic steel plates having the shape of 1, the magnetic resistance between both ends of each magnetic pole is made larger, and the characteristics of the linear motor are improved. I can do things. The magnetic insulating plate having a large magnetic resistance may be replaced by an air gap, and it is preferable that the linear motor characteristic has a larger magnetic resistance. When sandwiching the magnetic insulating plate having a large magnetic resistance, it is not always necessary that the magnetic steel plates are magnetically oriented electromagnetic steel plates.

【0085】また、図8のリニアモータにおいて、その
進行方向へ磁極の磁束が変動し易い場合は電磁鋼板に渦
電流が流れ渦電流損が発生するので、図9に示すように
電気的絶縁のため電磁鋼板にスリットを入れることも有
効である。
Further, in the linear motor of FIG. 8, when the magnetic flux of the magnetic poles is apt to change in its traveling direction, eddy current flows in the electrical steel sheet and eddy current loss occurs, so as shown in FIG. Therefore, it is also effective to make a slit in the magnetic steel sheet.

【0086】図10は、本発明に係る他の実施例であ
り、2次側762が矢印の方向に比透磁率が高く、他の
方向へは比透磁率が低い構造となっている。
FIG. 10 shows another embodiment according to the present invention in which the secondary side 762 has a high relative magnetic permeability in the direction of the arrow and a low relative magnetic permeability in the other direction.

【0087】さらに、この分割磁路12、13の具体的
な材質の例は、図12のような形状になっており、棒状
の電磁部材15を例えば樹脂などの非磁性部材16で束
ねた構造となっている。
Further, an example of a concrete material of the divided magnetic paths 12 and 13 has a shape as shown in FIG. 12, and has a structure in which a rod-shaped electromagnetic member 15 is bound by a non-magnetic member 16 such as resin. Has become.

【0088】また、上記のようなリニアモータの形態の
みならず、1組の1次側と2次側とを複数組み合わせた
り、1次側または2次側の一部を共用することもでき
る。
In addition to the form of the linear motor as described above, it is also possible to combine a plurality of sets of the primary side and the secondary side, or to share a part of the primary side or the secondary side.

【0089】図13は、図1に示したリニアモータを二
組組み合わせた例であり、2次側862のヨークの部分
を共用しているため図1のリニアモータを二組並列させ
た場合より小型化されている。17は分割磁路、18は
磁気絶縁部である。また、2次側862に及ぼす磁気吸
引力は、相反する両方向から受けるのでキャンセルさ
れ、駆動方向だけの推力だけとなるという効果もある。
FIG. 13 shows an example in which two sets of the linear motors shown in FIG. 1 are combined. Since the yoke part of the secondary side 862 is shared, two sets of the linear motors shown in FIG. 1 are arranged in parallel. It has been miniaturized. Reference numeral 17 is a divided magnetic path, and 18 is a magnetic insulating portion. Further, since the magnetic attraction force exerted on the secondary side 862 is received from both opposite directions, there is an effect that it is canceled and only a thrust force only in the driving direction is produced.

【0090】このように、リニアモータを複数組み合わ
せることにより、一部部材の共用による小型化、磁気吸
引力のキャンセルなどが可能である。
Thus, by combining a plurality of linear motors, it is possible to reduce the size and cancel the magnetic attraction force by sharing some members.

【0091】図14は、本発明の一実施例である図4に
示したリニアモータを1次側261の背中合わせに組み
合わせ、さらに巻き線の方法をU相巻き線はU1からU
2、U3からU4、V相巻き線はV1からV2、V3か
らV4、W相巻き線はW1からW2、W3からW4へと
巻く方法とすることにより、コイルエンドの短縮、巻き
線の単純化/容易化を実現している。また、2次側26
2に加わる進行方向以外の吸引力も二組のリニアモータ
でキャンセルするという効果もある。同様に、本発明に
係るリニアモータを複数組み合わせて一部部材の共用、
不要な力のキャンセルなどの効果を得る事ができる。
In FIG. 14, the linear motor shown in FIG. 4, which is an embodiment of the present invention, is combined back to back on the primary side 261 and the winding method is U-phase winding from U1 to U.
2, U3 to U4, V-phase winding is V1 to V2, V3 to V4, W-phase winding is W1 to W2, W3 to W4 to shorten coil end and simplify winding. / Realization of simplification. In addition, the secondary side 26
There is also an effect that the suction force applied to the direction 2 other than the traveling direction is canceled by the two sets of linear motors. Similarly, a plurality of linear motors according to the present invention are combined to share some members,
You can obtain the effect of canceling unnecessary power.

【0092】以上、本発明に係る多種にわたる実施例に
ついて説明したが、1次側、2次側共に種々変形が可能
であり、本発明に含むものである。
Although various embodiments according to the present invention have been described above, various modifications can be made on both the primary side and the secondary side, and are included in the present invention.

【0093】例えば、巻き線の相数、磁極極数、巻き線
の巻き方等についてそれぞれ種々方法があり、ニーズに
応じた選択が可能である。
For example, there are various methods for the number of winding phases, the number of magnetic poles, the winding method, etc., and the selection can be made according to the needs.

【0094】また、リニアモータの推力のリップルを低
減するため1次側、2次側の片方あるいは両方をスキュ
ーする、あるいは磁極間ピッチを少し変えるなどの通常
の電動機に使われているテクニックを応用する事も勿論
可能である。
Further, in order to reduce the ripple of the thrust of the linear motor, one or both of the primary side and the secondary side are skewed, or a technique used in a usual electric motor such as slightly changing the pitch between magnetic poles is applied. Of course, it is possible to do it.

【0095】また、1次側と2次側とが平面で対抗して
いる例について説明したが、曲面形状、筒状、多角形状
等の変形が可能である。
Also, an example in which the primary side and the secondary side face each other on a flat surface has been described, but a curved surface shape, a cylindrical shape, a polygonal shape or the like can be deformed.

【0096】また、1次側と2次側とを相対的にスキュ
ーして推力のリップルをさらに低減することが可能であ
る。
Further, it is possible to further reduce the ripple of thrust by skewing the primary side and the secondary side relatively.

【0097】また、本実施例においては、2次側が固定
で1次側が可動な場合について説明したが、勿論、相対
的な動きであり、どちらが固定でも可能である。
In the present embodiment, the case where the secondary side is fixed and the primary side is movable has been described, but it is a relative movement, and either one may be fixed.

【0098】また、ストロークについても2次側が短
く、1次側がリニアモータのストローク分だけの長さを
持っている事も可能である。
Regarding the stroke, it is also possible that the secondary side is short and the primary side has a length corresponding to the stroke of the linear motor.

【0099】特に、可動側への配線が難しく、可動側を
ごく軽量にしたい場合は、1次側をストロークの長さ分
だけ長く持ち固定し、2次側を短くし可動側とする方法
が有効である。但し、この場合は複雑な構成である1次
側を長くするのであるからコスト的には不利である。
In particular, when wiring to the movable side is difficult and it is desired to make the movable side extremely lightweight, a method in which the primary side is held long by the length of the stroke and fixed and the secondary side is shortened to make the movable side is possible. It is valid. However, in this case, since the primary side, which has a complicated configuration, is lengthened, it is disadvantageous in terms of cost.

【0100】また、駆動方向は、本発明はリニアモータ
と称しているが、直進するだけでなく曲線を描いて駆動
する事、円弧状の駆動等も可能である。
Although the present invention refers to a linear motor as the driving direction, it is possible to drive not only in a straight line but also in a curved line, and to drive in an arc shape.

【0101】[0101]

【発明の効果】本発明によれば、永久磁石型のリニアモ
ータにおいては、高価な永久磁石が不要となりコスト低
減、永久磁石を固定するための部材が必要、組立が不要
となりコスト低減、界磁制御が自在なため界磁弱め制御
を行うことができ、高速制御が駆動装置の容量を上げる
ことなく実現可能なためトータルシステムコストを低
減、永久磁石の減磁現象がなく高信頼、等の効果があ
る。
According to the present invention, in a permanent magnet type linear motor, an expensive permanent magnet is not required, which reduces cost, a member for fixing the permanent magnet is required, assembly is not required, cost is reduced, and field control is performed. Since the field weakening control can be performed freely, high-speed control can be realized without increasing the capacity of the driving device, reducing the total system cost, and there is no demagnetization phenomenon of the permanent magnet, resulting in high reliability. .

【0102】また、本発明のいわゆる突極形状でリラク
タンス型のリニアモータにおいては、駆動効率が良く、
ピーク推力が大きく出力でき、駆動原理的に推力のリッ
プル、騒音が小さく駆動特性良好、高速駆動が容易、等
の効果がある。
In the so-called salient pole type reluctance type linear motor of the present invention, the driving efficiency is good,
A large peak thrust can be output, and in terms of driving principle, thrust ripple and noise are small, driving characteristics are good, and high-speed driving is easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る磁気抵抗の方向性を有するリニア
モータの断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a linear motor having a magnetic resistance directionality according to the present invention.

【図2】本実施例におけるリニアモータの駆動装置を示
した構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a linear motor driving device in the present embodiment.

【図3】本実施例におけるリニアモータの動作タイムチ
ャートを示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing an operation time chart of the linear motor in the present embodiment.

【図4】本発明に係るリニアモータの他の実施例を示し
た図である。
FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the linear motor according to the present invention.

【図5】本発明に係るリニアモータの他の実施例を示し
た図である。
FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the linear motor according to the present invention.

【図6】本発明に係るリニアモータの他の実施例を示し
た図である。
FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the linear motor according to the present invention.

【図7】本発明に係るリニアモータの他の実施例を示し
た図である。
FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the linear motor according to the present invention.

【図8】本発明に係るリニアモータの他の実施例を示し
た図である。
FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the linear motor according to the present invention.

【図9】図8に示したリニアモータの構成部材形状を示
した図である。
9 is a diagram showing the shapes of constituent members of the linear motor shown in FIG.

【図10】本発明に係るリニアモータの他の実施例を示
した図である。
FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of the linear motor according to the present invention.

【図11】図8に示したリニアモータの構成部材形状を
示した図である。
11 is a diagram showing the shapes of constituent members of the linear motor shown in FIG.

【図12】図10に示したリニアモータの構成部材形状
を示した図である。
FIG. 12 is a diagram showing the shapes of constituent members of the linear motor shown in FIG.

【図13】本実施例においてリニアモータを二組組み合
わせた例を示した図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example in which two sets of linear motors are combined in this embodiment.

【図14】本実施例におけるリニアモータを二組組み合
わせた例を示した図である。
FIG. 14 is a diagram showing an example in which two sets of linear motors in this embodiment are combined.

【図15】リニアモータの一般的概観の例を示した図で
ある。
FIG. 15 is a diagram showing an example of a general appearance of a linear motor.

【図16】従来のリニアモータを示した図である。FIG. 16 is a diagram showing a conventional linear motor.

【図17】図16に示したリニアモータの巻き線図であ
る。
17 is a winding diagram of the linear motor shown in FIG.

【図18】図16に示したリニアモータの巻き線をモデ
ル化した図である。
18 is a diagram modeling a winding of the linear motor shown in FIG.

【図19】図16に示したリニアモータの動作タイムチ
ャートを示した図である。
19 is a diagram showing an operation time chart of the linear motor shown in FIG.

【図20】従来の他のリニアモータを示した図である。FIG. 20 is a diagram showing another conventional linear motor.

【図21】従来の他のリニアモータを示した図である。FIG. 21 is a diagram showing another conventional linear motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、3、5、7、9、12、13、17 分割磁路 2、4、6、8、10、18 磁気絶縁部 14 電磁鋼板 15 電磁部材 16 非磁性部材 61、161、261 1次側 62、162、262、362、462、562、66
2、762、8622次側 U1,U2 U相巻き線 V1,V2 V相巻き線 W1,W2 W相巻き線 X 駆動方向
1,3,5,7,9,12,13,17 Split magnetic path 2,4,6,8,10,18 Magnetic insulating part 14 Electromagnetic steel sheet 15 Electromagnetic member 16 Non-magnetic member 61,161,261 Primary side 62, 162, 262, 362, 462, 562, 66
2, 762, 8622 Secondary side U1, U2 U-phase winding V1, V2 V-phase winding W1, W2 W-phase winding X Driving direction

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2次側とその2次側の長さ方向に相対的
に移動する1次側とで構成されるリニアモータにおい
て、 前記1次側は、巻回された2相以上の多相巻き線を有
し、 前記2次側は、複数の磁極を有し、 前記磁極は、前記各磁極からの磁路を複数に分割し、各
磁極からそれぞれ隣合う磁極へは磁気抵抗を小さく、リ
ニアモータ駆動方向の各磁極両端からみた磁極内の磁気
抵抗を大きくする磁気絶縁手段と、 を備える事を特徴とするリニアモータ。
1. A linear motor comprising a secondary side and a primary side that relatively moves in the lengthwise direction of the secondary side, wherein the primary side is a multi-phase winding having two or more phases. A phase winding, the secondary side has a plurality of magnetic poles, and the magnetic pole divides a magnetic path from each of the magnetic poles into a plurality of magnetic poles, and the magnetic resistance from each magnetic pole to an adjacent magnetic pole is small. And a magnetic insulating means for increasing the magnetic resistance in the magnetic poles as seen from both ends of each magnetic pole in the linear motor driving direction.
【請求項2】 2次側とその2次側の長さ方向に相対的
に移動する1次側とで構成されるリニアモータにおい
て、 前記1次側は、巻回された2相以上の多相巻き線を有
し、 前記2次側は、複数の磁極を有し、 前記各磁極は、隣合う磁極間に通じている各磁極の磁路
が複数に分かれており、リニアモータ駆動方向の各磁極
両端の間の磁気抵抗が隣合う磁極間に通じている磁路の
磁気抵抗より大きくなっていることを特徴とするリニア
モータ。
2. A linear motor composed of a secondary side and a primary side that relatively moves in the lengthwise direction of the secondary side, wherein the primary side is a multi-phase winding having two or more phases. A phase winding, the secondary side has a plurality of magnetic poles, and each magnetic pole is divided into a plurality of magnetic paths of magnetic poles communicating between adjacent magnetic poles. A linear motor characterized in that a magnetic resistance between both ends of each magnetic pole is larger than a magnetic resistance of a magnetic path communicating between adjacent magnetic poles.
【請求項3】 請求項2記載のリニアモータにおいて、 2次側磁極の複数の磁路は、磁性鋼板の一部を除去して
磁極内の磁気絶縁部を作り、電磁鋼板をリニアモータの
駆動方向にほぼ平行に配置し、リニアモータの駆動方向
に直角な方向に積層された構造であることを特徴とする
リニアモータ。
3. The linear motor according to claim 2, wherein a plurality of magnetic paths of the secondary magnetic poles are formed by removing a part of a magnetic steel plate to form a magnetic insulating portion in the magnetic pole, and driving the magnetic steel plate to drive the linear motor. A linear motor having a structure in which the linear motors are arranged substantially parallel to each other and stacked in a direction perpendicular to the driving direction of the linear motor.
【請求項4】 請求項2記載のリニアモータにおいて、 2次側磁極は、リニアモータの駆動方向に直角な方向に
配置した電磁鋼板が積層された構造であることを特徴と
するリニアモータ。
4. The linear motor according to claim 2, wherein the secondary magnetic pole has a structure in which electromagnetic steel sheets arranged in a direction perpendicular to the driving direction of the linear motor are laminated.
【請求項5】 2次側とその2次側の長さ方向に相対的
に移動する1次側とで構成されるリニアモータにおい
て、 前記1次側は、巻回された2相以上の多相巻き線を有
し、 前記2次側は、複数の磁極を有し、 前記磁極は、各磁極を構成する部材が隣合う磁極への磁
路の方向へは磁気抵抗が小さく、リニアモータ駆動方向
の各磁極両端からみた磁極内の磁気抵抗は大きい磁気方
向性のある部材で構成されている事を特徴とするリニア
モータ。
5. A linear motor comprising a secondary side and a primary side that relatively moves in the lengthwise direction of the secondary side, wherein the primary side is a multi-phase winding having two or more phases. A phase winding is provided, the secondary side has a plurality of magnetic poles, and the magnetic poles have a small magnetic resistance in the direction of the magnetic path to the adjacent magnetic poles, and a linear motor drive The linear motor is characterized in that the magnetic resistance in the magnetic poles as seen from both ends of each magnetic pole in the direction is composed of a member having a large magnetic directional property.
【請求項6】 請求項5記載のリニアモータにおいて、 前記磁気方向性のある部材は、棒状の磁性部材と非磁性
部材とを束ねた構造であることを特徴とするリニアモー
タ。
6. The linear motor according to claim 5, wherein the magnetically directional member has a structure in which a rod-shaped magnetic member and a non-magnetic member are bundled together.
【請求項7】 請求項1乃至6記載のリニアモータにお
いて、 前記1次側と前記2次側との複数の組合わせ、あるいは
前記1次側または前記2次側の一部を共用していること
を特徴とするリニアモータ。
7. The linear motor according to claim 1, wherein a plurality of combinations of the primary side and the secondary side or a part of the primary side or the secondary side is shared. A linear motor characterized by that.
【請求項8】 請求項1乃至7記載のリニアモータにお
いて、 前記1次側は、巻き線が設けられている部分の進行方向
前後の片方あるいは両方に1次側巻き線により励起され
る磁束を通す磁気回路を設けたことを特徴とするリニア
モータ。
8. The linear motor according to claim 1, wherein the primary side has a magnetic flux excited by the primary winding on one or both of front and rear of a traveling direction of a portion where the winding is provided. A linear motor characterized by having a magnetic circuit for passing through.
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