JP2598297B2 - 磁気浮上搬送装置 - Google Patents
磁気浮上搬送装置Info
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- JP2598297B2 JP2598297B2 JP63083452A JP8345288A JP2598297B2 JP 2598297 B2 JP2598297 B2 JP 2598297B2 JP 63083452 A JP63083452 A JP 63083452A JP 8345288 A JP8345288 A JP 8345288A JP 2598297 B2 JP2598297 B2 JP 2598297B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は三相リニアモータを用いて搬送対象を搬送軌
道に沿って吸引浮上走行させる交流励磁方式による磁気
浮上搬送装置に関する。
道に沿って吸引浮上走行させる交流励磁方式による磁気
浮上搬送装置に関する。
従来の技術 従来、移動子の磁気浮上技術は当初は高速新型鉄道と
して研究が進められ、やがてその成果に基づく技術を基
本として産業用の小規模搬送システムにも広く実施され
ている。しかして移動子の磁気浮上方法には大別して誘
導反発浮上方式と吸引浮上方式がある。
して研究が進められ、やがてその成果に基づく技術を基
本として産業用の小規模搬送システムにも広く実施され
ている。しかして移動子の磁気浮上方法には大別して誘
導反発浮上方式と吸引浮上方式がある。
第11図は誘導反発浮上方式の、第12図は吸引浮上方式
の原理説明図である。第11図は移動子１の下面に設けた
励磁コイル２と固定側に設けた誘導コイル３の反発力を
利用したものである。第12図は移動子１の下面に設けた
電磁石５と固定側に設けた磁性体４との吸引力を利用し
たものである。
の原理説明図である。第11図は移動子１の下面に設けた
励磁コイル２と固定側に設けた誘導コイル３の反発力を
利用したものである。第12図は移動子１の下面に設けた
電磁石５と固定側に設けた磁性体４との吸引力を利用し
たものである。
前記両方式とも移動子１の浮上間隙を図外のギャップ
センサで検知するようになっている。そして荷重その他
の諸条件によって生じる前記間隙の変動に対しては自動
的に励磁コイル２または電磁石５の励磁電流を制御し、
所定の間隙を保って安定して移動子１を浮上させるよう
になっている。
センサで検知するようになっている。そして荷重その他
の諸条件によって生じる前記間隙の変動に対しては自動
的に励磁コイル２または電磁石５の励磁電流を制御し、
所定の間隙を保って安定して移動子１を浮上させるよう
になっている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、前記移動子の磁気浮上方法において
は、何れも移動子側に浮上のための磁力を制御しうる電
源を設置することが必要である。そのためには移動子に
容量の大きい電池を搭載するか、又は移動子の搬送経路
に沿って集電装置を設けることが必要となる。しかし
て、前者においては移動子を小型軽量化することができ
ない。また後者においては、例えばクリーンルームにお
ける搬送設備等にあっては発生する塵芥が移動子に着塵
するため使用できないという問題点がある。
は、何れも移動子側に浮上のための磁力を制御しうる電
源を設置することが必要である。そのためには移動子に
容量の大きい電池を搭載するか、又は移動子の搬送経路
に沿って集電装置を設けることが必要となる。しかし
て、前者においては移動子を小型軽量化することができ
ない。また後者においては、例えばクリーンルームにお
ける搬送設備等にあっては発生する塵芥が移動子に着塵
するため使用できないという問題点がある。
本発明は上記した背景の下で創作されたもので、その
目的とするところは、移動子側に特別な電源や集電装置
を必要としないように改良した磁気浮上搬送装置を提供
することにある。
目的とするところは、移動子側に特別な電源や集電装置
を必要としないように改良した磁気浮上搬送装置を提供
することにある。
課題を解決するための手段 本願の第１の発明は、三相リニアモータを用いて搬送
対象を搬送軌道に沿って吸引浮上走行させる交流励磁方
式による磁気浮上搬送装置において、三相リニアモータ
の固定子側には、一次側コイルが巻回された一次側鉄心
と、一次側コイルを励磁して進行磁界を発生させるため
の電源とが夫々設けられている一方、三相リニアモータ
の移動子側には、二次側コイルが巻回されており且つ進
行磁界の方向にＵ字状をなす二次側鉄心と、二次側コイ
ルの両端を電気的に短絡・開放するスイッチ素子と、固
定子と移動子との間のギャップの大きさを検出する浮上
位置検出手段と、前記検出結果と所定の設定値との大小
を比較するとともに当該比較結果に基づいて前記スイッ
チ素子のオンオフを切り換える制御部とが夫々設けられ
ていることを特徴としている。
対象を搬送軌道に沿って吸引浮上走行させる交流励磁方
式による磁気浮上搬送装置において、三相リニアモータ
の固定子側には、一次側コイルが巻回された一次側鉄心
と、一次側コイルを励磁して進行磁界を発生させるため
の電源とが夫々設けられている一方、三相リニアモータ
の移動子側には、二次側コイルが巻回されており且つ進
行磁界の方向にＵ字状をなす二次側鉄心と、二次側コイ
ルの両端を電気的に短絡・開放するスイッチ素子と、固
定子と移動子との間のギャップの大きさを検出する浮上
位置検出手段と、前記検出結果と所定の設定値との大小
を比較するとともに当該比較結果に基づいて前記スイッ
チ素子のオンオフを切り換える制御部とが夫々設けられ
ていることを特徴としている。
第２の発明は、三相リニアモータを用いて搬送対象を
搬送軌道に沿って吸引浮上走行させる交流励磁方式によ
る磁気浮上搬送装置において、三相リニアモータの固定
子側には、一次側コイルが巻回された一次側鉄心と、一
次側コイルを三相励磁して進行磁界を発生させるための
電源とが夫々設けられている一方、三相リニアモータの
移動子側には、二次側コイルが巻回されており且つ進行
磁界の方向にＵ字状をなす二次側鉄心と、二次側鉄心の
両歯部を連結しており且つ一次側鉄心に相対向して配設
された非磁性体の金属板と、二次側コイルの両端を電気
的に短絡・開放するスイッチ素子と、固定子と移動子と
の間のギャップの大きさを検出する浮上位置検出手段
と、前記検出結果と所定の設定値との大小を比較すると
ともに当該比較結果に基づいて前記スイッチ素子のオン
オフを切り換える制御部とが夫々設けられていることを
特徴としている。
搬送軌道に沿って吸引浮上走行させる交流励磁方式によ
る磁気浮上搬送装置において、三相リニアモータの固定
子側には、一次側コイルが巻回された一次側鉄心と、一
次側コイルを三相励磁して進行磁界を発生させるための
電源とが夫々設けられている一方、三相リニアモータの
移動子側には、二次側コイルが巻回されており且つ進行
磁界の方向にＵ字状をなす二次側鉄心と、二次側鉄心の
両歯部を連結しており且つ一次側鉄心に相対向して配設
された非磁性体の金属板と、二次側コイルの両端を電気
的に短絡・開放するスイッチ素子と、固定子と移動子と
の間のギャップの大きさを検出する浮上位置検出手段
と、前記検出結果と所定の設定値との大小を比較すると
ともに当該比較結果に基づいて前記スイッチ素子のオン
オフを切り換える制御部とが夫々設けられていることを
特徴としている。
作用 まず、第１の発明について説明する。固定子側の電源
を移動させて一次側コイルを励磁させると、一次側コイ
ルから発生した磁束が二次側コイルに鎖交して電圧が誘
起される。一方、浮上位置検出手段により固定子と移動
子との間のギャップの大きさが検出され、この検出結果
が制御部に入力される。制御部はギャップの大きさが所
定の設定値より小さいとき、スイッチ素子をオンにして
二次側コイルの両端を短絡する。このとき二次側コイル
によって発生した磁束は一次側コイルから発生した磁束
に対して逆極性となり、移動子は固定子側から引き離さ
れる。これとは反対に、ギャップの大きさが所定の設定
値より大きいときは、スイッチ素子をオフにして二次側
コイルの両端を開放する。このとき一次側コイルから発
生した磁束による吸引力により移動子が固定子側に引き
寄せられる。このような繰り返しによって移動子と固定
子との間でギャップが一定に保たれる。
を移動させて一次側コイルを励磁させると、一次側コイ
ルから発生した磁束が二次側コイルに鎖交して電圧が誘
起される。一方、浮上位置検出手段により固定子と移動
子との間のギャップの大きさが検出され、この検出結果
が制御部に入力される。制御部はギャップの大きさが所
定の設定値より小さいとき、スイッチ素子をオンにして
二次側コイルの両端を短絡する。このとき二次側コイル
によって発生した磁束は一次側コイルから発生した磁束
に対して逆極性となり、移動子は固定子側から引き離さ
れる。これとは反対に、ギャップの大きさが所定の設定
値より大きいときは、スイッチ素子をオフにして二次側
コイルの両端を開放する。このとき一次側コイルから発
生した磁束による吸引力により移動子が固定子側に引き
寄せられる。このような繰り返しによって移動子と固定
子との間でギャップが一定に保たれる。
一方、固定子側の電源により一次側コイルが励磁され
て進行磁界が発生しているので、この進行磁界に追随し
て移動子が動き、その結果、搬送対象が搬送軌道に沿っ
て走行する。
て進行磁界が発生しているので、この進行磁界に追随し
て移動子が動き、その結果、搬送対象が搬送軌道に沿っ
て走行する。
第２の発明についても第１の発明と同様である。た
だ、一次側コイルの三相励磁により発生する進行磁界が
二次側鉄心の両歯部を連結した金属板を通るようになっ
ており、金属板に発生する渦電流により推力が得られる
という点が異なる。
だ、一次側コイルの三相励磁により発生する進行磁界が
二次側鉄心の両歯部を連結した金属板を通るようになっ
ており、金属板に発生する渦電流により推力が得られる
という点が異なる。
実施例 本発明の一実施例を図面を参照しつつ以下に説明す
る。第３図は磁気浮上搬送装置の概略構成図、第４図は
固定子側の電源を示す図である。
る。第３図は磁気浮上搬送装置の概略構成図、第４図は
固定子側の電源を示す図である。
ここに例に掲げる磁気浮上搬送装置は、三相リニアモ
ータを用いて搬送対象を搬送軌道に沿って吸引浮上走行
させるシステムである。
ータを用いて搬送対象を搬送軌道に沿って吸引浮上走行
させるシステムである。
ここでいう三相リニアモータは直線運動をする電動機
で、例えば可変リラクタンス形モータである。
で、例えば可変リラクタンス形モータである。
搬送軌道が設けられた固定側には、一次側鉄心に一次
側コイル22を巻回した三相リニアモータ（以下、LMとす
る）20（第１図参照）と、一次側コイル22を励磁して進
行磁界を発生させるための電源60とが夫々設けられてい
る。電源60は３相電源62とサイリスタ通電制御回路63か
ら構成されている（第４図参照）。
側コイル22を巻回した三相リニアモータ（以下、LMとす
る）20（第１図参照）と、一次側コイル22を励磁して進
行磁界を発生させるための電源60とが夫々設けられてい
る。電源60は３相電源62とサイリスタ通電制御回路63か
ら構成されている（第４図参照）。
一方、三相リニアモータの移動子側には、二次側コイ
ル33が巻回されており且つ進行磁界の方向にＵ字状をな
したＵ字状鉄心32（第１図参照）と、二次側コイル33の
両端を電気的に短絡・開放するトランジスタTrと、一次
側鉄心と二次側鉄心32との間のギャップｇの大きさを検
出する浮上位置検出手段34と、浮上位置検出手段34の検
出結果に基づいてトランジスタTrのオンオフを切り換え
る制御部40とが夫々設けられている。
ル33が巻回されており且つ進行磁界の方向にＵ字状をな
したＵ字状鉄心32（第１図参照）と、二次側コイル33の
両端を電気的に短絡・開放するトランジスタTrと、一次
側鉄心と二次側鉄心32との間のギャップｇの大きさを検
出する浮上位置検出手段34と、浮上位置検出手段34の検
出結果に基づいてトランジスタTrのオンオフを切り換え
る制御部40とが夫々設けられている。
より詳しく説明すると、浮上位置検出手段34は、例え
ば投光器と受光器とよりなるフォトセンサであって、ギ
ャップｇの大きさを電圧値Vdに変換して制御部40に信号
出力するようになっている。例えば、第９図に示すよう
に、LM20の鉄心の移動子30と対向する面を例えば樹脂モ
ールドにて平滑に仕上げ、移動子30側にフォトセンサ37
を設ける。そしてフォトセンサ37の投光器から発した光
をLM20の表面に投光し反射させ、この反射光を受光する
ようにし、受光位置によって電圧差としてギャップｇの
大きさを検知するようにする。また第10図に示すよう
に、搬送路に沿ってガイドレール71を設け、移動子30側
にガイドレール71の表面に投光し反射し、この反射光の
受光位置によって電圧差として検知するような形態を採
っても良い。
ば投光器と受光器とよりなるフォトセンサであって、ギ
ャップｇの大きさを電圧値Vdに変換して制御部40に信号
出力するようになっている。例えば、第９図に示すよう
に、LM20の鉄心の移動子30と対向する面を例えば樹脂モ
ールドにて平滑に仕上げ、移動子30側にフォトセンサ37
を設ける。そしてフォトセンサ37の投光器から発した光
をLM20の表面に投光し反射させ、この反射光を受光する
ようにし、受光位置によって電圧差としてギャップｇの
大きさを検知するようにする。また第10図に示すよう
に、搬送路に沿ってガイドレール71を設け、移動子30側
にガイドレール71の表面に投光し反射し、この反射光の
受光位置によって電圧差として検知するような形態を採
っても良い。
なお、浮上位置検出手段は移動子30の前後左右に設け
るようにしても又はその一方を省略するようにしても構
わない。
るようにしても又はその一方を省略するようにしても構
わない。
制御部40は増幅回路42、反転回路43、比較回路44及び
トランジスタ駆動回路45とから構成されている。浮上位
置検出手段34から出力された信号は（電圧値Vd）、増幅
回路42、反転回路43を介して比較回路44に入力され、浮
上位置指令値Vs（一次側鉄心の端面を基準としたＵ字状
鉄心32の端面の高さの設定値である第１図中の浮上指令
位置Ｌを決めるための値）と大小比較される。当該比較
結果に基づいてトランジスタ駆動回路45が動作し、トラ
ンジスタTrのオンオフが切り換えられる。即ち、比較回
路44にてVs−Vdの演算を行っており、Vd＞Vsであるとき
には（第１図（Ａ）に示すようにＵ字状鉄心32が浮上指
令位置Ｌより下のときであって、固定子と移動子とが離
れ過ぎのとき）、トランジスタTrをオフにさせる一方、
Vd＜Vsであるときには（第１図（Ｂ）に示すようにＵ字
状鉄心32が浮上指令位置Ｌより上のときであって、固定
子と移動子とが近くなり過ぎのとき）、トランジスタTr
をオンにさせるようになっている。
トランジスタ駆動回路45とから構成されている。浮上位
置検出手段34から出力された信号は（電圧値Vd）、増幅
回路42、反転回路43を介して比較回路44に入力され、浮
上位置指令値Vs（一次側鉄心の端面を基準としたＵ字状
鉄心32の端面の高さの設定値である第１図中の浮上指令
位置Ｌを決めるための値）と大小比較される。当該比較
結果に基づいてトランジスタ駆動回路45が動作し、トラ
ンジスタTrのオンオフが切り換えられる。即ち、比較回
路44にてVs−Vdの演算を行っており、Vd＞Vsであるとき
には（第１図（Ａ）に示すようにＵ字状鉄心32が浮上指
令位置Ｌより下のときであって、固定子と移動子とが離
れ過ぎのとき）、トランジスタTrをオフにさせる一方、
Vd＜Vsであるときには（第１図（Ｂ）に示すようにＵ字
状鉄心32が浮上指令位置Ｌより上のときであって、固定
子と移動子とが近くなり過ぎのとき）、トランジスタTr
をオンにさせるようになっている。
三相リニアモータの移動子側には特別な電源又は集電
装置が備えられておらず、その代わりに二次側コイル33
の両端には、上記したトランジスタTr以外に、ダイオー
ドブリッジDB、コンデンサＣ、ダイオードＤ、ツェナー
ダイオードZd、抵抗Ｒからなる回路が備えられている。
装置が備えられておらず、その代わりに二次側コイル33
の両端には、上記したトランジスタTr以外に、ダイオー
ドブリッジDB、コンデンサＣ、ダイオードＤ、ツェナー
ダイオードZd、抵抗Ｒからなる回路が備えられている。
即ち、二次側コイル33に誘起された電圧がダイオード
ブリッジDBで整流された後、コンデンサＣに蓄電され、
コンデンサＣに蓄電された電圧が電源として制御部40等
に供給されるようになっている。
ブリッジDBで整流された後、コンデンサＣに蓄電され、
コンデンサＣに蓄電された電圧が電源として制御部40等
に供給されるようになっている。
なお、コンデンサＣの両端電圧はツェナーダイオード
Zdに規制されて電圧Vcに設定され、トランジスタTrがオ
ンオフしても電圧Vcが大きく変化しないようになってい
る。
Zdに規制されて電圧Vcに設定され、トランジスタTrがオ
ンオフしても電圧Vcが大きく変化しないようになってい
る。
次に、磁気浮上の原理について第１図及び第２図を参
照して説明する。第１図は原理説明図、第２図は磁束等
のベクトル図である。LM20の一次側コイル22に流れる電
流をI1、二次側コイル33に誘起される電圧をV2、二次側
コイル33に流れる電流I2とする。なお、第１図では、説
明の都合上、LM20に単相交番磁界を印加した場合を示す
ことにし、トランジスタTrを短絡スイッチS1として表す
ことになる。
照して説明する。第１図は原理説明図、第２図は磁束等
のベクトル図である。LM20の一次側コイル22に流れる電
流をI1、二次側コイル33に誘起される電圧をV2、二次側
コイル33に流れる電流I2とする。なお、第１図では、説
明の都合上、LM20に単相交番磁界を印加した場合を示す
ことにし、トランジスタTrを短絡スイッチS1として表す
ことになる。
まず、第１図（Ａ）に示すようにＵ字状鉄心32が浮上
指令位置Ｌより下方にある場合（固定子と移動子とが離
れ過ぎの場合）、Ｕ字状鉄心32に巻かれた二次側コイル
33の短絡スイッチS1をオフ状態とすると、LM20に発生し
た磁束Ф１による吸引力によってＵ字状鉄心32が一次側
鉄心に近づき、移動子が固定子側に引き寄せられる。
指令位置Ｌより下方にある場合（固定子と移動子とが離
れ過ぎの場合）、Ｕ字状鉄心32に巻かれた二次側コイル
33の短絡スイッチS1をオフ状態とすると、LM20に発生し
た磁束Ф１による吸引力によってＵ字状鉄心32が一次側
鉄心に近づき、移動子が固定子側に引き寄せられる。
一方、第１図（Ｂ）に示すようにＵ字状鉄心32が浮上
指令位置Ｌの上方にある場合（固定子と移動子とが近く
なり過ぎの場合）、二次側コイル33の短絡スイッチS1を
オン状態にすると、磁束Ф１による誘起電圧V2に対して
π/2遅れた電流I2が二次側コイル33に流れる。この電流
によりＵ字状鉄心32に発生する磁束Ф２は磁束Ф１とは
逆極性となる。それ故、LM20とＵ字状鉄心32とが互いに
反発しあいＵ字状鉄心32が一次側鉄心から遠ざかり、移
動子が固定子側から引き離れる。
指令位置Ｌの上方にある場合（固定子と移動子とが近く
なり過ぎの場合）、二次側コイル33の短絡スイッチS1を
オン状態にすると、磁束Ф１による誘起電圧V2に対して
π/2遅れた電流I2が二次側コイル33に流れる。この電流
によりＵ字状鉄心32に発生する磁束Ф２は磁束Ф１とは
逆極性となる。それ故、LM20とＵ字状鉄心32とが互いに
反発しあいＵ字状鉄心32が一次側鉄心から遠ざかり、移
動子が固定子側から引き離れる。
このようにして移動子が浮上するとともに浮上指令位
置Ｌに保持されるようになっている。
置Ｌに保持されるようになっている。
次に、以上のように構成された磁気浮上搬送装置の動
作について説明する。
作について説明する。
まず、電源60を作動させて一次側コイル22を励磁す
る。一次側コイル22から発生した磁束がＵ字状鉄心32を
通り二次側コイル33に鎖交して電圧が誘起される。この
ように誘起された電圧に基づいてコンデンサＣが蓄積さ
れ、当該電圧が制御部40等に供給される。制御部40等が
動作状態になると、浮上位置検出手段34によりギャップ
ｇの大きさが検出され、この検出結果に相当する電圧値
Vdと浮上位置指令値Vsとが大小比較される。Vd＜Vsであ
るときにはトランジスタTrがオフになる一方、Vd＜Vsで
あるときにはトランジスタTrがオンになる。このような
トランジスタTrのオンオフの繰り返しによって、移動子
が浮上指令位置Ｌを中心にして上下に微小運動をしなが
ら安定に保持されることになる。なお、トランジスタTr
のスイッチング状態と移動子の浮上変位との関係を第５
図に示す。
る。一次側コイル22から発生した磁束がＵ字状鉄心32を
通り二次側コイル33に鎖交して電圧が誘起される。この
ように誘起された電圧に基づいてコンデンサＣが蓄積さ
れ、当該電圧が制御部40等に供給される。制御部40等が
動作状態になると、浮上位置検出手段34によりギャップ
ｇの大きさが検出され、この検出結果に相当する電圧値
Vdと浮上位置指令値Vsとが大小比較される。Vd＜Vsであ
るときにはトランジスタTrがオフになる一方、Vd＜Vsで
あるときにはトランジスタTrがオンになる。このような
トランジスタTrのオンオフの繰り返しによって、移動子
が浮上指令位置Ｌを中心にして上下に微小運動をしなが
ら安定に保持されることになる。なお、トランジスタTr
のスイッチング状態と移動子の浮上変位との関係を第５
図に示す。
一方、一次側コイル22は電源60により励磁されて進行
磁界を発生しているので、この進行磁界に追随して移動
子が動くことになる。この結果、図外の搬送対象が搬送
軌道に沿って吸引浮上走行することになる。
磁界を発生しているので、この進行磁界に追随して移動
子が動くことになる。この結果、図外の搬送対象が搬送
軌道に沿って吸引浮上走行することになる。
連続運転の場合、一次側コイル22に三相交流を与えて
三相励磁するようにしているが、ステップ送りの場合、
一次側コイル22を１相ずつ順次励磁するようにしてい
る。即ち、第４図に示すようにサイリスタThuのみを導
通して一次側コイル22を１相例示させて、交番磁界を発
生し、移動子を浮上させる。この際、移動子が設定され
た空隙を維持して吸引浮上状態を維持する過程で、トラ
ンジスタがオフの場合には移動子が進行磁界の移動に追
随できるが、トランジスタがオンの場合には前記追随性
が消滅する。即ち、移動子の追随性は常時一定ではな
く、移動子の走行速度は進行磁界に同期することができ
ず、同期速度に達しない速度で追随して移動する。そし
てサイリスタThuをオフし、サイリスタThvをオンする
と、交番磁界の位相が120゜だけ移動する。これにより
Ｕ字状鉄心32、即ち、移動子も安定点を追って120゜移
動する。このような１相ずつの励磁によって移動子30を
ステップ送りされる。もっとも、第４図に示すものは異
なり中性点Ｎを用いない場合には、Ｕ−Ｖ相間、Ｖ−Ｗ
相間、Ｗ−Ｕ相間を順次導通して励磁するようにすれば
良い。
三相励磁するようにしているが、ステップ送りの場合、
一次側コイル22を１相ずつ順次励磁するようにしてい
る。即ち、第４図に示すようにサイリスタThuのみを導
通して一次側コイル22を１相例示させて、交番磁界を発
生し、移動子を浮上させる。この際、移動子が設定され
た空隙を維持して吸引浮上状態を維持する過程で、トラ
ンジスタがオフの場合には移動子が進行磁界の移動に追
随できるが、トランジスタがオンの場合には前記追随性
が消滅する。即ち、移動子の追随性は常時一定ではな
く、移動子の走行速度は進行磁界に同期することができ
ず、同期速度に達しない速度で追随して移動する。そし
てサイリスタThuをオフし、サイリスタThvをオンする
と、交番磁界の位相が120゜だけ移動する。これにより
Ｕ字状鉄心32、即ち、移動子も安定点を追って120゜移
動する。このような１相ずつの励磁によって移動子30を
ステップ送りされる。もっとも、第４図に示すものは異
なり中性点Ｎを用いない場合には、Ｕ−Ｖ相間、Ｖ−Ｗ
相間、Ｗ−Ｕ相間を順次導通して励磁するようにすれば
良い。
次に、他の実施例について説明する。第６図（Ａ）、
（Ｂ）はLMと二次側鉄心の正面図、縦断面図である。
（Ｂ）はLMと二次側鉄心の正面図、縦断面図である。
即ち、Ｕ字状鉄心32の両歯部を連結するようにして銅
又はアルミニウム等の非磁性体よりなる金属板35を移動
子30に設けている。LM20によって発生する進行磁界が金
属板35に渦電流を発生させ、この渦電流により移動子30
が推力を得るようにしている。
又はアルミニウム等の非磁性体よりなる金属板35を移動
子30に設けている。LM20によって発生する進行磁界が金
属板35に渦電流を発生させ、この渦電流により移動子30
が推力を得るようにしている。
次に、第１の変形例について説明する。第７図は磁気
浮上搬送装置の模式図である。この変形例では、搬送路
10がLM20単体の長さ以上にわたる長距離搬送に適するよ
うになっている。即ち、搬送路10には複数個のLM20を使
用する。LM20は両端部は一般に一次側コイル22の２層巻
が形成されていないため、磁界が弱くなる傾向がある。
そのため複数個のLM20を縦列使用するときは、各LM20の
継ぎ目ごとに磁界の不連続部分が発生する。よって、Ｕ
字状鉄心32を備えた移動子30は当該部において安定した
浮上が困難となる。そこで、移動子30に設けるＵ字状鉄
心32について、その複数個の各歯部の断面積が同一とな
るように連設して一体に形成するようにする。しかも各
歯部間隔ｄをLM20の極ピッチと等しくし、各歯部間に巻
回した二次側コイル33をそれぞれ並列に接続するように
する。この変形例による場合、移動子30の浮上動作は複
数個よりなるＵ字状鉄心32と二次側コイル33の合成動作
となり、１箇所の平衡が崩れない場合は安定して浮上搬
送が可能となる。
浮上搬送装置の模式図である。この変形例では、搬送路
10がLM20単体の長さ以上にわたる長距離搬送に適するよ
うになっている。即ち、搬送路10には複数個のLM20を使
用する。LM20は両端部は一般に一次側コイル22の２層巻
が形成されていないため、磁界が弱くなる傾向がある。
そのため複数個のLM20を縦列使用するときは、各LM20の
継ぎ目ごとに磁界の不連続部分が発生する。よって、Ｕ
字状鉄心32を備えた移動子30は当該部において安定した
浮上が困難となる。そこで、移動子30に設けるＵ字状鉄
心32について、その複数個の各歯部の断面積が同一とな
るように連設して一体に形成するようにする。しかも各
歯部間隔ｄをLM20の極ピッチと等しくし、各歯部間に巻
回した二次側コイル33をそれぞれ並列に接続するように
する。この変形例による場合、移動子30の浮上動作は複
数個よりなるＵ字状鉄心32と二次側コイル33の合成動作
となり、１箇所の平衡が崩れない場合は安定して浮上搬
送が可能となる。
なお、漏れリアクトル61は局部的にLM20の固定鉄心21
とＵ字状鉄心32と鉄心吸着が生じたときの二次側短絡に
よる過大電流の発生を防止するためのものである。
とＵ字状鉄心32と鉄心吸着が生じたときの二次側短絡に
よる過大電流の発生を防止するためのものである。
次に、第２の変形例について説明する。第８図は二次
側コイルが巻回されたＵ字状鉄心の正面図である。即
ち、Ｕ字状鉄心32について、二次側コイル33の巻回部分
を除くヨークの両歯部近傍途中に希土類よりなる永久磁
石36を装着する。そして永久磁石36の極性がLM20の歯部
に対してそれぞれ反対となるようにしている。この変形
例による場合、永久磁石36によって移動子30の吸引力が
増大されることになり、移動子30の荷台31に載置する荷
重が大きくても荷重増大による落下のし易さが前記移動
子30の吸引力によりカバーされるので、荷重の大きい搬
送に適している。
側コイルが巻回されたＵ字状鉄心の正面図である。即
ち、Ｕ字状鉄心32について、二次側コイル33の巻回部分
を除くヨークの両歯部近傍途中に希土類よりなる永久磁
石36を装着する。そして永久磁石36の極性がLM20の歯部
に対してそれぞれ反対となるようにしている。この変形
例による場合、永久磁石36によって移動子30の吸引力が
増大されることになり、移動子30の荷台31に載置する荷
重が大きくても荷重増大による落下のし易さが前記移動
子30の吸引力によりカバーされるので、荷重の大きい搬
送に適している。
発明の効果 以上、本発明にかかる磁気浮上搬送装置による場合、
固定子側の一次側コイルが励磁されて発生する磁束によ
り移動子側の二次側コイルに電圧を誘起させ、固定子と
移動子との間のギャップの大きさに応じて二次側コイル
の両端を電気的に短絡・開放させて二次側コイルに流れ
る電流を制御し、これにより吸引力を調節して移動子を
安定して浮上させる構成となっているので、移動子側に
制御部駆動用の小容量電源を設けるほかに特別な電源や
集電荷重を何ら必要としない。よって、移動子の小型軽
量化を図ることができるばかりか、移動子が完全に非接
触な状態で浮上走行することから、高い清浄度が要求さ
れるクリーンルーム内にも設置することが可能となる。
固定子側の一次側コイルが励磁されて発生する磁束によ
り移動子側の二次側コイルに電圧を誘起させ、固定子と
移動子との間のギャップの大きさに応じて二次側コイル
の両端を電気的に短絡・開放させて二次側コイルに流れ
る電流を制御し、これにより吸引力を調節して移動子を
安定して浮上させる構成となっているので、移動子側に
制御部駆動用の小容量電源を設けるほかに特別な電源や
集電荷重を何ら必要としない。よって、移動子の小型軽
量化を図ることができるばかりか、移動子が完全に非接
触な状態で浮上走行することから、高い清浄度が要求さ
れるクリーンルーム内にも設置することが可能となる。
第１図〜第５図、第９図及び第10図は本発明の実施例を
説明するための図である。第１図は移動子の浮上原理を
説明するための図、第２図は磁束等のベクトル図、第３
図は磁気浮上搬送装置の概略構成図、第４図は固定子側
の電源を示す図、第５図はトランジスタのスイッチング
状態と移動子の浮上変位との関係を示す図である。第６
図は他の実施例を説明するための図であって、（Ａ）、
（Ｂ）はLMと二次側鉄心の正面図、縦断面図である。第
７図は第１の変形例を説明するための図であって、磁気
浮上搬送装置の模式図である。第８図は第２の変形例を
説明するための図であって、第８図は二次側コイルが巻
回されたＵ字状鉄心の正面図である。第９図（Ａ）
（Ｂ）は浮上位置検出手段としてのフォトセンサーがＵ
字状鉄心に取り付けられている様子を示す正面図、側面
図、第10図は第９図に対応する図である。第11図〜第12
図は従来の磁気浮上搬送装置を説明するための図であっ
て、第11図は誘導反発浮上式の装置の断面図、第12図は
吸引浮上式の装置の断面図である。 20……LM 22……１次側コイル 30……移動子 32……Ｕ字状鉄心 33……二次側コイル 34……浮上位置検出手段 35……金属板 40……制御部 60……電源 Tr……トランジスタ
説明するための図である。第１図は移動子の浮上原理を
説明するための図、第２図は磁束等のベクトル図、第３
図は磁気浮上搬送装置の概略構成図、第４図は固定子側
の電源を示す図、第５図はトランジスタのスイッチング
状態と移動子の浮上変位との関係を示す図である。第６
図は他の実施例を説明するための図であって、（Ａ）、
（Ｂ）はLMと二次側鉄心の正面図、縦断面図である。第
７図は第１の変形例を説明するための図であって、磁気
浮上搬送装置の模式図である。第８図は第２の変形例を
説明するための図であって、第８図は二次側コイルが巻
回されたＵ字状鉄心の正面図である。第９図（Ａ）
（Ｂ）は浮上位置検出手段としてのフォトセンサーがＵ
字状鉄心に取り付けられている様子を示す正面図、側面
図、第10図は第９図に対応する図である。第11図〜第12
図は従来の磁気浮上搬送装置を説明するための図であっ
て、第11図は誘導反発浮上式の装置の断面図、第12図は
吸引浮上式の装置の断面図である。 20……LM 22……１次側コイル 30……移動子 32……Ｕ字状鉄心 33……二次側コイル 34……浮上位置検出手段 35……金属板 40……制御部 60……電源 Tr……トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−136504（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−30516（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−44211（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−37313（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−66203（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭60−41762（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】三相リニアモータを用いて搬送対象を搬送
軌道に沿って吸引浮上走行させる交流励磁方式による磁
気浮上搬送装置において、三相リニアモータの固定子側
には、一次側コイルが巻回された一次側鉄心と、一次側
コイルを励磁して進行磁界を発生させるための電源とが
夫々設けられている一方、三相リニアモータの移動子側
には、二次側コイルが巻回されており且つ進行磁界の方
向にＵ字状をなす二次側鉄心と、二次側コイルの両端を
電気的に短絡・開放するスイッチ素子と、固定子と移動
子との間のギャップの大きさを検出する浮上位置検出手
段と、前記検出結果と所定の設定値との大小を比較する
とともに当該比較結果に基づいて前記スイッチ素子のオ
ンオフを切り換える制御部とが夫々設けられていること
を特徴とする磁気浮上搬送装置。 - 【請求項２】三相リニアモータを用いて搬送対象を搬送
軌道に沿って吸引浮上走行させる交流励磁方式による磁
気浮上搬送装置において、三相リニアモータの固定子側
には、一次側コイルが巻回された一次側鉄心と、一次側
コイルを三相励磁して進行磁界を発生させるための電源
とが夫々設けられている一方、三相リニアモータの移動
子側には、二次側コイルが巻回されており且つ進行磁界
の方向にＵ字状をなす二次側鉄心と、二次側鉄心の両歯
部を連結しており且つ一次側鉄心に相対向して配設され
た非磁性体の金属板と、二次側コイルの両端を電気的に
短絡・開放するスイッチ素子と、固定子と移動子との間
のギャップの大きさを検出する浮上位置検出手段と、前
記検出結果と所定の設定値との大小を比較するとともに
当該比較結果に基づいて前記スイッチ素子のオンオフを
切り換える制御部とが夫々設けられていることを特徴と
する磁気浮上搬送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63083452A JP2598297B2 (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | 磁気浮上搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63083452A JP2598297B2 (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | 磁気浮上搬送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01255405A JPH01255405A (ja) | 1989-10-12 |
| JP2598297B2 true JP2598297B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=13802835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63083452A Expired - Fee Related JP2598297B2 (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | 磁気浮上搬送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2598297B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5237313A (en) * | 1975-09-20 | 1977-03-23 | Akira Yamamura | Closed loop control system for supporting device by electromagnet |
| JPS6041762U (ja) * | 1983-08-29 | 1985-03-25 | 松下電器産業株式会社 | コレクタ−配管部材 |
-
1988
- 1988-04-05 JP JP63083452A patent/JP2598297B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01255405A (ja) | 1989-10-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |