JP3360606B2 - Linear motor - Google Patents

Linear motor

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JP3360606B2
JP3360606B2 JP07833098A JP7833098A JP3360606B2 JP 3360606 B2 JP3360606 B2 JP 3360606B2 JP 07833098 A JP07833098 A JP 07833098A JP 7833098 A JP7833098 A JP 7833098A JP 3360606 B2 JP3360606 B2 JP 3360606B2
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透 鹿山
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はコギング力や、推力
リップル、発熱などを嫌い、高速あるいは高精度位置決
めを要求される、例えば半導体製造装置やFA機器など
に用いられる、リニアモータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear motor used in, for example, a semiconductor manufacturing apparatus or a factory automation (FA) apparatus, which dislikes cogging force, thrust ripple and heat generation, and requires high-speed or high-precision positioning.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のリニアモータは、本出願人がすで
に出願した特願平9―82133号に開示されているよ
うに、2個の固定子が対向し、その間を可動子が移動す
るというものがある。これらのリニアモータの可動子の
構造は、予め分割コアに巻回した後、分割コア同士を連
結したものとなっているため、スロット内の巻線占積率
が高く、発熱の小さいことが特長となっている。他の従
来のリニアモータには、特開平7−245932号公報
に開示されているようなものがあり、界磁用の永久磁石
をそれぞれ内側に配置した2個の固定子を半ピッチずら
すことによって、推力リップルを小さくするという効果
が得られている。また、その他の従来のリニアモータに
は、特開平10−52025号に開示されているような
ものがあり、上記のものと同じく推力リップルを小さく
するという効果が得られている。
2. Description of the Related Art In a conventional linear motor, as disclosed in Japanese Patent Application No. 9-82133 filed by the present applicant, two stators are opposed to each other, and a mover moves between them. There is something. The structure of the mover of these linear motors is such that the split cores are connected to each other after being wound on split cores in advance, so that the winding space factor in the slot is high and the heat generation is small. It has become. Another conventional linear motor is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-245932, in which two stators each having a permanent magnet for a field disposed inside are shifted by a half pitch. The effect of reducing the thrust ripple is obtained. Other conventional linear motors include those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-52025, which has the effect of reducing the thrust ripple similarly to the above-described motor.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが従来の技術に
よると次のような問題点があった。すなわち、本出願人
がすでに出願している特願平9−82133号記載のリ
ニアモータには、テーブル取り付け時のちょっとした不
手際で可動子が傾いてしまうことがあるので、左右のエ
アギャップにアンバランスが生じて大きなコギング力が
発生するという問題があった。さらに可動子の両端付近
の鉄心があるところと無いところでは、パーミアンスが
大きく異なるため、これもコギング力を大きくする原因
となり問題であった。また、特開平7−245932号
記載のリニアモータは2個の固定子をずらして配置され
ているため、対向する磁石間を通る主磁束が十分でなく
推力は著しく低いものとなっている。そのため、大きな
推力を得ようとする場合は発熱が大きくなってしまい問
題となっていた。さらに、特開平10−52025号記
載のリニアモータで、例えば毎極毎相のスロット数3/
8のものを構成しようとした場合、推力リップルは小さ
くできるものの、推力が低下してしまうという欠点を備
えている。これは、単に1対の電機子の相順を入れ換
え、異相電流を供給しても同じであることを示してい
る。従って、所定の推力を得るのに電流が多く必要とな
り、電源容量の増加、リニアモータ部の発熱が問題とな
った。そこで本発明は、リニアモータにおけるかかる問
題点を解消することを目的としてなされたものである。
However, the prior art has the following problems. That is, in the linear motor described in Japanese Patent Application No. Hei 9-82133 filed by the present applicant, the mover may be tilted due to slight care when mounting the table. And a large cogging force is generated. Furthermore, since the permeance is greatly different between where the iron core near the ends of the mover is and where it is not, this also causes a problem in that the cogging force is increased. Further, in the linear motor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-245932, since two stators are arranged offset, the main magnetic flux passing between opposed magnets is not sufficient, and the thrust is extremely low. Therefore, when trying to obtain a large thrust, heat generation becomes large, which is a problem. Further, in the linear motor described in JP-A-10-52025, for example, the number of slots per pole / phase is 3 /
When an attempt is made to construct the motor of No. 8, the thrust ripple can be reduced, but there is a disadvantage that the thrust is reduced. This indicates that the same is true even if the phase sequence of the pair of armatures is simply reversed and a different phase current is supplied. Therefore, a large amount of current is required to obtain a predetermined thrust, so that an increase in the power supply capacity and heat generation of the linear motor portion have become problems. Therefore, the present invention has been made to solve such a problem in the linear motor.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明のリニア
モータは、複数の永久磁石が移動方向に沿って順次異極
となるよう内側に等間隔に固着された左右の平行な固定
子と、電機子巻線を巻回した分割コアを移動方向に並べ
て機械的に結合するとともに、前記固定子の中央に配置
されて移動方向に移動可能に支持され、前記分割コアの
側面が前記永久磁石とエアギャップを介して対面するよ
う磁極面を形成する可動子と、からなるリニアモータに
おいて、左右の前記固定子に設けられた前記永久磁石の
移動方向位置は互いに半ピッチずれており、左右の前記
電機子巻線の移動方向位置は互いに1スロット以上ずれ
ており、左右の前記電機子巻線の接続は同相の巻線が直
列もしくは並列に接続されていることを特徴とするもの
である。また、請求項2に記載の本発明は、複数の永久
磁石が移動方向に沿って順次異極となるよう内側に等間
隔に固着された左右の平行な固定子と、電機子巻線を巻
回した分割コアを移動方向に並べて機械的に結合すると
ともに、前記固定子の中央に配置されて移動方向に移動
可能に支持され、前記分割コアの側面が前記永久磁石と
エアギャップを介して対面するよう磁極面を形成する可
動子と、からなるリニアモータにおいて、左右の前記磁
極面の移動方向位置は互いに半ピッチずれており、左右
の前記電機子巻線の移動方向位置は互いに1スロット以
上±0.5スロットずれており、左右の前記電機子巻線
の接続は同相の巻線が直列もしくは並列に接続されてい
ることを特徴とするものである。また、請求項3に記載
の本発明は、永久磁石を等間隔に配置した永久磁石ユニ
ットと前記永久磁石の両側に電機子巻線を巻回した2個
の電機子ユニットとからなるリニアモータが2個平行に
並べられるとともに、前記2個の永久磁石ユニットが同
じ可動子の一部となっているリニアモータにおいて、2
個の前記永久磁石ユニットに設けられた前記永久磁石は
互いに移動方向の同じ位置にあり、前記永久磁石ユニッ
トの両側にある前記電機子ユニットの移動方向位置は互
いに半ピッチずれており、左右の前記電機子巻線の移動
方向位置は互いに1スロット以上±0.5スロットずれ
ており、左右の前記電機子巻線の接続は同相の巻線が直
列もしくは並列に接続されることを特徴とするものであ
る。さらに、請求項4に記載の本発明は、永久磁石を等
間隔に配置した永久磁石ユニットと前記永久磁石の両側
電機子巻線を巻回した2個の電機子ユニットとからな
るリニアモータが2個平行に並べられるとともに、2個
の前記永久磁石ユニットが同じ可動子の一部となってい
るリニアモータにおいて、2個の前記永久磁石ユニット
に設けられた前記永久磁石の移動方向位置は互いにスロ
ットピッチの半分ずれており、左右の前記電機子ユニッ
トは互いに同じ移動方向位置にあり、左右の前記電機子
巻線の移動方向位置は互いに1スロット以上ずれてお
り、左右の電機子巻線の接続は同相の巻線が直列もしく
は並列に接続されることを特徴とするものである。
Therefore, a linear motor according to the present invention comprises a left and right parallel stator in which a plurality of permanent magnets are fixed at equal intervals inside so that the plurality of permanent magnets have different polarities sequentially in the direction of movement. The split cores wound with the armature windings are arranged in the moving direction and mechanically coupled, and are arranged at the center of the stator and supported so as to be movable in the moving direction. In a linear motor consisting of a mover forming a magnetic pole surface so as to face through an air gap, the moving direction positions of the permanent magnets provided on the left and right stators are shifted from each other by a half pitch, and the left and right The moving direction positions of the armature windings are shifted from each other by one slot or more, and the connection of the left and right armature windings is characterized in that windings of the same phase are connected in series or in parallel. According to the present invention, the left and right parallel stators in which a plurality of permanent magnets are fixed inside at equal intervals so as to be sequentially different poles along the moving direction, and an armature winding are wound. The rotated split cores are arranged in the moving direction and mechanically connected, and are arranged at the center of the stator and supported so as to be movable in the moving direction, and the side surfaces of the split core face the permanent magnet via an air gap. In the linear motor including the mover forming the magnetic pole surface, the moving direction positions of the left and right magnetic pole surfaces are shifted from each other by a half pitch, and the moving direction positions of the left and right armature windings are at least one slot or more from each other. The connection of the armature windings on the left and right is shifted by ± 0.5 slot, and the same-phase windings are connected in series or in parallel. According to a third aspect of the present invention, there is provided a linear motor including a permanent magnet unit having permanent magnets arranged at equal intervals and two armature units having armature windings wound on both sides of the permanent magnet. In a linear motor in which two permanent magnet units are arranged in parallel and the two permanent magnet units are part of the same mover,
The permanent magnets provided in the permanent magnet units are located at the same position in the moving direction with respect to each other, and the moving direction positions of the armature units on both sides of the permanent magnet unit are shifted by half a pitch from each other, and the left and right The moving direction positions of the armature windings are shifted from each other by at least one slot ± 0.5 slot, and the connection of the left and right armature windings is such that windings of the same phase are connected in series or in parallel. It is. Further, the present invention according to claim 4 is a linear motor comprising a permanent magnet unit having permanent magnets arranged at equal intervals and two armature units having armature windings wound on both sides of the permanent magnet. In a linear motor in which two permanent magnet units are arranged in parallel and two permanent magnet units are part of the same mover, the moving direction positions of the permanent magnets provided on the two permanent magnet units are mutually different. The slot pitch is shifted by half, the left and right armature units are located at the same position in the moving direction, the left and right armature windings are shifted by one or more slots in the moving direction. The connection is characterized in that in-phase windings are connected in series or in parallel.

【0005】以上の構成によって、界磁用永久磁石を配
置した2個の固定子を半ピッチずらし、電機子巻線の移
動方向位置も互いにずらすことによって、それを基本周
期として発生するコギング力または推力リップルを低減
することができる。また、界磁用永久磁石を設けた2個
の可動子をずらしたり、界磁用永久磁石を挟み込んだ2
個の電機子をずらして配置することによっても同様の効
果を得ることができる。そして、ずらした界磁用永久磁
石や電機子に応じて、電機子巻線もずらした分の電気角
もしくはそれに近い電気角分だけずらして巻回すことに
より、推力低下をほとんど無いものとすることができ
る。
With the above arrangement, the two stators on which the field permanent magnets are arranged are shifted by a half pitch, and the moving directions of the armature windings are also shifted from each other. Thrust ripple can be reduced. In addition, two movable elements provided with field permanent magnets are shifted, or a field permanent magnet is sandwiched between the two movers.
The same effect can be obtained by disposing the armatures in a shifted manner. In addition, according to the shifted field permanent magnet or armature, the armature winding is also shifted by the shifted electrical angle or an electrical angle close to it, so that there is almost no reduction in thrust. Can be.

【0006】[0006]

【発明の実施形態】以下、本発明の実施の形態を図に基
づいて説明する。図1は本発明のリニアモータの第1実
施例の構造を示す要部水平断面図であり、図2は要部正
断面図である。図1は図2のA−A’断面の断面図であ
る。このモータは3相モータであり、毎極毎相のスロッ
ト数が3/8の可動コイル形リニアモータである。これ
らの図において、固定子はほぼ同じ構造をした左側固定
子111と右側固定子112の2つから構成され、内側
の対向する面に永久磁石113が移動方向、すなわち長
手方向に等ピッチで固着され、図示しない他の構造部品
によって互いに剛に固定されている。隣り合う永久磁石
113は異極となるよう着磁されており、右側固定子1
12の永久磁石113に対して左側固定子111の永久
磁石113が半ピッチλ/2だけ−方向(図の下方向)
にずれて配置されている。すなわち、電気角で−90度
ずれた配置となっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a horizontal sectional view of a main part showing a structure of a linear motor according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front sectional view of a main part. FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. This motor is a three-phase motor, and is a moving coil linear motor having 3/8 of the number of slots per pole and phase. In these figures, the stator is composed of two stators, a left stator 111 and a right stator 112, which have substantially the same structure, and permanent magnets 113 are fixed to opposing inner surfaces at a constant pitch in the moving direction, that is, in the longitudinal direction. And are rigidly fixed to each other by other structural components (not shown). Adjacent permanent magnets 113 are magnetized to have different polarities, and the right stator 1
The permanent magnets 113 of the left stator 111 are shifted by a half pitch λ / 2 in the negative direction (downward in the figure) with respect to the 12 permanent magnets 113.
Are shifted from each other. That is, the arrangement is shifted by -90 degrees in electrical angle.

【0007】可動子120は、左側電機子巻線123と
右側電機子巻線124を左右の磁極に集中巻きした十字
形分割コア125と、可動子上部材121と、可動子下
部材122と、図示しないガイド及び支持機構からなっ
ている。十字形分割コア125は9個が長手方向に機械
的に連結されており、さらに可動子上部材121と可動
子下部材122とで上下から挟み込んで貫通穴127に
通したボルト126で締め付けられ互いに剛に固定され
ている。十字形分割コア125は左側固定子111と右
側固定子112の間にあり、可動子上部材121の上面
は図示しない負荷に固定され、ガイドと支持機構によっ
て長手方向に移動自在となっている。
The mover 120 includes a cross-shaped split core 125 in which a left armature winding 123 and a right armature winding 124 are concentratedly wound around left and right magnetic poles, a mover upper member 121, a mover lower member 122, It comprises a guide and a support mechanism (not shown). Nine cruciform split cores 125 are mechanically connected in the longitudinal direction, and are further clamped between upper and lower mover members 121 and 122 by bolts 126 passed through through holes 127 and vertically clamped. It is fixed rigidly. The cross-shaped split core 125 is located between the left stator 111 and the right stator 112, and the upper surface of the movable member upper member 121 is fixed to a load (not shown), and is movable in the longitudinal direction by a guide and a support mechanism.

【0008】右側電機子巻線124は図3に示すように
UR−XR、VR−YR、WR−ZRの3本から成り、
左側電機子巻線123はUL−XL、VL−YL、WL
−ZLの3本から成っており、これらが図4のように結
線されている。ここで、電機子巻線の結線方法を図3、
図4をもとに説明する。図中の数字はスロット番号を表
している。図に示されているように、右側電機子巻線1
24は左側電機子巻線123より+方向(図の右方向)
に5スロット分ずれており、3本とも右側電機子巻線1
24の巻き終わりと左側電機子巻線123の巻き始めが
接続されている。ここで、左右電機子巻線のずれを電気
角で表すと5×160=800度、すなわち800−2
×360=80度となっている。
As shown in FIG. 3, the right armature winding 124 is composed of three UR-XR, VR-YR, and WR-ZR.
The left armature winding 123 is UL-XL, VL-YL, WL
-ZL, which are connected as shown in FIG. Here, the connection method of the armature winding is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. The numbers in the figure represent slot numbers. As shown in the figure, the right armature winding 1
Reference numeral 24 indicates a positive direction from the left armature winding 123 (right direction in the figure).
5 slots, and the three armature windings 1
The winding end of 24 and the winding start of the left armature winding 123 are connected. Here, if the deviation between the left and right armature windings is represented by an electrical angle, 5 × 160 = 800 degrees, that is, 800−2
× 360 = 80 degrees.

【0009】次に、推力発生の原理について説明する。
電機子巻線のU相にピーク電流が流れる時、図3に示し
た電機子巻線により、右側電機子巻線124と左側電機
子巻線123の起磁力が作る磁束は機械角で5スロット
分のずれが生じる。図5はこれらの磁束分布と発生する
推力の方向を表しており、このずれが電気角で5×16
0=800度、すなわち800−2×360=80度と
なっている。左右の固定子111、112の永久磁石1
13が電気角で+90度ずれているので、もし左側電機
子巻線123と左側固定子111の永久磁石113の磁
極が電気角で+5度ずれているとすれば、右側電機子巻
線124と右側固定子112の永久磁石113の磁極は
電気角で+5−90+80=−5度ずれていることにな
る。従って、電機子起磁力による磁束分布と永久磁石1
13の磁極とは電気角で5度のずれしか無く、推力低下
が100−100×cos(5度)=0.4%となって
推力はほとんど落ちることがないことを示している。ま
た、永久磁石113の磁極中心位置と電機子起磁力によ
る磁束分布の山もしくは谷の間が電気角で約90度(正
確には85度と105度)ずれているので、可動子12
0は磁気力による吸引と反発によって矢印方向に推力が
発生する。そして、可動子120の位置に応じて順次電
機子電流を切り替えていくことにより、可動子120は
矢印の方向に進むことができる。ここで、従来例である
特開平10−52025号に記載されている発明のよう
に、相順だけを入れ換えれば、以下のようになる。相順
をずらすことは、左右の電機子巻線を3スロット分、つ
まり電気角で3×160=480度、すなわち480−
360=120度ずらすことになる。同様に電機子起磁
力による磁束分布を永久磁石の磁極とのずれを求めると
(120−90)/2=15度となる。つまり、推力低
下は100−100×COS(15度)=3.4%とな
る。本実施例と比べると約8倍も低下しており、本案を
採用することが良いことがわかる。
Next, the principle of thrust generation will be described.
When a peak current flows in the U phase of the armature winding, the magnetic flux generated by the magnetomotive force of the right armature winding 124 and the left armature winding 123 by the armature winding shown in FIG. A minute shift occurs. FIG. 5 shows the distribution of these magnetic fluxes and the direction of the generated thrust.
0 = 800 degrees, that is, 800−2 × 360 = 80 degrees. Permanent magnet 1 for left and right stators 111, 112
13 is shifted by +90 degrees in electrical angle, so if the magnetic poles of the permanent magnet 113 of the left armature winding 123 and the left stator 111 are shifted by +5 degrees in electrical angle, the right armature winding 124 and The magnetic poles of the permanent magnet 113 of the right stator 112 are shifted by + 5-90 + 80 = -5 degrees in electrical angle. Therefore, the magnetic flux distribution due to the armature magnetomotive force and the permanent magnet 1
There is only a 5 degree electrical angle deviation from the 13 magnetic poles, and the reduction in thrust is 100-100 × cos (5 degrees) = 0.4%, indicating that the thrust hardly drops. Further, since the magnetic pole center position of the permanent magnet 113 and the peak or the valley of the magnetic flux distribution due to the armature magnetomotive force are shifted by about 90 degrees (more precisely, 85 degrees and 105 degrees) in electrical angle, the movable element 12
In the case of 0, a thrust is generated in the direction of the arrow by the attraction and repulsion by the magnetic force. By sequentially switching the armature current according to the position of the mover 120, the mover 120 can move in the direction of the arrow. Here, if only the order of the phases is changed as in the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-52025, which is a conventional example, the following is obtained. To shift the phase order, the left and right armature windings are equivalent to three slots, that is, 3 × 160 = 480 degrees in electrical angle, ie, 480−
360 = 120 degrees. Similarly, when the magnetic flux distribution due to the armature magnetomotive force is determined from the deviation from the magnetic pole of the permanent magnet, (120-90) / 2 = 15 degrees. That is, the thrust reduction is 100-100 × COS (15 degrees) = 3.4%. This is about 8 times lower than that of the present embodiment, and it can be seen that the present invention is preferable.

【0010】図6の(a)は本実施例のリニアモータに
生じるコギング力の波形を示しており、比較のため
(b)に左右の固定子111、112の永久磁石の位置
を互いにずらさない従来の構造をしたリニアモータに生
じるコギング力の波形を示している。(b)によると、
左右の固定子111、112と可動子120の間に発生
するコギング力が極ピッチを基本周期として同位相にな
っているので、両コギング力が加算されて非常に大きな
コギング力が生じている。これに対して、(a)に示す
本実施例の場合、左右の固定子111、112と可動子
120の間に発生するコギング力の位相差が180度と
なっているため、基本周期が2倍となり、その振幅も小
さなものとなっている。
FIG. 6A shows the waveform of the cogging force generated in the linear motor of this embodiment. For comparison, FIG. 6B shows that the positions of the permanent magnets of the left and right stators 111 and 112 are not shifted from each other. 7 shows a waveform of a cogging force generated in a linear motor having a conventional structure. According to (b),
Since the cogging forces generated between the left and right stators 111 and 112 and the mover 120 have the same phase with the pole pitch as the basic period, the two cogging forces are added to generate a very large cogging force. On the other hand, in the case of the present embodiment shown in (a), since the phase difference of the cogging force generated between the left and right stators 111 and 112 and the mover 120 is 180 degrees, the basic period is 2 And the amplitude is also small.

【0011】次に本発明の第2実施例について説明す
る。図7は第2実施例の構造を示す要部水平断面図であ
り、図8は要部正断面図である。図7は図8のA−A’
断面の断面図である。このモータも3相モータであり、
毎極毎相のスロット数が3/8の可動コイル形リニアモ
ータである。これらの図において、固定子は、左右の固
定子211、212の対面する永久磁石213が移動方
向に対してずれることなく同じ位置に配置され、同極と
なっている点が第1実施例と異なっている。また、可動
子220を第1実施例と比べると分割コア225が異な
っている点を除いて同じように構成されている。分割コ
ア225は、第1実施例の十字形分割コア125の片側
の磁極を切り落としたような形状をしており、磁極が左
右交互になるよう同じ分割コア225が18個機械的に
連結されている。左側に伸びた分割コア225の磁極に
は左側電機子巻線223が巻回され、右側に伸びた分割
コア225の磁極には右側電機子巻線224が巻回され
ており、可動子220の長手方向の両端は磁極先端の面
積が半分で巻線を巻回されていない分割コアが取付けら
れている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a horizontal sectional view of a main part showing the structure of the second embodiment, and FIG. 8 is a front sectional view of the main part. FIG. 7 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG.
It is sectional drawing of a cross section. This motor is also a three-phase motor,
This is a moving coil type linear motor in which the number of slots for each pole and each phase is 3/8. In these figures, the permanent magnets 213 facing the left and right stators 211 and 212 are arranged at the same position without being shifted with respect to the moving direction, and have the same polarity as the first embodiment. Is different. The mover 220 has the same configuration as that of the first embodiment except that the split core 225 is different. The split core 225 has a shape in which the magnetic poles on one side of the cross-shaped split core 125 of the first embodiment are cut off, and 18 same split cores 225 are mechanically connected so that the magnetic poles are alternately left and right. I have. The left armature winding 223 is wound around the magnetic pole of the split core 225 extending to the left, and the right armature winding 224 is wound around the magnetic pole of the split core 225 extending to the right. At both ends in the longitudinal direction, split cores with half the area of the tip of the magnetic pole and no winding are attached.

【0012】右側電機子巻線224は図9に示すように
UR−XR、VR−YR、WR−ZRの3本から成り、
左側電機子巻線223はUL−XL、VL−YL、WL
−ZLの3本から成っており、これらが図4のように結
線されている。ここで、電機子巻線の結線方法を図9、
図4をもとに説明する。図中の数字はスロット番号を表
している。図に示されているように、右側電機子巻線2
24と左側電機子巻線223は+方向(図の右方向)に
4.5スロット分ずれており、3本とも右側電機子巻線
224の巻き終わりと左側電機子巻線223の巻き始め
が接続されている。ここで、左右電機子巻線のずれを電
気角で表すと4×160+160/2=720度となっ
ている。
As shown in FIG. 9, the right armature winding 224 includes three windings UR-XR, VR-YR, and WR-ZR.
The left armature winding 223 is UL-XL, VL-YL, WL
-ZL, which are connected as shown in FIG. Here, the method of connecting the armature windings is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. The numbers in the figure represent slot numbers. As shown in the figure, the right armature winding 2
24 and the left armature winding 223 are shifted by 4.5 slots in the + direction (right direction in the figure), and the end of the winding of the right armature winding 224 and the beginning of the winding of the left armature winding 223 are all three. It is connected. Here, the displacement of the left and right armature windings is represented by an electrical angle of 4 × 160 + 160/2 = 720 degrees.

【0013】次に、推力発生の原理について説明する。
電機子巻線のU相にピーク電流が流れる時、図9に示し
た電機子巻線により、右側電機子巻線224と左側電機
子巻線223の起磁力が作る磁束は機械角で4.5スロ
ット分のずれが生じる。図10はこれらの磁束分布と発
生する推力の方向を表しており、このずれが電気角で7
20度、すなわち720−2×360=0度となってい
る。従って、起磁力による磁束分布と永久磁石213の
磁極とは電気角で全くずれが無く、推力低下も全く落ち
ることがないことを示している。また、永久磁石213
の磁極中心位置と電機子起磁力による磁束分布の山もし
くは谷は電気角で90度ずれているので、可動子220
は磁気力による吸引と反発によって矢印方向に推力が発
生する。そして、可動子220の位置に応じて順次電機
子電流を切り替えていくことにより、可動子220は矢
印の方向に進むことができる。この実施例で生じるコギ
ング力の波形は図6に示した第1実施例のものと同じよ
うなものとなる。
Next, the principle of thrust generation will be described.
When a peak current flows in the U-phase of the armature winding, the magnetic flux generated by the magnetomotive force of the right armature winding 224 and the left armature winding 223 by the armature winding shown in FIG. A shift of 5 slots occurs. FIG. 10 shows the distribution of these magnetic fluxes and the direction of the generated thrust.
20 degrees, ie, 720-2 × 360 = 0 degrees. Therefore, the magnetic flux distribution due to the magnetomotive force and the magnetic pole of the permanent magnet 213 have no deviation in electrical angle, and the thrust does not decrease at all. In addition, the permanent magnet 213
The magnetic pole center position and the peak or valley of the magnetic flux distribution due to the armature magnetomotive force are shifted by 90 degrees in electrical angle.
Generates a thrust in the direction of the arrow due to attraction and repulsion by a magnetic force. By sequentially switching the armature current according to the position of the mover 220, the mover 220 can move in the direction of the arrow. The waveform of the cogging force generated in this embodiment is similar to that of the first embodiment shown in FIG.

【0014】なおこの実施例では、分割コアの連結部の
仕上がり精度がよくない時、連結部に微少なギャップが
生じて電機子に長手方向のそりやうねりが発生する恐れ
があり、永久磁石と電機子ティース間のギャップのバラ
ツキによってコギング力が発生することが懸念される。
しかし、第1実施例と同様に、図7、図8に示されてい
るように、分割コア225の貫通穴227にボルト22
6を通し、可動子上部材221と可動子下部材222で
上下から挟み込んで固定しているため、そりやうねりの
発生が強制的に抑えられている。
In this embodiment, when the finishing accuracy of the connecting portion of the divided cores is not good, a minute gap may be generated in the connecting portion, and the armature may be warped or undulated in the longitudinal direction. There is a concern that cogging force may be generated due to variations in the gap between the armature teeth.
However, as in the first embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, the bolt 22 is inserted into the through hole 227 of the split core 225.
6, the movable member upper member 221 and the movable member lower member 222 are sandwiched and fixed from above and below, so that warpage and undulation are forcibly suppressed.

【0015】次に本発明の第3実施例について説明す
る。図11は第4実施例の構造を示す要部水平断面図で
あり、図7の第2実施例と異なるのは2つの分割コア2
25を一体にして分割コア325を形成している点であ
る。このため、第2実施例と比べると可動子の剛性が向
上しており、歪みとそれによる推力リップルの発生が更
に抑えられる。巻線の巻き方などは第2実施例と同じで
あるので、第2実施例と同様にコギング力を低減する効
果があり、部品点数が少なく組立時間を短縮できるとい
う効果がある。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a horizontal sectional view of a main part showing the structure of the fourth embodiment. The difference from the second embodiment of FIG.
25 is that the split core 325 is integrally formed. For this reason, the rigidity of the mover is improved as compared with the second embodiment, and the generation of distortion and the resulting thrust ripple is further suppressed. Since the winding method is the same as that of the second embodiment, there is an effect of reducing the cogging force as in the second embodiment, and there is an effect that the number of parts is small and the assembling time can be reduced.

【0016】次に本発明の第4実施例について説明す
る。図12は第4実施例の構造を示す要部水平断面図で
あり、図13は要部正断面図である。図12は図13の
A−A’断面の断面図である。このモータは3相モータ
であり、毎極毎相のスロット数が3/8の可動磁石形リ
ニアモータである。このモータの可動子420は左右に
2つの永久磁石ユニット421、422を備えている。
永久磁石ユニット421の左右にはエアギャップを介し
て電機子ユニット414、415が設けられ、永久磁石
ユニット422の左右にはエアギャップを介して電機子
ユニット416、417が設けられている。永久磁石ユ
ニット421、422にはそれぞれ永久磁石423が等
間隔で長手方向に9個固着されており、長手方向に順次
異極となるよう着磁されている。永久磁石ユニット41
2、413に固着された永久磁石423は同じ移動方向
(図12の上下方向)の位置にあり、電機子ユニット4
14、415、416、417は電機子巻線413を巻
回した同じ形状の分割コア412をピッチτで等間隔に
並べて構成されている。そして各電機子ユニット41
4、415、416、417の分割コア412の移動方
向の位置は電機子ユニット414と電機子ユニット41
6が同じ、電機子ユニット415と電機子ユニット41
7が同じとなっており、電機子ユニット415、417
が電機子ユニット414、416に対し移動方向(図1
2の上方向)に半ピッチずれた配置となっている。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a horizontal sectional view of a main part showing the structure of the fourth embodiment, and FIG. 13 is a front sectional view of the main part. FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. This motor is a three-phase motor, and is a movable magnet type linear motor in which the number of slots in each pole and each phase is 3/8. The mover 420 of this motor includes two permanent magnet units 421 and 422 on the left and right.
Armature units 414 and 415 are provided on the left and right of the permanent magnet unit 421 via an air gap, and armature units 416 and 417 are provided on the left and right of the permanent magnet unit 422 via an air gap. Nine permanent magnets 423 are fixed to the permanent magnet units 421 and 422 at equal intervals in the longitudinal direction, and are magnetized so as to have different polarities sequentially in the longitudinal direction. Permanent magnet unit 41
The permanent magnets 423 fixed to the armature units 4 and 413 are located in the same moving direction (the vertical direction in FIG. 12).
14, 415, 416, and 417 are configured by arranging equally-divided cores 412, each having an armature winding 413 wound thereon, at a pitch τ. And each armature unit 41
4, 415, 416, and 417 in the moving direction of the split core 412 correspond to the armature units 414 and 41.
6, the armature unit 415 and the armature unit 41
7 are the same, and the armature units 415, 417
Move with respect to the armature units 414 and 416 (FIG. 1).
(Upward direction 2) by a half pitch.

【0017】電機子ユニット414、415、416、
417は、断面に2つの凹部を持つ山形の固定部材41
1の該凹部内側に固定されており、該固定部材を支える
基台と併せて固定子410を構成している。可動子42
0と固定子410の左右両端部の間には移動方向にのみ
移動可能に支持するリニアガイド430が設けられてい
る。
The armature units 414, 415, 416,
417 is a mountain-shaped fixing member 41 having two concave portions in cross section.
1 and is fixed inside the concave portion, and constitutes a stator 410 together with a base supporting the fixing member. Mover 42
A linear guide 430 that supports the movable member only in the moving direction is provided between the left and right ends of the stator 410 and the left and right ends of the stator 410.

【0018】ここで、電機子巻線の結線方法を図14、
15をもとに説明する。図中の数字はスロット番号を表
している。電機子ユニット414にはU1−X1、V1
−Y1、W1−Z1の3本の巻線が巻回され、電機子ユ
ニット415にはU2−X2、V2−Y2、W2−Z2
の3本の巻線が巻回され、電機子ユニット416にはU
3−X3、V3−Y3、W3−Z3の3本の巻線が巻回
され、電機子ユニット417にはU4−X4、V4−Y
4、W4−Z4の3本の巻線が巻回されている。図に示
されているように、電機子ユニット414、416と電
機子ユニット415、417は移動方向に半ピッチずれ
ており、電機子巻線も4.5スロット分ずれている。こ
のずれは、電気角で4.5×160=720度、すなわ
ち720−2×360=0となっている。
Here, the method of connecting the armature windings is shown in FIG.
15 will be described. The numbers in the figure represent slot numbers. The armature unit 414 has U1-X1, V1
-Y1 and three windings of W1-Z1 are wound, and the armature unit 415 has U2-X2, V2-Y2, and W2-Z2.
Are wound, and the armature unit 416 has U
Three windings of 3-X3, V3-Y3, and W3-Z3 are wound, and the armature unit 417 has U4-X4, V4-Y
4, three windings of W4-Z4 are wound. As shown in the figure, the armature units 414 and 416 and the armature units 415 and 417 are shifted by a half pitch in the moving direction, and the armature windings are also shifted by 4.5 slots. This shift is an electrical angle of 4.5 × 160 = 720 degrees, that is, 720−2 × 360 = 0.

【0019】次に、推力発生の原理について説明する。
電機子巻線のU相にピーク電流が流れる時、図14、1
5に示した電機子巻線によって、電機子ユニット41
4、416と電機子ユニット415、417の作る磁束
分布は機械角で4.5τのずれが生じる。つまり電気角
4.5×160=720度のずれが発生し、電機子ユニ
ット414、416の巻き始めと巻き終わりを反転して
いるので磁束分布波形は反転する。このように、起磁力
が作る磁束分布の山または谷と可動子の永久磁石の磁極
の間の電気角の位相差が90度となっているので、可動
子には矢印の方向に推力が発生する。同様に、可動子の
位置に応じて電機子電流を変化させていくことによっ
て、可動子は矢印の方向に移動する。また、このときの
電機子ユニット414、416と電機子ユニット41
5、417の作る磁束は電気角で720度のずれ、つま
り、電気的には位相差が全く無いので、電機子ユニット
415、417をτ/2ずらしても推力が低下すること
は全く無い。
Next, the principle of thrust generation will be described.
When a peak current flows in the U phase of the armature winding, FIG.
The armature winding shown in FIG.
4, 416 and the magnetic flux distributions formed by the armature units 415, 417 are shifted by 4.5τ in mechanical angle. That is, a shift of electrical angle of 4.5 × 160 = 720 degrees occurs, and the winding start and end of the armature units 414 and 416 are inverted, so that the magnetic flux distribution waveform is inverted. Thus, since the phase difference of the electrical angle between the peak or valley of the magnetic flux distribution created by the magnetomotive force and the magnetic pole of the permanent magnet of the mover is 90 degrees, thrust is generated in the mover in the direction of the arrow. I do. Similarly, by changing the armature current according to the position of the mover, the mover moves in the direction of the arrow. Further, the armature units 414 and 416 and the armature unit 41 at this time are
Since the magnetic fluxes produced by the magnetic fluxes 5 and 417 are shifted by an electrical angle of 720 degrees, that is, there is no electrical phase difference, the thrust does not decrease at all even if the armature units 415 and 417 are shifted by τ / 2.

【0020】以上のように、電機子ユニット414、4
16と永久磁石ユニット421、422間に発生するコ
ギング力と、電機子ユニット415、417と永久磁石
421、422間に発生するコギング力はそれぞれスロ
ットピッチτを基本周期として発生するものの、互いに
相殺され、第1の実施例と同様に、基本周期をτ/2と
して、その振幅も小さくなっている。
As described above, the armature units 414, 4
16 and the cogging force generated between the armature units 415 and 417 and the permanent magnets 421 and 422 are generated with the slot pitch τ as the basic period, but are offset by each other. Similarly to the first embodiment, the fundamental period is set to τ / 2, and the amplitude is also reduced.

【0021】次に本発明の第5実施例について説明す
る。図17は第5実施例の構造を示す要部水平断面図で
あり、要部正断面図は第4実施例と同じである。このモ
ータも3相モータであり、毎極毎相のスロット数が3/
8の可動磁石形リニアモータである。このモータを第4
実施例と比べると、可動子に設けられた永久磁石ユニッ
ト522が永久磁石ユニット521に対し移動方向(図
17の下方向)にスロットピッチの半分ずれて配置さ
れ、電気角で−80度ずれていることと、電機子ユニッ
ト514、515、516、517を構成する分割コア
512の磁極がそれぞれ同じ移動方向の位置にあるとい
う点が異なっている。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 17 is a horizontal sectional view of a main part showing the structure of the fifth embodiment, and a front sectional view of the main part is the same as that of the fourth embodiment. This motor is also a three-phase motor, and the number of slots for each phase is 3 /
8 is a movable magnet type linear motor. This motor is
Compared with the embodiment, the permanent magnet unit 522 provided on the mover is arranged with a half pitch shift in the moving direction (downward in FIG. 17) with respect to the permanent magnet unit 521, and is shifted by -80 degrees in electrical angle. And that the magnetic poles of the split cores 512 constituting the armature units 514, 515, 516, 517 are located in the same moving direction.

【0022】ここで、電機子巻線の結線方法を図18、
図19をもとに説明する。図中の数字はスロット番号を
表している。図に示されているように電機子ユニット5
14の電機子巻線は電機子ユニット516の電機子巻線
に対して+方向に3スロット分(3×τ)ずれており、
巻き始めと巻き終わりが反転している。電機子ユニット
515と電機子ユニット517も同様の関係にあり、電
機子ユニット514、516と電機子ユニット515、
517の電機子巻線も反転している。また、電機子ユニ
ット514と電機子ユニット516の電機子巻線のずれ
は電気角で3×160=480度、すなわち480−3
60=120度になっている。
Here, the method of connecting the armature windings is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. The numbers in the figure represent slot numbers. As shown in the figure, the armature unit 5
The 14 armature windings are shifted by 3 slots (3 × τ) in the + direction with respect to the armature windings of the armature unit 516,
The beginning and end of winding are reversed. The armature unit 515 and the armature unit 517 have the same relationship, and the armature units 514 and 516 and the armature unit 515,
The armature winding 517 is also inverted. The displacement of the armature windings of the armature units 514 and 516 is 3 × 160 = 480 degrees in electrical angle, ie, 480−3.
60 = 120 degrees.

【0023】次に、推力発生の原理について説明する。
電機子巻線のU相にピーク電流が流れる時、図18、1
9のような電機子巻線により、電機子ユニット514、
516と電機子ユニット515、517の起磁力によっ
て作る磁束は機械角で3×τのずれが生じる。図20は
発生する磁束分布と推力の方向を表している。このずれ
は電気角で3×160=480度、すなわち480―3
60=120度のずれが発生していることを示してい
る。ここで、永久磁石ユニット521、522が電気角
で−80度ずれているので、もし、電機子ユニット51
4、516と永久磁石ユニット521、522の磁極が
電気角で−20度ずれているとすれば、電機子ユニット
515、517と永久磁石ユニット521、522の磁
極は電気角で−20度−80度+120度=20度ずれ
ていることになる。従って、起磁力による磁束分布と永
久磁石の磁極とは電気角で20度のずれしか無く、この
ときの推力低下が100−100×cos(20度)=
6%であるので、推力はほとんど落ちることがないとい
える。また、電機子起磁力の作る磁束分布の山もしくは
谷と可動子の永久磁石の磁極は電気角で約90度(正確
には70度と110度)の位相差となっており、可動子
は矢印で示す方向に推力が発生する。
Next, the principle of thrust generation will be described.
When a peak current flows in the U phase of the armature winding, FIG.
9, armature units 514,
The magnetic flux generated by the magnetomotive force of the 516 and the armature units 515 and 517 has a mechanical angle of 3 × τ. FIG. 20 shows the distribution of the generated magnetic flux and the direction of the thrust. This shift is 3 × 160 = 480 degrees in electrical angle, that is, 480−3.
This indicates that a shift of 60 = 120 degrees has occurred. Here, since the permanent magnet units 521 and 522 are shifted by -80 degrees in electrical angle, if the armature unit 51
If the magnetic poles of the permanent magnet units 521 and 522 are different from the magnetic poles of the armature units 515 and 517 by -20 degrees in electrical angle, the magnetic poles of the armature units 515 and 517 are shifted by -20 degrees in electrical angle. It means that the degree is shifted by 120 degrees = 120 degrees. Therefore, the magnetic flux distribution due to the magnetomotive force and the magnetic pole of the permanent magnet are only shifted by an electrical angle of 20 degrees, and the thrust reduction at this time is 100-100 × cos (20 degrees) =
Since it is 6%, it can be said that the thrust hardly drops. Further, the magnetic pole of the permanent magnet of the mover and the peak or valley of the magnetic flux distribution generated by the armature magnetomotive force has a phase difference of about 90 degrees (more precisely, 70 degrees and 110 degrees) in electrical angle. Thrust is generated in the direction indicated by the arrow.

【0024】次に推力リップルについて説明する。可動
磁石形リニアモータの推力リップルは、可動子両端の永
久磁石の影響によってコギング力とは別に発生するの
で、本実施例のリニアモータに生じる推力リップルの波
形は図21の(a)のようになる。比較のため、 (b)
に2個の永久磁石ユニットを互いに移動方向にずらさな
い従来の構造のリニアモータに生じる推力リップルの波
形を示している。(b)では電機子ユニットと永久磁石
ユニット間に発生する推力はスロットピッチを基本周期
として変動しており、その脈動幅は約4%にもなってい
る。しかし、(a)の本実施例の波形からは、電機子ユ
ニット514、516と永久磁石ユニット521、52
2との間で発生する推力と、電機子ユニット515、5
17と永久磁石ユニット521、522の間で発生する
推力はスロットピッチの半分の位相差が生じるため、推
力リップルの基本周期は2倍となり、その振幅幅も約1
%まで小さくなっていることがわかる。
Next, the thrust ripple will be described. Since the thrust ripple of the movable magnet type linear motor is generated separately from the cogging force due to the influence of the permanent magnets at both ends of the mover, the waveform of the thrust ripple generated in the linear motor of this embodiment is as shown in FIG. Become. For comparison, (b)
2 shows a waveform of a thrust ripple generated in a linear motor having a conventional structure in which two permanent magnet units are not displaced from each other in the moving direction. In (b), the thrust generated between the armature unit and the permanent magnet unit fluctuates with the slot pitch as the basic period, and the pulsation width is about 4%. However, from the waveforms of the present embodiment shown in (a), the armature units 514, 516 and the permanent magnet units 521, 52
2 and the armature units 515, 5
17 and the thrust generated between the permanent magnet units 521 and 522 have a phase difference of half the slot pitch, so that the basic cycle of the thrust ripple is doubled and the amplitude width is also about 1
%.

【0025】以上の実施例では毎極毎相のスロット数を
3/8として説明をしたが、本発明の趣旨に従えば、こ
れに限られることはなく、他のコンビネーションとして
よいことは明らかである。また、第1、第2、第3実施
例では可動コイル形のリニアモータを説明し、第4、第
5実施例では可動磁石形のリニアモータを説明したが、
本発明の趣旨によると上記各実施例の可動側を固定側と
して使用し、固定側を可動側として使用しても何ら差し
つかえるものではなく、いずれの構造であっても同様の
効果を得ることができる。
In the above embodiment, the number of slots for each pole and each phase has been described as 3/8. However, according to the gist of the present invention, the present invention is not limited to this, and it is clear that other combinations may be used. is there. In the first, second and third embodiments, the moving coil type linear motor has been described. In the fourth and fifth embodiments, the moving magnet type linear motor has been described.
According to the gist of the present invention, the movable side of each of the above embodiments is used as the fixed side, and the fixed side can be used as the movable side without any problem. Can be.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、左
右の永久磁石をずらして配置したり、左右の電機子ティ
ースをずらして配置するので、スロット内の巻線占積率
を向上したままコギング力や推力リップルを小さくする
ことができる。また、電機子ティースを左右交互に連結
しただけでは左右の電機子巻線の鎖交磁束に位相差が生
じて推力が低下していたが、本発明により左右の電機子
巻線をずらした分の電気角もしくはそれに近い電気角分
ずらして巻回すようにしているので、推力低下をきたす
ことなく滑らかな駆動力を得ることができて、リニアモ
ータの実用性を高める効果がある。
As described above, according to the present invention, since the left and right permanent magnets are displaced and the left and right armature teeth are displaced, the space factor of the winding in the slot is improved. The cogging force and the thrust ripple can be reduced while maintaining. In addition, simply connecting the armature teeth alternately left and right causes a phase difference in the interlinkage magnetic flux of the left and right armature windings to reduce the thrust. However, according to the present invention, the left and right armature windings are shifted. The electric motor is wound with a shift of the electric angle or an electric angle close to the electric angle, so that a smooth driving force can be obtained without lowering the thrust, and there is an effect of improving the practicality of the linear motor.

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

【図1】第1実施例の構造を示す要部水平断面図FIG. 1 is a horizontal sectional view of a main part showing a structure of a first embodiment.

【図2】第1実施例の構造を示す要部正断面図FIG. 2 is a front sectional view of a main part showing the structure of the first embodiment;

【図3】第1実施例の巻線図FIG. 3 is a winding diagram of the first embodiment.

【図4】第1実施例の巻線の結線図FIG. 4 is a wiring diagram of a winding according to the first embodiment.

【図5】第1実施例の磁束分布と推力方向を示す図FIG. 5 is a diagram showing a magnetic flux distribution and a thrust direction according to the first embodiment.

【図6】第1実施例のコギング力波形を示す図 (a)は第1実施例の場合、(b)は従来の場合FIGS. 6A and 6B are diagrams showing a cogging force waveform of the first embodiment. FIG. 6A shows the case of the first embodiment, and FIG.

【図7】第2実施例の構造を示す要部水平断面図FIG. 7 is a horizontal sectional view of a main part showing the structure of the second embodiment.

【図8】第2実施例の構造を示す要部正断面図FIG. 8 is a front sectional view of a main part showing the structure of the second embodiment.

【図9】第2実施例の巻線図FIG. 9 is a winding diagram of a second embodiment.

【図10】第2実施例の磁束分布と推力方向を示す図FIG. 10 is a diagram showing a magnetic flux distribution and a thrust direction according to the second embodiment.

【図11】第3実施例の構造を示す要部水平断面図FIG. 11 is a horizontal sectional view of a main part showing the structure of the third embodiment.

【図12】第4実施例の構造を示す要部水平断面図FIG. 12 is a horizontal sectional view of a main part showing the structure of the fourth embodiment;

【図13】第4実施例の構造を示す要部正断面図FIG. 13 is a front sectional view of a main part showing the structure of a fourth embodiment;

【図14】第4実施例の巻線の結線図FIG. 14 is a wiring diagram of a winding according to a fourth embodiment.

【図15】第4実施例の巻線図FIG. 15 is a winding diagram of a fourth embodiment.

【図16】第4実施例の磁束分布と推力方向を示す図FIG. 16 is a diagram showing a magnetic flux distribution and a thrust direction according to a fourth embodiment.

【図17】第5実施例の構造を示す要部水平断面図FIG. 17 is a horizontal sectional view of a main part showing the structure of the fifth embodiment.

【図18】第5実施例の巻線図FIG. 18 is a winding diagram of the fifth embodiment.

【図19】第5実施例の巻線の結線図FIG. 19 is a wiring diagram of a winding according to a fifth embodiment.

【図20】第5実施例の磁束分布と推力方向を示す図FIG. 20 is a diagram showing a magnetic flux distribution and a thrust direction according to a fifth embodiment.

【図21】第5実施例の推力リップル波形を示す図 (a)は第5実施例の場合、(b)は従来の場合FIGS. 21A and 21B are diagrams showing thrust ripple waveforms of the fifth embodiment. FIG. 21A shows the case of the fifth embodiment, and FIG.

【記号の説明】[Explanation of symbols]

111、211、311 左側固定子 112、212、312 右側固定子 113、213、313、423、523 永久磁石 120、220、420 可動子 121、221 可動子上部材 122、222 可動子下部材 123、223、323 左側電機子巻線 124、224、324 右側電機子巻線 125 十字形分割コア 126、226 ボルト 127、227、327 貫通穴 410 固定子 411 山形の固定部材 225、325、412、512 分割コア 413、513 電機子巻線 414、415、416、417、514、515、5
16、517 電機子ユニット 421、422、521、522 永久磁石ユニット 430 リニアガイド
111, 211, 311 Left stator 112, 212, 312 Right stator 113, 213, 313, 423, 523 Permanent magnet 120, 220, 420 Mover 121, 221 Mover upper member 122, 222 Mover lower member 123, 223, 323 Left armature winding 124, 224, 324 Right armature winding 125 Cross-shaped split core 126, 226 Bolt 127, 227, 327 Through hole 410 Stator 411 Mountain-shaped fixing member 225, 325, 412, 512 Cores 413, 513 Armature windings 414, 415, 416, 417, 514, 515, 5
16, 517 Armature unit 421, 422, 521, 522 Permanent magnet unit 430 Linear guide

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数の永久磁石が移動方向に沿って順次異
極となるよう内側に等間隔に固着された左右の平行な固
定子と、電機子巻線 を巻回した分割コアを移動方向に並べて機械
的に結合するとともに、前記固定子の中央に配置されて
移動方向に移動可能に支持され、前記分割コアの側面が
前記永久磁石とエアギャップを介して対面するよう磁極
面を形成する可動子と、からなるリニアモータにおい
て、 左右の前記固定子に設けられた前記永久磁石の移動方向
位置は互いに半ピッチずれており、 左右の前記電機子巻線の移動方向位置は互いに1スロッ
ト以上ずれており、 左右の前記電機子巻線の接続は同相の巻線が直列もしく
は並列に接続されていることを特徴とするリニアモー
タ。
1. A left and right parallel stator in which a plurality of permanent magnets are fixed at equal intervals inside so as to be sequentially different in polarity along a moving direction, and a split core wound with an armature winding in a moving direction. And are mechanically coupled and arranged at the center of the stator and supported so as to be movable in the moving direction, and form a magnetic pole surface such that a side surface of the split core faces the permanent magnet via an air gap. In the linear motor including the mover, the moving direction positions of the permanent magnets provided on the left and right stators are shifted from each other by a half pitch, and the moving direction positions of the left and right armature windings are one slot or more from each other. A linear motor, wherein the left and right armature windings are connected by in-phase windings connected in series or in parallel.
【請求項2】複数の永久磁石が移動方向に沿って順次異
極となるよう内側に等間隔に固着された左右の平行な固
定子と、電機子巻線 を巻回した分割コアを移動方向に並べて機械
的に結合するとともに、前記固定子の中央に配置されて
移動方向に移動可能に支持され、前記分割コアの側面が
前記永久磁石とエアギャップを介して対面するよう磁極
面を形成する可動子と、からなるリニアモータにおい
て、 左右の前記磁極面の移動方向位置は互いに半ピッチずれ
ており、 左右の前記電機子巻線の移動方向位置は互いに1スロッ
ト以上±0.5スロットずれており、 左右の前記電機子巻線の接続は同相の巻線が直列もしく
は並列に接続されていることを特徴とするリニアモー
タ。
2. A left and right parallel stator in which a plurality of permanent magnets are fixed at equal intervals inside so as to be sequentially different poles along the moving direction, and a divided core wound with an armature winding. And are mechanically coupled and arranged at the center of the stator and supported so as to be movable in the moving direction, and form a magnetic pole surface such that a side surface of the split core faces the permanent magnet via an air gap. In the linear motor including the mover, the moving direction positions of the left and right magnetic pole surfaces are shifted from each other by a half pitch, and the moving direction positions of the left and right armature windings are shifted from each other by at least one slot ± 0.5 slot. A linear motor, wherein left and right armature windings are connected in series or in parallel with in-phase windings.
【請求項3】永久磁石を等間隔に配置した永久磁石ユニ
ットと前記永久磁石の両側に電機子 巻線を巻回した2個
の電機子ユニットとからなる同じリニアモータが2個平
行に並べられるとともに、前記2個の永久磁石ユニット
が同じ可動子の一部となっているリニアモータにおい
て、 2個の前記永久磁石ユニットに設けられた前記永久磁石
は互いに移動方向の同じ位置にあり、 前記永久磁石ユニットの両側にある前記電機子ユニット
の移動方向位置は互いに半ピッチずれており、 左右の前記電機子巻線の移動方向位置は互いに1スロッ
ト以上±0.5スロットずれており、 左右の前記電機子巻線の接続は同相の巻線が直列もしく
は並列に接続されることを特徴とするリニアモータ。
3. The same linear motor comprising a permanent magnet unit having permanent magnets arranged at equal intervals and two armature units having armature windings wound on both sides of the permanent magnet are arranged in parallel. In addition, in the linear motor in which the two permanent magnet units are part of the same mover, the permanent magnets provided in the two permanent magnet units are at the same position in the moving direction, The moving direction positions of the armature units on both sides of the magnet unit are shifted from each other by a half pitch, and the moving direction positions of the left and right armature windings are shifted from each other by at least one slot ± 0.5 slot. A linear motor in which armature windings are connected in series or in parallel with windings of the same phase.
【請求項4】永久磁石を等間隔に配置した永久磁石ユニ
ットと前記永久磁石の両側に電機子巻線を巻回した2個
の電機子ユニットとからなる同じリニアモータが2個平
行に並べられるとともに、2個の前記永久磁石ユニット
が同じ可動子の一部となっているリニアモータにおい
て、 2個の前記永久磁石ユニットに設けられた前記永久磁石
の移動方向位置は互いにスロットピッチの半分ずれてお
り、 左右の前記電機子ユニットは互いに同じ移動方向位置に
あり、 左右の前記電機子巻線の移動方向位置は互いに1スロッ
ト以上ずれており、 左右の電機子巻線の接続は同相の巻線が直列もしくは並
列に接続されることを特徴とするリニアモータ。
4. Two parallel linear motors each comprising a permanent magnet unit having permanent magnets arranged at equal intervals and two armature units having armature windings wound on both sides of the permanent magnet. In addition, in the linear motor in which the two permanent magnet units are part of the same mover, the moving direction positions of the permanent magnets provided in the two permanent magnet units are shifted from each other by half the slot pitch. The left and right armature units are located in the same moving direction position, the left and right armature windings are shifted by one slot or more from each other, and the left and right armature windings are connected in the same phase. Are connected in series or in parallel.
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