JP2015522240A - 整数溝二層環状巻線付きのリニアモーター - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の両側式フラット形の三相永久磁石リニア同期モーターのような、各相巻線のコイルの鉄心歯の外に露出する端部が比較的長くなるといった問題等を解消することが可能な整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターの提供。【解決手段】整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターは、主に、一次部と、二次部と、エアギャップとを備えている。一次部は、主に、一次鉄心と、一次巻線と有する。一次鉄心の左右の2つのエアギャップ側の平面において、運動方向に対して直交する方向に沿って対称的に2km個のコイル溝が設けられている。ここで、mはモーターの相数、kは正整数、qはモーターの毎極毎相溝数をそれぞれ示している。一次巻線は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有し、一次鉄心の両側の対応する第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中には、それぞれ2つの巻数がNであるコイルが設けられている。一方、残りのあらゆるコイル溝の中には、それぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられている。それぞれのコイルの2つのアクティブサイドが一次鉄心の左右の2つの対称溝の中に嵌められている。一次鉄心の両側のコイル溝は、互いに対応している。二次部は、両側式構造であり、一次部との間にエアギャップが形成されている。【選択図】図1
Description
本発明は、整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターに関し、モーター技術の分野に属するものである。
従来の両側式フラット形の三相リニア永久磁石同期モーターは、電機子鉄心の歯ピッチτtと永久磁石の極ピッチτpが3τt=τpという関係を満たし、それぞれの溝の中に1つのコイルサイドが嵌められている。また、三相リニア永久磁石同期モーターは、コイルピッチ及び極ピッチが等しく形成されている。一般に、このような巻線構造は、整数溝単層巻線と呼ばれている。このモーターの巻線は、例えば、図10に示すように、A相巻線のコイルが、第1個の溝及び第4個の溝の中に巻き付けられ、第2個の溝及び第3個の溝に跨って配置される。一方、C相巻線のコイルが、第2個の溝及び第5個の溝の中に巻き付けられているとともに、第3個の溝と第4個の溝に跨って配置される。このような構造は、類推的に繰り返し設けられる。
このような巻線は、各相巻線のコイルの鉄心歯の外に露出する端部が比較的長く、各相巻線のコイルが互いに交差し合っているため、コイルの無駄遣いや銅の損失の増加を招くばかりか、各相巻線間の絶縁プロセスが複雑化してしまい、製造コストが増加するといった問題がある。また、巻線は、単層全節巻線であるため、巻線の起磁力及び起電力の調波成分が大きく、また、モーターのスラストの波動が強くなってしまう場合があり、かかる場合、効率の低下を招く。しかも、巻線は、その端部が長く、二次部の横方向における支持スパンが広いため、支持が難しいといった問題もある。
本発明は、従来の両側式フラット形の三相永久磁石リニア同期モーターのような、各相巻線のコイルの鉄心歯の外に露出する端部が比較的長くなるといった問題、各相巻線間の絶縁プロセスが複雑化してしまうといった問題、製造コストが増えてしまうといった問題を解消することが可能な整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターを提供することを目的とする。
本発明の第1の態様は、一次部と、二次部とを備える整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターであって、mがモーターの相数で且つ3以上の整数、kが正整数、qがモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数、Nが正整数である場合において、一次部は、一次鉄心と、一次巻線とを有し、二次部は、門字形の形状を有し、一次鉄心を跨ぐように配置され、二次部の内側表面は、エアギャップを介して一次鉄心の上表面及び両側表面と対向しており、一次鉄心は、横断面が矩形状で、且つ、その両側のエアギャップ側が歯溝構造を有し、各側のエアギャップ側の表面のそれぞれに2km個のコイル溝が形成され、一次鉄心の両側のコイル溝は、互いに対応し、一次巻線は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有し、一次鉄心の両側の対応する第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中にはそれぞれ2つの巻数がNであるコイルが設けられ、残りの全ての溝の中にはそれぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられ、モーターのそれぞれの極において、第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られ、モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られる整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターである。
本発明の第2の態様は、一次部と、二次部とを備える整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターであって、mがモーターの相数で且つ3以上の整数、kが正整数、qがモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数、Nが正整数である場合において、一次部は、一次鉄心と、一次巻線とを有し、二次部は門字形の形状を有し、一次鉄心を跨ぐように配置され、二次部の内側表面は、エアギャップを介して一次鉄心の上表面及び両側表面と対向しており、一次鉄心は、横断面が矩形状を有し、その両側のエアギャップ側の表面において対応してコイル枠が設けられ、コイル枠は、絶縁性を有する非金属材料によって形成され、底板と、2km+1個の仕切り板とを有し、底板は、一次鉄心の両側のエアギャップ側の表面に固定して取り付けられ、仕切り板は、長尺形状を有し、一次部及び二次部の相対運動方向に沿って等間隔に底板に配列されて2km個のコイル溝を形成し、一次鉄心の両側のコイル溝は、互いに対応し、一次巻線は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有し、一次鉄心の両側の対応する第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中にはそれぞれ2つの巻数がNであるコイルが設けられ、残りの全ての溝の中にはそれぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられ、モーターのそれぞれの極において、第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られ、モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られる整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターである。
本発明の第3の態様は、一次部と、二次部とを備える整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターであって、mがモーターの相数で且つ3以上の整数、kが正整数、qがモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数、Nが正整数である場合において、一次部は、一次鉄心と、一次巻線とを有し、二次部は、門字形の形状を有し、一次鉄心を跨ぐように配置され、二次部の内側表面は、エアギャップを介して一次鉄心の上表面及び両側表面と対向しており、一次鉄心は、横断面が矩形状で、且つ、門字形に形成された二次部の横辺に対向する側の表面及び当該表面に対向する表面がそれぞれ一次部及び二次部の相対運動方向に沿って均一に設置してなされた2km個のコイル溝である歯溝構造を有し、コイル溝は、門字形に形成された二次部の横辺の方向に平行するスルー溝であり、一次鉄心の両側表面のコイル溝は、互いに対応し、一次巻線は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有し、一次鉄心の両側の対応する第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中にはそれぞれ2つの巻数がNであるコイルが設けられ、残りの全ての溝の中にはそれぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられ、モーターのそれぞれの極において、第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られ、モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られる整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターである。
本発明の第4の態様は、一次部と、二次部とを備える整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターであって、mがモーターの相数で且つ3以上の整数、kが正整数、qがモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数、Nが正整数である場合において、一次部は、一次鉄心と、一次巻線とを有し、二次部は、円柱形状を有し、一次鉄心は、円筒形状を有し、二次部の外側に同軸に外嵌され、一次鉄心と二次部との間には、エアギャップが形成され、一次鉄心の内側表面において一次部及び二次部の相対運動方向に沿って均一に2km個の円周方向のコイル溝が設けられ、一次巻線は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有し、一次鉄心の第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中にはそれぞれ2つの巻数がNであるコイルが設けられ、残りの全ての溝の中にはそれぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられ、モーターのそれぞれの極において、第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られ、モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られる整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターである。
本発明の第5の態様は、一次部と、二次部とを備える整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターであって、mがモーターの相数で且つ3以上の整数、kが正整数、qがモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数、Nが正整数である場合において、一次部は、一次鉄心と、一次巻線とを有し、一次鉄心は、円柱形状を有し、二次部は、円筒形状を有し、一次鉄心の外側に同軸に外嵌され、一次鉄心と二次部との間には、エアギャップが形成され、一次鉄心の外側表面において一次部と二次部の相対運動方向に沿って均一に2km個の円周方向のコイル溝が設けられ、一次巻線は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有し、一次鉄心の第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中にはそれぞれ2つの巻数がNであるコイルが設けられ、残りの全てのコイル溝の中にはそれぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられ、モーターのそれぞれの極において、第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られ、モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られる整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターである。
上記第1及び第2の態様においては、上記一次部は、2つの一次補助鉄心をさらに備え、2つの一次補助鉄心は、それぞれ、一次鉄心の両側に配列され、一次鉄心と並行して設置されている2つの一次補助鉄心は、それぞれ、門字形に形成された二次部の縦辺の外側表面との間にエアギャップが形成されていることをさらに含む。
上記第1及び第2の態様においては、上記モーターは、それぞれ、一次鉄心の両側に配列され、一次鉄心と並行して設置されている2つの補助一次部をさらに備え、2つの補助一次部は、それぞれ、門字形に形成された二次部の縦辺の外側表面との間にエアギャップが形成され、補助一次部の構造は、一次部の構造と同じであることをさらに含む。
上述したあらゆる態様において、上記リニアモーターは、リニア誘導モーター、リニア永久磁石同期モーター及びリニアリラクタンスモーターの何れかである。
本発明は、環状巻線を採用することにより、短ピッチと分配効果を実現することができる。また、本発明は、起磁力及び起電力の調波が低減され、巻線の端部の長さとロスが小さくなり、モーターの効率が向上する。さらに、本発明は、スラストの波動の減少、及び、モーターの振動やノイズの低減化を図ることができるとともに、モーターの構造が簡単で絶縁しやすいといった効果もある。また、本発明は、製造コストが低くて信頼性が高く、高い速度、高い加速度や大きいスラスト出力などの場合に適している。
(実施形態1)
以下、図1及び図2を参照して本実施形態を説明する。
本実施形態に係る整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターは、一次部1と、二次部2とを備えている。一次部1は、一次鉄心1−1と、一次巻線1−2とを有する。二次部2は、門字形の形状を有し一次鉄心1−1を跨ぐように配置されている。二次部2の内側表面は、エアギャップを介して一次鉄心1−1の上表面及び両側表面に対して対向して配置されている。一次鉄心1−1は、横断面が矩形状で、且つ、一次鉄心1−1の両側のエアギャップ側が歯溝構造を有し、一次鉄心1−1の各側のエアギャップ側の表面のそれぞれに2km個のコイル溝が設けられている。一次鉄心1−1の両側のコイル溝は、互いに対応している。なお、mはモーターの相数で且つ3以上の整数、kは正整数、qはモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数をそれぞれ示している。一次巻線1−2は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有する。なお、Nは正整数を示している。一次鉄心1−1の両側の対応する第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中にはそれぞれ2つの巻数がNであるコイルが設けられている。また、残りの全ての溝の中にはそれぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられている。上記モーターのそれぞれの極において、第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成している。上記モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られる。モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られるものである。
以下、図1及び図2を参照して本実施形態を説明する。
本実施形態に係る整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターは、一次部1と、二次部2とを備えている。一次部1は、一次鉄心1−1と、一次巻線1−2とを有する。二次部2は、門字形の形状を有し一次鉄心1−1を跨ぐように配置されている。二次部2の内側表面は、エアギャップを介して一次鉄心1−1の上表面及び両側表面に対して対向して配置されている。一次鉄心1−1は、横断面が矩形状で、且つ、一次鉄心1−1の両側のエアギャップ側が歯溝構造を有し、一次鉄心1−1の各側のエアギャップ側の表面のそれぞれに2km個のコイル溝が設けられている。一次鉄心1−1の両側のコイル溝は、互いに対応している。なお、mはモーターの相数で且つ3以上の整数、kは正整数、qはモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数をそれぞれ示している。一次巻線1−2は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有する。なお、Nは正整数を示している。一次鉄心1−1の両側の対応する第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中にはそれぞれ2つの巻数がNであるコイルが設けられている。また、残りの全ての溝の中にはそれぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられている。上記モーターのそれぞれの極において、第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成している。上記モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られる。モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られるものである。
本実施形態においては、モーターのそれぞれの極において、コイル溝の中のコイルの設け方が制限されている。このようなモーターの構造において、モーターのあらゆる極のそれぞれに対応するコイル溝の数が同じであるので、それぞれの極における対応するコイル溝の中のコイルを上述したように設けた後、あらゆる極における同一相のコイルを直列接続又は並列接続すれば、各相巻線が得られる。
本実施形態において、一次巻線1−2のそれぞれのコイルの2つのアクティブサイドが一次鉄心1−1の両側の対応するコイル溝の中に嵌められている。一次鉄心1−1の両側の対応する第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝において、2つの巻数がNであるコイルは、それぞれ異なる相に属する。
図1に示すように、一次巻線1−2は、巻数が2Nであるコイルと、巻数がNであるコイルとを有し、毎極毎相溝数であるqが2であり、モーターの相数であるmが3である。その第1個、第3個、第5個、第7個、第9個、第11個の各溝においては、2つの巻数がNのコイルのコイル辺であり、この2つの巻数がNのコイルのコイル辺はそれぞれ異なる相に属している。一方、残りの溝においては、巻数が2Nであるコイル辺であり、第1個の極において、第1個の溝における下層のコイル辺、第2個の溝におけるコイル辺、第3個の溝における上層のコイル辺は、それぞれ、同一相に属している。例えば、A相の場合に、第1個の極における各コイルを直列接続してA相の第1個の極相グループを構成する。このようにして、類推していけば、その他の各極におけるA相の各極相グループが得ることができる。また、A相の各極相グループを直列接続又は並列接続すれば、A相巻線を得ることができる。三相巻線の間に120°の電気角の差があるという原則によれば、残りの相の巻線の接続関係が得られる。
図1に示すように、一次巻線1−2は、巻数が2Nであるコイルと、巻数がNであるコイルとを有し、毎極毎相溝数であるqが2であり、モーターの相数であるmが3である。その第1個、第3個、第5個、第7個、第9個、第11個の各溝においては、2つの巻数がNのコイルのコイル辺であり、この2つの巻数がNのコイルのコイル辺はそれぞれ異なる相に属している。一方、残りの溝においては、巻数が2Nであるコイル辺であり、第1個の極において、第1個の溝における下層のコイル辺、第2個の溝におけるコイル辺、第3個の溝における上層のコイル辺は、それぞれ、同一相に属している。例えば、A相の場合に、第1個の極における各コイルを直列接続してA相の第1個の極相グループを構成する。このようにして、類推していけば、その他の各極におけるA相の各極相グループが得ることができる。また、A相の各極相グループを直列接続又は並列接続すれば、A相巻線を得ることができる。三相巻線の間に120°の電気角の差があるという原則によれば、残りの相の巻線の接続関係が得られる。
(実施形態2)
以下、図1及び図2を参照して本実施形態を説明する。
本実施形態に係る整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターは、一次部1と、二次部2とを備えている。一次部1は、一次鉄心1−1と、一次巻線1−2とを有する。二次部2は、門字形の形状を有し、一次鉄心1−1を跨ぐように配置され、二次部2の内側表面は、エアギャップを介して一次鉄心1−1の上表面及び両側表面に対してそれぞれ対向して配置されている。一次鉄心1−1は、横断面が矩形状を有する。一次鉄心1−1の両側のエアギャップ側の表面において対応してコイル枠が設けられている。コイル枠は、絶縁性を有する非金属材料によって形成され、底板と、2km+1個の仕切り板とを有する。底板は、一次鉄心1−1の両側のエアギャップ側の表面に固定して取り付けられ、仕切り板は、長尺形状を有する。2km+1個の仕切り板は、一次部1及び二次部2の相対運動方向に沿って等間隔に底板に配列されて2km個のコイル溝を形成している。一次鉄心1−1の両側のコイル溝は、互いに対応している。なお、mはモーターの相数で且つ3以上の整数、kは正整数、qはモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数をそれぞれ示している。一次巻線1−2は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有する。なお、Nは正整数を示している。一次鉄心1−1の両側の対応する第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中には、それぞれ、2つの巻数がNであるコイルが設けられている。一方、残りの全ての溝の中には、それぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられている。上記モーターのそれぞれの極において、第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成している。上記モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られる。モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られるものである。
以下、図1及び図2を参照して本実施形態を説明する。
本実施形態に係る整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターは、一次部1と、二次部2とを備えている。一次部1は、一次鉄心1−1と、一次巻線1−2とを有する。二次部2は、門字形の形状を有し、一次鉄心1−1を跨ぐように配置され、二次部2の内側表面は、エアギャップを介して一次鉄心1−1の上表面及び両側表面に対してそれぞれ対向して配置されている。一次鉄心1−1は、横断面が矩形状を有する。一次鉄心1−1の両側のエアギャップ側の表面において対応してコイル枠が設けられている。コイル枠は、絶縁性を有する非金属材料によって形成され、底板と、2km+1個の仕切り板とを有する。底板は、一次鉄心1−1の両側のエアギャップ側の表面に固定して取り付けられ、仕切り板は、長尺形状を有する。2km+1個の仕切り板は、一次部1及び二次部2の相対運動方向に沿って等間隔に底板に配列されて2km個のコイル溝を形成している。一次鉄心1−1の両側のコイル溝は、互いに対応している。なお、mはモーターの相数で且つ3以上の整数、kは正整数、qはモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数をそれぞれ示している。一次巻線1−2は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有する。なお、Nは正整数を示している。一次鉄心1−1の両側の対応する第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中には、それぞれ、2つの巻数がNであるコイルが設けられている。一方、残りの全ての溝の中には、それぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられている。上記モーターのそれぞれの極において、第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成している。上記モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られる。モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られるものである。
本実施形態において、一次鉄心1−1の両側のエアギャップ側の表面は、それぞれコイル枠が設けられている滑らかな面である。
(実施形態3)
以下、図3を参照して本実施形態を説明する。なお、図3は門字形に形成された二次部の横辺の垂直方向における平面を示したものである。
本実施形態に係る整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターは、一次部1と、二次部とを備えている。一次部1は、一次鉄心1−1と、一次巻線1−2とを有し、二次部は、門字形の形状を有し、一次鉄心1−1を跨ぐように配置され、二次部の内側表面は、エアギャップを介して一次鉄心1−1の上表面及び両側表面に対してそれぞれ対向して配置されている。一次鉄心1−1は、横断面が矩形状を有する。一次鉄心1−1の門字形に形成された二次部の横辺に対向する側の表面及び当該表面に対向する表面は、ともに、一次部1と二次部の相対運動方向に沿って均一に設置してなされた2km個のコイル溝である歯溝構造を有する。コイル溝は、門字形に形成された二次部の横辺の方向に平行するスルー溝である。一次鉄心1−1の両側表面のコイル溝は、互いに対応している。なお、mはモーターの相数で且つ3以上の整数、kは正整数、qはモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数をそれぞれ示している。一次巻線1−2は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有する。なお、Nは正整数を示している。一次鉄心1−1の両側の対応する第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中にそれぞれ2つの巻数がNであるコイルが設けられ、残りの全ての溝の中にそれぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられ、上記モーターのそれぞれの極において、第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成している。上記モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られる。モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られるものである。
以下、図3を参照して本実施形態を説明する。なお、図3は門字形に形成された二次部の横辺の垂直方向における平面を示したものである。
本実施形態に係る整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターは、一次部1と、二次部とを備えている。一次部1は、一次鉄心1−1と、一次巻線1−2とを有し、二次部は、門字形の形状を有し、一次鉄心1−1を跨ぐように配置され、二次部の内側表面は、エアギャップを介して一次鉄心1−1の上表面及び両側表面に対してそれぞれ対向して配置されている。一次鉄心1−1は、横断面が矩形状を有する。一次鉄心1−1の門字形に形成された二次部の横辺に対向する側の表面及び当該表面に対向する表面は、ともに、一次部1と二次部の相対運動方向に沿って均一に設置してなされた2km個のコイル溝である歯溝構造を有する。コイル溝は、門字形に形成された二次部の横辺の方向に平行するスルー溝である。一次鉄心1−1の両側表面のコイル溝は、互いに対応している。なお、mはモーターの相数で且つ3以上の整数、kは正整数、qはモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数をそれぞれ示している。一次巻線1−2は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有する。なお、Nは正整数を示している。一次鉄心1−1の両側の対応する第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中にそれぞれ2つの巻数がNであるコイルが設けられ、残りの全ての溝の中にそれぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられ、上記モーターのそれぞれの極において、第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成している。上記モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られる。モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られるものである。
(実施形態4)
以下、図4を参照して本実施形態を説明する。
本実施形態に係る整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターは、一次部1と、二次部2とを備えている。一次部1は、一次鉄心1−1と、一次巻線1−2とを有する。二次部2は、円柱形状を有する。一次鉄心1−1は、円筒形状を有し、二次部2の外側に同軸に外嵌されている。一次鉄心1−1と二次部2との間には、エアギャップが形成されている。一次鉄心1−1の内側表面において一次部1及び二次部2の相対運動方向に沿って均一に2km個の円周方向のコイル溝が設けられている。なお、mはモーターの相数で且つ3以上の整数、kは正整数、qはモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数をそれぞれ示している。一次巻線1−2は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有する。なお、Nは正整数を示している。一次鉄心1−1の第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中には、それぞれ2つの巻数がNであるコイルが設けられている。一方、残りの全ての溝の中には、それぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられている。上記モーターのそれぞれの極において、第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成している。上記モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られる。モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られるものである。
以下、図4を参照して本実施形態を説明する。
本実施形態に係る整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターは、一次部1と、二次部2とを備えている。一次部1は、一次鉄心1−1と、一次巻線1−2とを有する。二次部2は、円柱形状を有する。一次鉄心1−1は、円筒形状を有し、二次部2の外側に同軸に外嵌されている。一次鉄心1−1と二次部2との間には、エアギャップが形成されている。一次鉄心1−1の内側表面において一次部1及び二次部2の相対運動方向に沿って均一に2km個の円周方向のコイル溝が設けられている。なお、mはモーターの相数で且つ3以上の整数、kは正整数、qはモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数をそれぞれ示している。一次巻線1−2は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有する。なお、Nは正整数を示している。一次鉄心1−1の第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中には、それぞれ2つの巻数がNであるコイルが設けられている。一方、残りの全ての溝の中には、それぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられている。上記モーターのそれぞれの極において、第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成している。上記モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られる。モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られるものである。
(実施形態5)
以下、図5を参照して本実施形態を説明する。
本実施形態に係る上記整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターは、一次部1と、二次部2とを備えている。一次部1は、一次鉄心1−1と、一次巻線1−2とを有する。一次鉄心1−1は、円柱形状を有する。二次部2は、円筒形状を有し、一次鉄心1−1の外側に同軸に外嵌されている。一次鉄心1−1と二次部2との間には、エアギャップが形成されている。一次鉄心1−1の外側表面において一次部1と二次部2の相対運動方向に沿って均一に2km個の円周方向のコイル溝が設けられている。なお、mはモーターの相数で且つ3以上の整数、kは正整数、qはモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数をそれぞれ示している。一次巻線1−2は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有する。なお、Nは正整数を示している。一次鉄心1−1の第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中には、それぞれ2つの巻数がNであるコイルが設けられている。一方、残りの全てのコイル溝の中には、それぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられている。上記モーターのそれぞれの極において、第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成している。上記モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られる。モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られるものである。
以下、図5を参照して本実施形態を説明する。
本実施形態に係る上記整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターは、一次部1と、二次部2とを備えている。一次部1は、一次鉄心1−1と、一次巻線1−2とを有する。一次鉄心1−1は、円柱形状を有する。二次部2は、円筒形状を有し、一次鉄心1−1の外側に同軸に外嵌されている。一次鉄心1−1と二次部2との間には、エアギャップが形成されている。一次鉄心1−1の外側表面において一次部1と二次部2の相対運動方向に沿って均一に2km個の円周方向のコイル溝が設けられている。なお、mはモーターの相数で且つ3以上の整数、kは正整数、qはモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数をそれぞれ示している。一次巻線1−2は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有する。なお、Nは正整数を示している。一次鉄心1−1の第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中には、それぞれ2つの巻数がNであるコイルが設けられている。一方、残りの全てのコイル溝の中には、それぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられている。上記モーターのそれぞれの極において、第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成している。上記モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られる。モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られるものである。
(実施形態6)
以下、図6及び図7を参照して本実施形態を説明する。
本実施形態は、実施形態1又は2をさらに説明するものである。本実施形態では、上記一次部1は、それぞれ一次鉄心1−1の両側に配列されている。一次鉄心1−1と並行して設置されている2つの一次補助鉄心1−3をさらに備えている。2つの一次補助鉄心1−3は、それぞれ二次部2の門字形の縦辺の外側表面との間にエアギャップが形成されている。本実施形態において、一次補助鉄心1−3は、横断面が矩形状に形成されている。
以下、図6及び図7を参照して本実施形態を説明する。
本実施形態は、実施形態1又は2をさらに説明するものである。本実施形態では、上記一次部1は、それぞれ一次鉄心1−1の両側に配列されている。一次鉄心1−1と並行して設置されている2つの一次補助鉄心1−3をさらに備えている。2つの一次補助鉄心1−3は、それぞれ二次部2の門字形の縦辺の外側表面との間にエアギャップが形成されている。本実施形態において、一次補助鉄心1−3は、横断面が矩形状に形成されている。
(実施形態7)
以下、図8を参照して本実施形態を説明する。
本実施形態は、実施形態1又は2をさらに説明するものである。本実施形態では、上記モーターは、それぞれ一次鉄心1−1の両側に配列されている。一次鉄心1−1と並行して設置されている2つの補助一次部3をさらに備えている。2つの補助一次部3は、それぞれ二次部2の門字形の縦辺の外側表面との間にエアギャップが形成され、補助一次部3の構造は、一次部1の構造と同様である。
以下、図8を参照して本実施形態を説明する。
本実施形態は、実施形態1又は2をさらに説明するものである。本実施形態では、上記モーターは、それぞれ一次鉄心1−1の両側に配列されている。一次鉄心1−1と並行して設置されている2つの補助一次部3をさらに備えている。2つの補助一次部3は、それぞれ二次部2の門字形の縦辺の外側表面との間にエアギャップが形成され、補助一次部3の構造は、一次部1の構造と同様である。
本実施形態において、補助一次部3も鉄心と巻線とを有している。上記鉄心の横断面は、矩形状を有する。鉄心は、溝開き構造を採用しても、溝無し構造を採用してもよい。上記鉄心は、溝開き構造を採用する場合に、巻線のコイルが溝の中に嵌められる。
本実施形態において、一次巻線1−2は、モーターシステムにおける電力変換装置に接続されてもよく、補助一次部3の巻線は、モーターシステムにおける電力変換装置又は励磁コンデンサに接続されてもよい。
(実施形態8)
本実施形態は、実施形態1、2、3、4又は5をさらに説明するものである。
本実施形態に係るリニアモーター、リニア誘導モーター、リニア永久磁石同期モーター及びリニアリラクタンスモーターの何れかとしたものである。
本実施形態は、実施形態1、2、3、4又は5をさらに説明するものである。
本実施形態に係るリニアモーター、リニア誘導モーター、リニア永久磁石同期モーター及びリニアリラクタンスモーターの何れかとしたものである。
(実施形態9)
以下、図9を参照して本実施形態を説明する。
本実施形態は、実施形態1又は2をさらに説明するものである。本実施形態は、複数の実施形態1又は2に記載される整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターを並列接続したものである。並列接続する場合、隣接する2つの二次部は、一体に固定され、又は同一の二次部を利用する。これにより、モーターのスラスト出力を向上させることができる。
以下、図9を参照して本実施形態を説明する。
本実施形態は、実施形態1又は2をさらに説明するものである。本実施形態は、複数の実施形態1又は2に記載される整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターを並列接続したものである。並列接続する場合、隣接する2つの二次部は、一体に固定され、又は同一の二次部を利用する。これにより、モーターのスラスト出力を向上させることができる。
図9に示すモーターは、実施形態1又は2に記載される3つの整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターを並列接続してなされるモーターである。これにより、モーターのスラスト出力を向上させることができる。
なお、本発明に係るリニアモーターは、必要な運転速度によって、その巻線が運動方向に沿って幾つかのセクションに分けられてもよい。この場合、各セクション同士のそれぞれの相巻線の直列巻数及び巻線の導体断面積は異なる。具体的に、低速セクションは、それぞれの相巻線の直列巻数が多く、巻線の導体断面積が小さく、高速セクションは、それぞれの相巻線の直列巻数が少なく、巻線の導体断面積が大きい。
本発明は、上述した実施形態に限定されず、上述した各実施形態に記載される技術的特徴の合理的な組み合わせであってもよい。
1 一次部
1−1 一次鉄心
1−2 一次巻線
1−3 一次補助鉄心
2 二次部
3 補助一次部
1−1 一次鉄心
1−2 一次巻線
1−3 一次補助鉄心
2 二次部
3 補助一次部
Claims (8)
- 一次部(1)と、二次部(2)とを備える整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターであって、
mがモーターの相数で且つ3以上の整数、kが正整数、qがモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数、Nが正整数である場合において、
前記一次部(1)は、一次鉄心(1−1)と、一次巻線(1−2)とを有し、
前記二次部(2)は、門字形の形状を有し、前記一次鉄心(1−1)を跨ぐように配置され、
前記二次部(2)の内側表面は、エアギャップを介して前記一次鉄心(1−1)の上表面及び両側表面と対向しており、
前記一次鉄心(1−1)は、横断面が矩形状で、且つ、その両側のエアギャップ側が歯溝構造を有し、各側のエアギャップ側の表面のそれぞれに2km個のコイル溝が形成され、
前記一次鉄心(1−1)の両側のコイル溝は、互いに対応し、
前記一次巻線(1−2)は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有し、
前記一次鉄心(1−1)の両側の対応する第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中にはそれぞれ2つの巻数がNであるコイルが設けられ、残りの全ての溝の中にはそれぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられ、
前記モーターのそれぞれの極において、
第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、
第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、
前記モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られ、
前記モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られることを特徴とする整数溝二層環状巻線付きのリニアモーター。 - 一次部(1)と、二次部(2)とを備える整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターであって、
mがモーターの相数で且つ3以上の整数、kが正整数、qがモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数、Nが正整数である場合において、
前記一次部(1)は、一次鉄心(1−1)と、一次巻線(1−2)とを有し、
前記二次部(2)は、門字形の形状を有し、前記一次鉄心(1−1)を跨ぐように配置され、
前記二次部(2)の内側表面は、エアギャップを介して前記一次鉄心(1−1)の上表面及び両側表面と対向しており、
前記一次鉄心(1−1)は、横断面が矩形状を有し、その両側のエアギャップ側の表面において対応してコイル枠が設けられ、
前記コイル枠は、絶縁性を有する非金属材料によって形成され、底板と、2km+1個の仕切り板とを有し、
前記底板は、前記一次鉄心(1−1)の両側のエアギャップ側の表面に固定して取り付けられ、
前記仕切り板は、長尺形状を有し、前記一次部(1)及び前記二次部(2)の相対運動方向に沿って等間隔に前記底板に配列されて2km個のコイル溝を形成し、
前記一次鉄心(1−1)の両側のコイル溝は、互いに対応し、
前記一次巻線(1−2)は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有し、
前記一次鉄心(1−1)の両側の対応する第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中にはそれぞれ2つの巻数がNであるコイルが設けられ、残りの全ての溝の中にはそれぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられ、
前記モーターのそれぞれの極において、
第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、
第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、
前記モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られ、
前記モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られることを特徴とする整数溝二層環状巻線付きのリニアモーター。 - 一次部(1)と、二次部とを備える整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターであって、
mがモーターの相数で且つ3以上の整数、kが正整数、qがモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数、Nが正整数である場合において、
前記一次部(1)は、一次鉄心(1−1)と、一次巻線(1−2)とを有し、
前記二次部は、門字形の形状を有し、前記一次鉄心(1−1)を跨ぐように配置され、
前記二次部の内側表面は、エアギャップを介して前記一次鉄心(1−1)の上表面及び両側表面と対向しており、
前記一次鉄心(1−1)は、横断面が矩形状で、且つ、門字形に形成された前記二次部の横辺に対向する側の表面及び当該表面に対向する表面がそれぞれ前記一次部(1)及び前記二次部の相対運動方向に沿って均一に設置してなされた2km個のコイル溝である歯溝構造を有し、
前記コイル溝は、門字形に形成された前記二次部の横辺の方向に平行するスルー溝であり、
前記一次鉄心(1−1)の両側表面のコイル溝は、互いに対応し、
前記一次巻線(1−2)は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有し、
前記一次鉄心(1−1)の両側の対応する第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中にはそれぞれ2つの巻数がNであるコイルが設けられ、残りの全ての溝の中にはそれぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられ、
前記モーターのそれぞれの極において、
第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、
第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、
前記モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られ、
前記モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られることを特徴とする整数溝二層環状巻線付きのリニアモーター。 - 一次部(1)と、二次部(2)とを備える整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターであって、
mがモーターの相数で且つ3以上の整数、kが正整数、qがモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数、Nが正整数である場合において、
前記一次部(1)は、一次鉄心(1−1)と、一次巻線(1−2)とを有し、
前記二次部(2)は、円柱形状を有し、
前記一次鉄心(1−1)は、円筒形状を有し、前記二次部(2)の外側に同軸に外嵌され、
前記一次鉄心(1−1)と前記二次部(2)との間には、エアギャップが形成され、
前記一次鉄心(1−1)の内側表面において前記一次部(1)及び前記二次部(2)の相対運動方向に沿って均一に2km個の円周方向のコイル溝が設けられ、
前記一次巻線(1−2)は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有し、
前記一次鉄心(1−1)の第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中にはそれぞれ2つの巻数がNであるコイルが設けられ、残りの全ての溝の中にはそれぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられ、
前記モーターのそれぞれの極において、
第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、
第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、
前記モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られ、
前記モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られることを特徴とする整数溝二層環状巻線付きのリニアモーター。 - 一次部(1)と、二次部(2)とを備える整数溝二層環状巻線付きのリニアモーターであって、
mがモーターの相数で且つ3以上の整数、kが正整数、qがモーターの毎極毎相溝数で且つ2以上の整数、Nが正整数である場合において、
前記一次部(1)は、一次鉄心(1−1)と、一次巻線(1−2)とを有し、
前記一次鉄心(1−1)は、円柱形状を有し、
前記二次部(2)は、円筒形状を有し、前記一次鉄心(1−1)の外側に同軸に外嵌され、
前記一次鉄心(1−1)と前記二次部(2)との間には、エアギャップが形成され、
前記一次鉄心(1−1)の外側表面において前記一次部(1)及び前記二次部(2)の相対運動方向に沿って均一に2km個の円周方向のコイル溝が設けられ、
前記一次巻線(1−2)は、複数の巻数が2Nであるコイルと、複数の巻数がNであるコイルとを有し、
前記一次鉄心(1−1)の第1,q+1,2q+1,…,2km−1個のコイル溝の中にはそれぞれ2つの巻数がNであるコイルが設けられ、残りの全てのコイル溝の中にはそれぞれ巻数が2Nであるコイルが設けられ、
前記モーターのそれぞれの極において、
第1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、又は、
第1個のコイル溝における上層の巻数がNであるコイル、第2個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第3個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、…、第q個のコイル溝における巻数が2Nであるコイル、第q+1個のコイル溝における下層の巻数がNであるコイルを直列接続して同一相の1つの極相グループを構成し、
前記モーターの全ての極における同一相の極相グループを直列接続又は並列接続して一相巻線が得られ、
前記モーターの各相巻線の間に360°/mの電気角の差があるという原則によって、残りのm−1相巻線の接続関係が得られることを特徴とする整数溝二層環状巻線付きのリニアモーター。 - 前記一次部(1)は、2つの一次補助鉄心(1−3)をさらに備え、
前記2つの一次補助鉄心(1−3)は、それぞれ、前記一次鉄心(1−1)の両側に配列され、前記一次鉄心(1−1)と並行して設置されるとともに、門字形に形成された前記二次部(2)の縦辺の外側表面との間にエアギャップが形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の整数溝二層環状巻線付きのリニアモーター。 - 前記モーターは、前記一次鉄心(1−1)の両側にそれぞれ配列され、前記一次鉄心(1−1)と並行して設置されている2つの補助一次部(3)をさらに備え、
前記2つの補助一次部(3)は、それぞれ、門字形に形成された前記二次部(2)の縦辺の外側表面との間にエアギャップが形成され、
前記補助一次部(3)の構造は、前記一次部(1)の構造と同じであることを特徴とする請求項1又は2に記載の整数溝二層環状巻線付きのリニアモーター。 - 前記リニアモーターは、リニア誘導モーター、リニア永久磁石同期モーター及びリニアリラクタンスモーターの何れかであることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の整数溝二層環状巻線付きのリニアモーター。
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