JP2003199316A - Linear synchronous motor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品装着装置
などに用いられるリニア同期モータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear synchronous motor used in an electronic component mounting device or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４は、従来のリニア同期モータの正面
図である。図４に示すように従来のリニア同期モータ
は、中空移動コイル１１−１〜１１−６、スペーサ１
２、上サイドヨーク１３、下サイドヨーク１４、センタ
ーヨーク１５、永久磁石１６とを備える。ここで中空移
動コイル１１−１〜１１−６、スペーサ１２とが一体と
なって移動子を構成している。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a front view of a conventional linear synchronous motor. As shown in FIG. 4, the conventional linear synchronous motor includes hollow moving coils 11-1 to 11-6 and a spacer 1.
2, an upper side yoke 13, a lower side yoke 14, a center yoke 15, and a permanent magnet 16. Here, the hollow moving coils 11-1 to 11-6 and the spacer 12 are integrated to form a mover.
【０００３】中空移動コイル１１−１〜１１−６は、所
定の駆動電流が流されたときに永久磁石１６の発生する
界磁磁束によって駆動力を発生する部分である。上記中
空移動コイルを形成する線材の巻き始め部分を巻き始め
端部STと、線材の巻き終り部分を巻き終り端部ETと定め
る。中空移動コイル１１−１の巻き始め端部をST1、巻
き終わり端部をET1、中空移動コイル１１−２の巻き始
め端部をST2、巻き終わり端部をET2、以下中空移動コイ
ル１１−３から中空移動コイル１１−６までをST3、ET
3、ST4、ET4、ST5、ET5、ST6、ET6と定める。The hollow moving coils 11-1 to 11-6 are portions for generating a driving force by a field magnetic flux generated by the permanent magnet 16 when a predetermined driving current is applied. The winding start portion of the wire material forming the hollow moving coil is defined as a winding start end portion ST, and the winding end portion of the wire material is defined as a winding end portion ET. The winding start end of the hollow moving coil 11-1 is ST1, the winding end is ET1, the winding start end of the hollow moving coil 11-2 is ST2, and the winding end is ET2. Hollow moving coil 11-6 up to ST3, ET
Defined as 3, ST4, ET4, ST5, ET5, ST6, ET6.
【０００４】図４に示すように、ST1、ET2はＵに、ST
3、ET4はＶに、ST5、ET6はＷに、ET1、ST2、ET3、ST4、
ET5、ST6は、Ｎに、それぞれ接続されている。ここで
Ｕ、Ｖ、Ｗ、は、それぞれ三相交流のＵ相、Ｖ相、Ｗ
相、でありＮは、中性点である。As shown in FIG. 4, ST1 and ET2 are set to U and ST
3, ET4 is V, ST5, ET6 is W, ET1, ST2, ET3, ST4,
ET5 and ST6 are connected to N, respectively. Here, U, V, and W are three-phase AC U-phase, V-phase, and W-phase, respectively.
And N is the neutral point.
【０００５】図５は、リニア同期モータ用中空移動コイ
ルの構成図である。(ａ)は、中空移動コイルの斜視図で
あり、(ｂ)は、その等価回路である。図(ａ)に示すよう
に中空移動コイルは、巻き始め端部STから巻き線を開始
し、隣接する線輪を互いに密着状態に多層巻きし、多層
巻きされた線輪の最後の部分を巻き終り端部ETとしてい
る。通常巻き回数は数百回以上である。FIG. 5 is a block diagram of a hollow moving coil for a linear synchronous motor. (a) is a perspective view of a hollow moving coil, and (b) is an equivalent circuit thereof. As shown in Fig. (A), the hollow moving coil starts winding from the winding start end ST, multi-winds adjacent windings in a close contact state with each other, and winds the last part of the multi-winding winding. The end is ET. Usually, the number of windings is several hundred or more.
【０００６】従って、中空移動コイルには図(ｂ)にcs1
〜csN(図ではＮ＝３に限定している)で表す直列浮遊容
量と、Cs1〜 CsM(図ではＭ＝３に限定している)で表す
並列浮遊容量が発生する。近年の高性能リニア同期モー
タでは、これらの浮遊容量を無視することは出来ない。
この浮遊容量は、巻き始め端部ST(最も下層)の部分が、
巻き終り端部ET(最も上層)の部分よりも大きくなる。そ
の結果図(ｂ)のように中空移動コイルを４端子網回路で
表したときに、その入力インピーダンスZinは出力イン
ピーダンスZoutよりも小さくなる。Therefore, in the hollow moving coil, cs1 is shown in FIG.
.About.csN (limited to N = 3 in the figure) and a parallel stray capacitance denoted by Cs1 to CsM (limited to M = 3 in the figure). In the high-performance linear synchronous motors of recent years, these stray capacitances cannot be ignored.
As for this stray capacitance, the winding start end ST (lowermost layer) is
It becomes larger than the end ET (uppermost layer) of the winding end. As a result, when the hollow moving coil is represented by a four-terminal network circuit as shown in FIG. 6B, its input impedance Zin becomes smaller than the output impedance Zout.
【０００７】図６は、従来の移動子の等価回路図であ
る。図より、従来の移動子は、移動方向に隣接する中空
移動コイルが２個一組にされ、それぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ
相に接続される。既に上記図４で説明したように、中空
移動コイル１１−１と中空移動コイル１１−２がＵ相
に、中空移動コイル１１−３と中空移動コイル１１−４
がＶ相に、中空移動コイル１１−５と中空移動コイル１
１−６がＷ相に接続される。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a conventional moving element. As shown in the figure, in the conventional moving element, two hollow moving coils that are adjacent to each other in the moving direction are grouped into a set, and a U-phase, a V-phase and a W-phase are respectively formed.
Connected to the phase. As described above with reference to FIG. 4, the hollow moving coil 11-1 and the hollow moving coil 11-2 are in the U phase, and the hollow moving coil 11-3 and the hollow moving coil 11-4.
To V phase, hollow moving coil 11-5 and hollow moving coil 1
1-6 are connected to the W phase.
【０００８】Ｕ相では、中空移動コイル１１−１の巻き
始め端部ST1が駆動電流Iu1を受け入れ、中空移動コイル
１１−２の巻き終わり端部ET2が駆動電流Iu2を受け入
れ、中空移動コイル１１−１の巻き終り端部ET1と中空
移動コイル１１−２の巻き始め端部ST2とが中性点Ｎ相
に接続されている。又Ｖ相では、中空移動コイル１１−
３の巻き始め端部ST3が駆動電流Iv1を受け入れ、中空移
動コイル１１−４の巻き終わり端部ET4が駆動電流Iv2を
受け入れ、中空移動コイル１１−３の巻き終り端部ET3
と中空移動コイル１１−４の巻き始め端部ST4とが中性
点Ｎ相に接続されている。In the U-phase, the winding start end ST1 of the hollow moving coil 11-1 receives the drive current Iu1, the winding end end ET2 of the hollow moving coil 11-2 receives the drive current Iu2, and the hollow moving coil 11- The winding end end ET1 of No. 1 and the winding start end ST2 of the hollow moving coil 11-2 are connected to the neutral point N phase. In the V phase, the hollow moving coil 11-
The winding start end ST3 of 3 receives the drive current Iv1, the winding end end ET4 of the hollow moving coil 11-4 receives the drive current Iv2, and the winding end end ET3 of the hollow moving coil 11-3.
And the winding start end portion ST4 of the hollow moving coil 11-4 are connected to the neutral point N phase.
【０００９】同様に、Ｗ相では、中空移動コイル１１−
５の巻き始め端部ST5が駆動電流Iw1を受け入れ、中空移
動コイル１１−６の巻き終わり端部ET6が駆動電流Iw2を
受け入れ中空移動コイル１１−５の巻き終り端部ET5と
中空移動コイル１１−６の巻き始め端部ST6とが中性点
Ｎ相に接続されている。Similarly, in the W phase, the hollow moving coil 11-
The winding start end ST5 of 5 receives the drive current Iw1, and the winding end end ET6 of the hollow moving coil 11-6 receives the drive current Iw2. The winding end end ET5 and the hollow moving coil 11- of the hollow moving coil 11-5. The winding start end ST6 of 6 is connected to the neutral point N phase.
【００１０】以上のように接続されているため、Ｕ相で
は、中空移動コイル１１−１の入力インピーダンスZin
と中空移動コイル１１−２の出力インピーダンスZoutが
電源(Ｕ相)から駆動電流を受け入れる。又、Ｖ相では、
中空移動コイル１１−３の入力インピーダンスZinと中
空移動コイル１１−４の出力インピーダンスZoutが電源
(Ｖ相)から駆動電流を受け入れる。同様に、Ｗ相では、
中空移動コイル１１−５の入力インピーダンスZinと中
空移動コイル１−６の出力インピーダンスZoutが電源
(Ｗ相)から駆動電流を受け入れる。Because of the connection as described above, in the U phase, the input impedance Zin of the hollow moving coil 11-1 is
And the output impedance Zout of the hollow moving coil 11-2 receives the drive current from the power source (U phase). In the V phase,
The input impedance Zin of the hollow moving coil 11-3 and the output impedance Zout of the hollow moving coil 11-4 are power supplies.
Accepts drive current from (V phase). Similarly, in the W phase,
Power is supplied to the input impedance Zin of the hollow moving coil 11-5 and the output impedance Zout of the hollow moving coil 1-6.
Accept drive current from (W phase).
【００１１】既に図５を用いて説明したようにZin＜Zou
tなので、中空移動コイル１１−１を流れる駆動電流Iu1
と中空移動コイル１１−２を流れる駆動電流Iu2との大
小関係はIu1＞Iu2となる。又、中空移動コイル１１−３
を流れる駆動電流Iv1と中空移動コイル１１−４を流れ
る駆動電流Iv2との大小関係はIv1＞Iv2となる。同様
に、中空移動コイル１１−５を流れる駆動電流Iw1と中
空移動コイル１１−６を流れる駆動電流Iw2との大小関
係はIw1＞Iw2となる。次に、駆動電流による漏洩磁束に
ついて説明する。As already described with reference to FIG. 5, Zin <Zou
Since it is t, the drive current Iu1 flowing through the hollow moving coil 11-1
And the drive current Iu2 flowing through the hollow moving coil 11-2 is Iu1> Iu2. Also, the hollow moving coil 11-3
The driving current Iv1 flowing through the hollow moving coil 11-4 and the driving current Iv2 flowing through the hollow moving coil 11-4 have a magnitude relation of Iv1> Iv2. Similarly, the magnitude relationship between the drive current Iw1 flowing through the hollow moving coil 11-5 and the drive current Iw2 flowing through the hollow moving coil 11-6 is Iw1> Iw2. Next, the leakage magnetic flux due to the drive current will be described.
【００１２】図７は、従来の移動子の漏洩磁束説明図で
ある。漏洩磁束発生のメカニズムを説明するための機能
説明図であり、中空移動コイル１１−１及び中空移動コ
イル１１−２の巻き数は４回に限定して表されている
(現実の巻き数は数百回以上である)。図に示すように並
列型の移動子では中空移動コイル１１−１に流される駆
動電流Iu1と中空移動コイル１１−２に流される駆動電
流Iu2は反対方向に設定され、この駆動電流Iu1と駆動電
流Iu2によって生成される漏洩磁束はＢ１、Ｂ２となり
打ち消し合う方向に配置されている。FIG. 7 is an explanatory diagram of the leakage flux of a conventional moving element. It is a functional explanatory view for explaining a mechanism of a leakage magnetic flux generation, and the number of turns of the hollow moving coil 11-1 and the hollow moving coil 11-2 is limited to 4 times.
(The actual number of turns is several hundred or more). As shown in the figure, in the parallel type moving element, the drive current Iu1 applied to the hollow moving coil 11-1 and the drive current Iu2 applied to the hollow moving coil 11-2 are set in opposite directions, and the drive current Iu1 and the drive current Iu1 are set. The leakage magnetic flux generated by Iu2 becomes B1 and B2, and they are arranged in directions to cancel each other.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の技術には、次のような解決すべき課題があっ
た。図７を用いて説明したように、中空移動コイル１１
−１を流れる駆動電流Iu1と中空移動コイル１１−２を
流れる駆動電流Iu2との大小関係はIu1＞Iu2であるた
め、中空移動コイル１１−１による漏洩磁束B1と中空移
動コイル１１−２による漏洩磁束B2との大小関係はＢ１
＞Ｂ２となり相互に漏洩磁束を打ち消しあって零にする
ことが出来なくなる。この現象は、中空移動コイル１１
−３と中空移動コイル１１−４、中空移動コイル１１−
５と中空移動コイル１１−６との間にも成立する。その
結果、界磁磁束と直行する磁束を無視することが出来な
くなり電機子反作用が発生して、効率が低下する。又、
移動子の円滑な動作を阻害することにもなる。By the way, the above conventional techniques have the following problems to be solved. As described with reference to FIG. 7, the hollow moving coil 11
Since the magnitude relationship between the drive current Iu1 flowing through -1 and the drive current Iu2 flowing through the hollow moving coil 11-2 is Iu1> Iu2, the leakage magnetic flux B1 due to the hollow moving coil 11-1 and the leakage due to the hollow moving coil 11-2. The magnitude relationship with the magnetic flux B2 is B1
It becomes> B2 and it becomes impossible to make the magnetic flux leak to each other and to make it zero. This phenomenon is caused by the hollow moving coil 11
-3 and hollow moving coil 11-4, hollow moving coil 11-
5 and the hollow moving coil 11-6. As a result, the magnetic flux that is orthogonal to the field magnetic flux cannot be ignored, and armature reaction occurs, resulting in reduced efficiency. or,
It also hinders the smooth movement of the mover.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。
〈構成１〉駆動電流によって励磁される磁束の方向を自
己の移動方向に一致させた中空移動コイルと、上記移動
方向に並べて配置される２Ｎ(Ｎは整数)個の永久磁石と
を備えるリニア同期モータであって、隣接する２個一組
の上記中空移動コイルは、一方の巻き終り端部と他方の
巻き終り端部とが相対するように配置されることを特徴
とするリニア同期モータ。The present invention adopts the following constitution in order to solve the above points. <Structure 1> Linear synchronization including a hollow moving coil in which the direction of a magnetic flux excited by a drive current is aligned with its own moving direction, and 2N (N is an integer) permanent magnets arranged side by side in the moving direction. A linear synchronous motor, wherein the pair of adjacent hollow moving coils are arranged such that one winding end end and the other winding end end face each other.
【００１５】〈構成２〉構成１に記載のリニア同期モー
タにおいて、上記２個一組の中空移動コイル３組を備
え、該３組の中空移動コイルの上記巻き終り端部同士は
三相交流の中性点に接続され、上記３組の中空移動コイ
ルの巻き始め端部同士には、各組ごとに三相交流のＵ
相、Ｖ相、Ｗ相の駆動電流が供給されることを特徴とす
るリニア同期モータ。<Structure 2> In the linear synchronous motor according to Structure 1, there are provided three sets of the hollow moving coils of the two sets, and the winding end ends of the three sets of the hollow moving coils are of three-phase AC. Connected to the neutral point, the winding start ends of the above three sets of hollow moving coils are U of three-phase AC for each set.
A linear synchronous motor characterized by being supplied with drive currents of three phases, V phase and W phase.
【００１６】〈構成３〉駆動電流によって励磁される磁
束の方向を自己の移動方向に一致させた中空移動コイル
と、上記移動方向に並べて配置される２Ｎ(Ｎは整数)個
の永久磁石とを備えるリニア同期モータであって、隣接
する２個一組の上記中空移動コイルは、一方の巻き始め
端部と他方の巻き始め端部とが相対するように配置され
ることを特徴とするリニア同期モータ。<Structure 3> A hollow moving coil in which the direction of the magnetic flux excited by the drive current is made coincident with the moving direction of itself, and 2N (N is an integer) permanent magnets arranged side by side in the moving direction. A linear synchronous motor comprising: a set of two adjacent hollow moving coils, wherein one winding start end and the other winding start end are arranged to face each other. motor.
【００１７】〈構成４〉構成３に記載のリニア同期モー
タにおいて、上記２個一組の中空移動コイル３組を備
え、該３組の中空移動コイルの上記巻き始め端部同士は
三相交流の中性点に接続され、上記３組の中空移動コイ
ルの巻き終り端部同士には、各組ごとに三相交流のＵ
相、Ｖ相、Ｗ相の駆動電流が供給されることを特徴とす
るリニア同期モータ。<Structure 4> In the linear synchronous motor according to Structure 3, there are provided three sets of the hollow moving coils of the two sets, and the winding start ends of the three sets of the hollow moving coils are of three-phase AC. The three ends of the hollow moving coils are connected to the neutral point, and U of three-phase alternating current is applied to each end of the winding moving coils.
A linear synchronous motor characterized by being supplied with drive currents of three phases, V phase and W phase.
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
例を用いて説明する。本発明では、２個の中空移動コイ
ルが一対として用いられる。この一対の中空移動コイル
は、お互いに線材の巻き終り部分が相対するように配置
される。供給される駆動電流は双方とも巻き始め部分に
入力され、線材の巻き終り部分から出力される。従っ
て、一対のコイルの入出力インピーダンスが等しくなる
ため、双方を流れる駆動電流が等しくなる。その結果一
対のコイルが発生する漏洩磁束は正確に打ち消される。
以下に一例として６個の中空移動コイルを用いた場合の
詳細について図を用いて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to specific examples. In the present invention, two hollow moving coils are used as a pair. The pair of hollow moving coils are arranged such that the winding end portions of the wire material face each other. Both of the supplied driving currents are input to the winding start portion and output from the winding end portion of the wire. Therefore, the input and output impedances of the pair of coils are equalized, and the drive currents flowing through them are also equalized. As a result, the leakage magnetic flux generated by the pair of coils is accurately canceled.
Details of the case where six hollow moving coils are used will be described below with reference to the drawings.
【００１８】図１は、本発明によるリニア同期モータの
正面図である。図１に示すように本発明によるリニア同
期モータは、中空移動コイル１−１〜１−６、スペーサ
２、上サイドヨーク３、下サイドヨーク４、センターヨ
ーク５、永久磁石６とを備える。ここで中空移動コイル
１−１〜１−６、スペーサ１２とが一体となって移動子
を構成している。FIG. 1 is a front view of a linear synchronous motor according to the present invention. As shown in FIG. 1, the linear synchronous motor according to the present invention includes hollow moving coils 1-1 to 1-6, a spacer 2, an upper side yoke 3, a lower side yoke 4, a center yoke 5, and a permanent magnet 6. Here, the hollow moving coils 1-1 to 1-6 and the spacer 12 are integrated to form a mover.
【００１９】中空移動コイル１−１〜１−６は、所定の
駆動電流が流されたときに、永久磁石６が発生する界磁
磁束との交互作用によって駆動力を発生する部分であ
る。上記中空移動コイルを形成する線材の巻き始め部分
を巻き始め端部STと、線材の巻き終り部分を巻き終り端
部ETと定める。６個の中空移動コイルは、中空移動コイ
ル１−１と中空移動コイル１−２、中空移動コイル１−
３と中空移動コイル１−４、中空移動コイル１−５と中
空移動コイル１−６の３対として用いられる。ここでは
６個の中空移動コイルの全てが同一仕様でバラツキ無く
製造されていることを前提にして以下の説明を行なう。The hollow moving coils 1-1 to 1-6 are portions that generate a driving force by an interaction with a field magnetic flux generated by the permanent magnet 6 when a predetermined driving current is applied. The winding start portion of the wire material forming the hollow moving coil is defined as a winding start end portion ST, and the winding end portion of the wire material is defined as a winding end portion ET. The six hollow moving coils include a hollow moving coil 1-1, a hollow moving coil 1-2, and a hollow moving coil 1-
3 and hollow moving coil 1-4, and 3 pairs of hollow moving coil 1-5 and hollow moving coil 1-6. Here, the following description will be made on the assumption that all of the six hollow moving coils are manufactured with the same specifications and without variations.
【００２０】一対の中空移動コイルは、お互いに線材の
巻き終り部分が相対するように配置される。供給される
駆動電流は双方とも巻き始め端部に入力され、巻き終り
端部から出力される。中空移動コイル１１−１の巻き始
め端部をST1、巻き終わり端部をET1、中空移動コイル１
１−２の巻き始め端部をST2、巻き終わり端部をET2、以
下中空移動コイル１１−３から中空移動コイル１１−６
までをST3、ET3、ST4、ET4、ST5、ET5、ST6、ET6と定め
る。The pair of hollow moving coils are arranged such that the winding end portions of the wire are opposed to each other. Both drive currents supplied are input to the winding start end and output from the winding end end. The winding start end of the hollow moving coil 11-1 is ST1, the winding end is ET1, and the hollow moving coil 1 is
The winding start end of 1-2 is ST2, the winding end is ET2, and hereinafter hollow moving coil 11-3 to hollow moving coil 11-6.
Are defined as ST3, ET3, ST4, ET4, ST5, ET5, ST6, ET6.
【００２１】図に示すように、ST1、ST2はＵに、ST3、S
T4はＶに、ST5、ST6は、Ｗに、ET1、ET2、ET3、ET4、ET
5、ET6はＮに、それぞれ接続されている。ここでＵ、
Ｖ、Ｗは、それぞれ三相交流のＵ相、Ｖ相、Ｗ相、であ
りＮは、中性点である。As shown in the figure, ST1 and ST2 are U, ST3 and S
T4 to V, ST5 and ST6 to W, ET1, ET2, ET3, ET4, ET
5 and ET6 are connected to N respectively. Where U,
V and W are U-phase, V-phase, and W-phase of three-phase alternating current, respectively, and N is a neutral point.
【００２２】図２は、本発明によるリニア同期モータの
移動子の等価回路図である。図より、移動子は、移動方
向に隣接する中空移動コイルが２個一対にされ、それぞ
れＵ相、Ｖ相、Ｗ相に接続される。既に上記図１で説明
したように、中空移動コイル１−１と中空移動コイル１
−２がＵ相に、中空移動コイル１−３と中空移動コイル
１−４がＶ相に、中空移動コイル１−５と中空移動コイ
ル１−６がＷ相に接続される。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the mover of the linear synchronous motor according to the present invention. As shown in the figure, the mover has a pair of two hollow moving coils that are adjacent to each other in the moving direction, and are connected to the U-phase, V-phase, and W-phase, respectively. As already described in FIG. 1, the hollow moving coil 1-1 and the hollow moving coil 1
-2 is connected to the U phase, the hollow moving coil 1-3 and the hollow moving coil 1-4 are connected to the V phase, and the hollow moving coil 1-5 and the hollow moving coil 1-6 are connected to the W phase.
【００２３】Ｕ相では、中空移動コイル１−１の巻き始
め端部ST1が駆動電流iu1を受け入れ、中空移動コイル１
−２の巻き始め端部ST2が駆動電流iu2を受け入れ、中空
移動コイル１−１の巻き終り端部ET1と中空移動コイル
１−２の巻き終り端部ET2とが中性点Ｎ相に接続されて
いる。又Ｖ相では、中空移動コイル１−３の巻き始め端
部ST3が駆動電流iv1を受け入れ、中空移動コイル１−４
の巻き始め端部ST4が駆動電流iv2を受け入れ、中空移動
コイル１−３の巻き終り端部ET3と中空移動コイル１−
４の巻き終り端部ET4とが中性点Ｎ相に接続されてい
る。In the U phase, the winding start end portion ST1 of the hollow moving coil 1-1 receives the drive current iu1 and the hollow moving coil 1
-2 winding start end ST2 receives the drive current iu2, and the winding end end ET1 of the hollow moving coil 1-1 and the winding end end ET2 of the hollow moving coil 1-2 are connected to the neutral point N phase. ing. In the V phase, the winding start end ST3 of the hollow moving coil 1-3 receives the drive current iv1 and the hollow moving coil 1-4
The winding start end ST4 of the hollow moving coil 1-3 receives the drive current iv2, and the winding end end ET3 of the hollow moving coil 1-3 and the hollow moving coil 1-
The winding end end ET4 of No. 4 is connected to the neutral point N phase.
【００２４】同様に、Ｗ相では、中空移動コイル１−５
の巻き始め端部ST5が駆動電流iw1を受け入れ、中空移動
コイル１−６の巻き始め端部ST6が駆動電流iw2を受け入
れ中空移動コイル１−５の巻き終り端部ET5と中空移動
コイル１−６の巻き終り端部ET6とが中性点Ｎ相に接続
されている。Similarly, in the W phase, the hollow moving coil 1-5
The winding start end ST5 of the hollow moving coil 1-6 receives the drive current iw1, and the winding start end ST6 of the hollow moving coil 1-6 receives the drive current iw2. The winding end end ET5 and the hollow moving coil 1-6 of the hollow moving coil 1-5. The end ET6 of the winding end of is connected to the neutral point N phase.
【００２５】以上のように接続されているため、Ｕ相で
は、中空移動コイル１−１の入力インピーダンスZinと
中空移動コイル１−２の入力インピーダンスZinが電源
(Ｕ相)から駆動電流を受け入れる。又、Ｖ相では、中空
移動コイル１−３の入力インピーダンスZinと中空移動
コイル１−４の入力インピーダンスZinが電源(Ｖ相)か
ら駆動電流を受け入れる。Since they are connected as described above, in the U phase, the input impedance Zin of the hollow moving coil 1-1 and the input impedance Zin of the hollow moving coil 1-2 are power sources.
Accepts drive current from (U phase). In the V phase, the input impedance Zin of the hollow moving coil 1-3 and the input impedance Zin of the hollow moving coil 1-4 receive the driving current from the power source (V phase).
【００２６】同様に、Ｗ相では、中空移動コイル１−５
の入力インピーダンスZinと中空移動コイル１−６の入
力インピーダンスZinが電源(Ｗ相)から駆動電流を受け
入れる。従って、iu1＝iu2、iv1＝iv2、iw1＝iw2とな
る。このときの漏洩磁束発生の様子を他の図を用いて説
明する。Similarly, in the W phase, the hollow moving coil 1-5
The input impedance Zin and the input impedance Zin of the hollow moving coil 1-6 receive the drive current from the power source (W phase). Therefore, iu1 = iu2, iv1 = iv2, iw1 = iw2. How the leakage magnetic flux is generated at this time will be described with reference to other drawings.
【００２７】図３は、本発明によるリニア同期モータの
移動子の漏洩磁束説明図である。漏洩磁束発生のメカニ
ズムを説明するための機能説明図であり、中空移動コイ
ル１−１及び中空移動コイル１−２の巻き数は４回に限
定して表されている(現実の巻き数は数百回以上であ
る)。上記の通り一対の中空移動コイルは、お互いに線
材の巻き終り部分が相対するように配置される。FIG. 3 is an explanatory diagram of the magnetic flux leakage of the moving element of the linear synchronous motor according to the present invention. It is a functional explanatory view for explaining a mechanism of a leakage magnetic flux generation, and the number of turns of the hollow moving coil 1-1 and the hollow moving coil 1-2 is limited to 4 and represented (the actual number of turns is several). 100 times or more). As described above, the pair of hollow moving coils are arranged so that the winding end portions of the wire members face each other.
【００２８】即ち、中空移動コイル１−１の巻き終わり
端部ET1と中空移動コイル１−２の巻き終わり端部ET2が
接続されている。供給される駆動電流は双方とも巻き始
め端部ST1、ST2から入力され、線材の巻き終り端部ET
1、ET2から出力される。図に示すように並列型の移動子
では中空移動コイル１−１に流される駆動電流iu1と中
空移動コイル１−２に流される駆動電流iu2は反対方向
に設定される。That is, the winding end end ET1 of the hollow moving coil 1-1 and the winding end end ET2 of the hollow moving coil 1-2 are connected. Both drive currents supplied are input from the winding start ends ST1 and ST2, and the winding end end ET of the wire rod.
1, output from ET2. As shown in the figure, in the parallel type moving element, the drive current iu1 applied to the hollow moving coil 1-1 and the drive current iu2 applied to the hollow moving coil 1-2 are set in opposite directions.
【００２９】この駆動電流iu1と駆動電流iu2によって生
成される漏洩磁束はｂ１、ｂ２となる。ここでiu1＝iu2
なのでｂ1＝ｂ２となる。その結果漏洩磁束ｂ1とｂ２と
はお互いに打ち消し合うことになり界磁磁束と直行する
磁束が無くなるので電機子反作用は起こりにくくなる。The leakage magnetic fluxes generated by the drive current iu1 and the drive current iu2 are b1 and b2. Where iu1 ＝ iu2
So b1 = b2. As a result, the leakage magnetic fluxes b1 and b2 cancel each other out, and the magnetic flux perpendicular to the field magnetic flux disappears, so that the armature reaction hardly occurs.
【００３０】以上の説明では、２個の中空移動コイルが
一対として用いられ、この一対の中空移動コイルは、お
互いに線材の巻き終り部分が相対するように配置された
場合に限定して説明した。しかし、本発明は、この例に
限定されるものではない。即ち、一対の中空移動コイル
が、お互いに線材の巻き始め部分が相対するように配置
されている場合にも成立する。In the above description, two hollow moving coils are used as a pair, and the pair of hollow moving coils are limited to the case where the winding end portions of the wire are arranged to face each other. . However, the present invention is not limited to this example. That is, it is also established when the pair of hollow moving coils are arranged such that the winding start portions of the wire members face each other.
【００３１】この場合には、供給される駆動電流は双方
とも巻き終り部分から供給され、線材の巻き始め部分か
ら出力される。従って、一対のコイルの入出力インピー
ダンスが等しくなるため、双方を流れる駆動電流が等し
くなる。その結果一対のコイルが発生する漏洩磁束は正
確に打ち消される。In this case, the supplied drive currents are both supplied from the winding end portion and output from the winding start portion of the wire. Therefore, the input and output impedances of the pair of coils are equalized, and the drive currents flowing through them are also equalized. As a result, the leakage magnetic flux generated by the pair of coils is accurately canceled.
【００３２】[0032]
【発明の効果】２個の中空移動コイルが一対として用い
られ、この一対の中空移動コイルが、お互いに線材の巻
き終り部分又は巻き始め部分が相対するように配置され
ることによって以下の効果を得る。
１.供給される駆動電流は双方とも巻き始め部分又は巻
き終わり部分から供給され、かつ、一対のコイルの入出
力インピーダンスが等しくなるため、双方を流れる駆動
電流が等しくなる。その結果一対のコイルが生成する漏
洩磁束は正確に打ち消され電機子反作用が起こりにくく
なる。
２.その結果効率低下がなくなり、かつ、移動子の円滑
な動作が得られるようになる。EFFECTS OF THE INVENTION Two hollow moving coils are used as a pair, and the pair of hollow moving coils are arranged such that the winding end portion or winding start portion of the wire faces each other. obtain. 1. The supplied drive currents are both supplied from the winding start portion or the winding end portion, and the input / output impedances of the pair of coils are equal, so that the drive currents flowing through both are equal. As a result, the leakage magnetic flux generated by the pair of coils is accurately canceled and the armature reaction is less likely to occur. 2. As a result, there is no reduction in efficiency and smooth movement of the mover can be obtained.
【図１】本発明によるリニア同期モータの正面図であ
る。FIG. 1 is a front view of a linear synchronous motor according to the present invention.
【図２】本発明によるリニア同期モータの移動子の等価
回路図である。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a mover of a linear synchronous motor according to the present invention.
【図３】本発明によるリニア同期モータの移動子の漏洩
磁束説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a magnetic flux leakage of a moving element of a linear synchronous motor according to the present invention.
【図４】従来のリニア同期モータの正面図である。FIG. 4 is a front view of a conventional linear synchronous motor.
【図５】リニア同期モータ用中空移動コイルの構成図で
ある。(ａ)は、中空移動コイルの斜視図であり、(ｂ)
は、その等価回路である。FIG. 5 is a configuration diagram of a hollow moving coil for a linear synchronous motor. (a) is a perspective view of a hollow moving coil, (b)
Is the equivalent circuit.
【図６】従来の移動子の等価回路図である。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a conventional moving element.
【図７】従来の移動子の漏洩磁束説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of leakage flux of a conventional moving element.
１−１〜１−６ 中空移動コイル ２ スペーサ ３ 上サイドヨーク ４ 下サイドヨーク ５ センターヨーク ６ 永久磁石 ST1〜ST6 巻きはじめ端部 ET1〜ET6 巻き終わり端部 Ｎ 中性点 Ｕ Ｕ相 Ｖ Ｖ相 Ｗ Ｗ相 1-1 to 1-6 Hollow moving coil 2 spacer 3 Upper side yoke 4 Lower side yoke 5 Center yoke 6 permanent magnet ST1-ST6 winding start end ET1 to ET6 End of winding N neutral point U U phase V V phase WW phase
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村西 哲 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 赤間 助広 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 小久保 修 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 成吉 郁馬 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 Ｆターム(参考） 5H641 BB10 GG03 GG04 GG06 GG10 HH02 HH11 JA02 JA09 JA11 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Satoshi Muranishi 2-1-1 Oda Sakae, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. Showa Densen Denki Co., Ltd. (72) Inventor Akama Akahiro 2-1-1 Oda Sakae, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. Showa Densen Denki Co., Ltd. (72) Inventor Osamu Kokubo 2-1-1 Oda Sakae, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. Showa Densen Denki Co., Ltd. (72) Inventor Ikuma Naruyoshi 2-1-1 Oda Sakae, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. Showa Densen Denki Co., Ltd. F term (reference) 5H641 BB10 GG03 GG04 GG06 GG10 HH02 HH11 JA02 JA09 JA11
Claims (4)
を自己の移動方向に一致させた中空移動コイルと、前記
移動方向に並べて配置される２Ｎ(Ｎは整数)個の永久磁
石とを備えるリニア同期モータであって、 隣接する２個一組の前記中空移動コイルは、 一方の巻き終り端部と他方の巻き終り端部とが相対する
ように配置されることを特徴とするリニア同期モータ。1. A linear system comprising a hollow moving coil in which the direction of a magnetic flux excited by a driving current is aligned with its own moving direction, and 2N (N is an integer) permanent magnets arranged side by side in the moving direction. A linear synchronous motor, wherein the pair of adjacent hollow moving coils are arranged such that one winding end end and the other winding end end face each other.
いて、 前記２個一組の中空移動コイル３組を備え、該３組の中
空移動コイルの前記巻き終り端部同士は三相交流の中性
点に接続され、 前記３組の中空移動コイルの巻き始め端部同士には、各
組ごとに三相交流のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の駆動電流が供給
されることを特徴とするリニア同期モータ。2. The linear synchronous motor according to claim 1, further comprising three sets of the hollow moving coils of the two sets, the winding end ends of the three sets of the hollow moving coils being in a three-phase alternating current. It is characterized in that U-phase, V-phase and W-phase drive currents of a three-phase AC are supplied to the winding start ends of the three sets of hollow moving coils connected to each other. Linear synchronous motor.
を自己の移動方向に一致させた中空移動コイルと、前記
移動方向に並べて配置される２Ｎ(Ｎは整数)個の永久磁
石とを備えるリニア同期モータであって、 隣接する２個一組の前記中空移動コイルは、 一方の巻き始め端部と他方の巻き始め端部とが相対する
ように配置されることを特徴とするリニア同期モータ。3. A linear system comprising a hollow moving coil in which the direction of a magnetic flux excited by a drive current is aligned with its own moving direction, and 2N (N is an integer) permanent magnets arranged side by side in the moving direction. A linear synchronous motor, wherein the pair of adjacent hollow moving coils are arranged such that one winding start end and the other winding start end face each other.
いて、 前記２個一組の中空移動コイル３組を備え、該３組の中
空移動コイルの前記巻き始め端部同士は三相交流の中性
点に接続され、 前記３組の中空移動コイルの巻き終り端部同士には、各
組ごとに三相交流のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の駆動電流が供給
されることを特徴とするリニア同期モータ。4. The linear synchronous motor according to claim 3, further comprising: three sets of hollow moving coils of the two sets, wherein the winding start ends of the three sets of hollow moving coils are in a three-phase alternating current. It is characterized in that U-phase, V-phase and W-phase drive currents of a three-phase alternating current are supplied to the winding end ends of the three sets of hollow moving coils connected to each other. Linear synchronous motor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001393098A JP2003199316A (en) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Linear synchronous motor |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001393098A JP2003199316A (en) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Linear synchronous motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=27600171
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2001393098A Pending JP2003199316A (en) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Linear synchronous motor |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012147517A (en) * | 2011-01-07 | 2012-08-02 | Toshiba Mach Co Ltd | Linear motor device and linear motor |
| CN104471846A (en) * | 2012-03-19 | 2015-03-25 | 海琳·奥尔特洛夫 | Segmented motor/generator with transversal flow guidance, high thrust torque and small mass inertia |
-
2001
- 2001-12-26 JP JP2001393098A patent/JP2003199316A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012147517A (en) * | 2011-01-07 | 2012-08-02 | Toshiba Mach Co Ltd | Linear motor device and linear motor |
| CN104471846A (en) * | 2012-03-19 | 2015-03-25 | 海琳·奥尔特洛夫 | Segmented motor/generator with transversal flow guidance, high thrust torque and small mass inertia |
| CN104471846B (en) * | 2012-03-19 | 2017-04-05 | 海琳·奥尔特洛夫 | Transverse magnetic flux guiding, high thrust torques and low inertia sectional motor/electromotor |
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