JP4797988B2 - リニアモータシステム - Google Patents
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Description
Lml=n×Lc
n:2以上の整数
の関係となるようLc、Lmlを決め、可動子とストローク方向に完全に対向する巻線群のみを励磁することを特徴とするものである。
Lms=Lc/n
n:2以上の整数
の関係にある可動子を複数個ストローク方向に並べ、該可動子を配置するピッチLmpを
Lmp=Lms×(n+1)
の関係で固定板に取付け、前記可動子がストローク方向に完全に対向する巻線群のみを励磁することを特徴とするものである。
Lm=n×Lc
n:2または3
の関係となるようLcおよびLmを決め、該巻線群には、該巻線群に備わるセンサの信号と該巻線群と隣り合う少なくとも一方の巻線群に備わるセンサの信号を用いて、該巻線群と接続される前記巻線切替え装置の開閉を行う信号を作る信号作成回路を備えたことを特徴とするものである。
2 永久磁石
3 固定子
4 巻線群
5 巻線
51 巻線の巻始め
52 巻線の巻終り
6 巻線切替え装置
7 コントローラ
8、81、82 センサ
9、91 信号処理回路
10 固定版
11、12 可動子
13 基板
14a、14b、14c、14d コネクタ
15 コイル
16 区間切換装置
61、181 三相整流器
62、162 半導体スイッチ
63、183 抵抗
64、184 コンデンサ
100 リニアモータ
110 可動子
120 永久磁石
130 固定子
140(141〜43)巻線群
150 信号作成回路
161〜168 コネクタ
171、172 センサ
180 巻線切替え装置
190 コントローラ
201 サーボアンプ
202 固定子ブロック
203 リニアモータ可動子
204 切替スイッチ部
204−1 整流ダイオード部(ダイオードブリッジ)
204−2 半導体スイッチ素子
204−3 還流用ダイオード
204−4 平滑コンデンサ
204−5 放電抵抗
205 ドライブ回路
206 切替信号処理部
207 センサ部
Lml=n×Lc
n:2以上の整数
となる長さ関係とした。本実施例では、nは2であり、巻線群4のストローク方向長さLcは、可動子1のストローク方向長さLmlの半分となっている。
Lms=Lc/n
n:2以上の整数
の長さ関係とした。本実施例ではn=3とした。永久磁石2を備える可動子11、12はストローク方向に2個を
Lmp=Lms×(n+1)
のピッチLmpで固定板10に固定し配置した。固定子1を構成する巻線群4の可動子11、12と対向する面には可動子11、12が対向しているかを検出するセンサ81、82を、該巻線群4のストローク方向の両端面から可動子1の長さLmsをピッチとして取り付けた。該ストローク方向の両端に取り付く2個のセンサ8182の少なくとも一方が可動子11、12と対向していることを検知すると、該センサ81、82から巻線切替え装置6の半導体スイッチ62に閉の信号が送られるよう、センサ81、82と該センサ81、82の信号が送られる巻線切替え装置6の間に信号処理回路91を設けた。
Lm=2×Lc
の関係となっているため、ストローク方向の相対位置関係では、表1に示すようにS1信号には3つのパターンがある。
Claims (12)
- 永久磁石により構成される磁気装荷手段を備えた可動子と、該永久磁石に対向する巻線面を有する巻線により構成される電気装荷手段を備えた固定子とが空隙を介して対向し、該固定子はストローク方向に分割された複数の巻線群から成り、該巻線群を構成する各相の相巻線はそれぞれ巻き始めの端子と巻き終わりの端子を有する構成のリニアモータと、
可変周波の可変電圧を前記リニアモータへ供給するコントローラと、
前記ストローク方向に分割された複数の巻線群を構成する各相の相巻線を適宜開閉する巻線切替え装置とから構成されるリニアモータシステムにおいて、
前記巻線切替え装置を、3相整流手段と、該3相整流手段の直流出力側の両端に設けられた半導体スイッチおよび該半導体スイッチとそれぞれ並列接続された抵抗とコンデンサとで構成し、
前記ストローク方向に分割された複数の巻線群を構成するそれぞれの相巻線の一端を、前記コントローラの出力端に接続し、他端を前記巻線切替え装置の前記3相整流手段の交流入力側に接続し、該巻線切替え装置を構成する半導体スイッチを開閉することにより、前記ストローク方向に分割された複数の巻線群のうち、所望の巻線群のみを励磁することを特徴とするリニアモータシステム。 - 前記固定子を構成する巻線群にはそれぞれストローク方向に少なくとも1つ以上の前記可動子が対向していることを検出するセンサが備わり、該センサの信号により可動子が対向する巻線群に接続される前記巻線切替え装置の半導体スイッチを閉とすることを特徴とする請求項1記載のリニアモータシステム。
- 前記固定子を構成する巻線群のストローク方向長さをLcとし、前記可動子のストローク方向長さをLmlとしたとき、
Lml=n×Lc
n:2以上の整数
の関係となるようLc、Lmlを決め、
可動子とストローク方向に完全に対向する巻線群のみを励磁することを特徴とする請求項1又は2記載のリニアモータシステム。 - 前記固定子を構成する巻線群のストローク方向長さLcを、前記可動子のストローク方向長さをLmsとしたとき、
Lms=Lc/n
n:2以上の整数
の関係にある可動子を複数個ストローク方向に並べ、該可動子を配置するピッチLmpを
Lmp=Lms×(n+1)
の関係で固定板に取付け、前記可動子がストローク方向に完全に対向する巻線群のみを励磁することを特徴とする請求項1又は2記載のリニアモータシステム。 - 前記電気装荷手段となる前記巻線群と可動子の検出を行う前記検出センサと該検出センサの信号を処理する処理回路を、パターンが施された基板に設け、該基板同士を複数個コネクタ接続することで前記固定子を形成することを特徴とする請求項1又は2記載のリニアモータシステム。
- 永久磁石により構成される磁気装荷手段を備えた可動子と、該永久磁石に対向する巻線面を有する巻線により構成される電気装荷手段を備えた固定子とが、空隙を介して対向し、該固定子はストローク方向に分割された複数の巻線群から成り、該巻線群の巻線を構成する各相の相巻線はそれぞれ巻き始めの端子と巻き終わりの端子を有し、また、該巻線群にはストローク方向に前記可動子と完全に対向していることを検出するためのセンサを設けて構成されるリニアモータと、可変周波数の可変電圧を供給するコントローラと、3相整流手段と、該3相整流手段の直流出力側の両端に、半導体スイッチと該半導体スイッチと並列にそれぞれ抵抗とコンデンサを設けることにより構成される巻線切替え装置と、によって構成され、前記ストローク方向に分割された複数の巻線群の巻線を構成するそれぞれの相巻線の巻き始め端子を前記コントローラの出力端に接続し、他端を前記巻線切替え装置の前記3相整流手段の交流入力側に接続し、該巻線切替え装置を構成する半導体スイッチを閉することにより、前記ストローク方向に分割された複数の巻線群を励磁するリニアモータシステムにおいて、前記巻線群のストローク方向長さをLc、前記可動子のストローク方向長さをLmとしたとき、
Lm=n×Lc
n:2または3
の関係となるようLcおよびLmを決め、該巻線群には、該巻線群に備わるセンサの信号と該巻線群と隣り合う少なくとも一方の巻線群に備わるセンサの信号を用いて、該巻線群と接続される前記巻線切替え装置の開閉を行う信号を作る信号作成回路を備えたことを特徴とするリニアモータシステム。 - 前記信号作成回路が常にn−1個の巻線群を励磁状態とする信号を出力することを特徴とする請求項6記載のリニアモータシステム。
- 前記信号作成回路を、該信号作成回路が備わる巻線群に設けられるセンサからの出力信号と、該巻線群と隣り合う一方の巻線群に備わるセンサの出力信号を反転した信号とのAND処理を行った後の信号として出力する論理回路により構成したことを特徴とする請求項7記載のリニアモータシステム。
- 前記信号作成回路を、該信号作成回路が備わる巻線群に設けられるセンサからの出力信号と、該巻線群と隣り合う両側の巻線群に備わる2つのセンサ出力信号をAND処理後に反転した信号とを、AND処理を行い出力信号とする論理回路により構成したことを特徴とする請求項7記載のリニアモータシステム。
- 固定子側が、それぞれリニアモータ固定子と複数相の電機子巻線からなる固定子ブロックを複数、線状に配置して構成され、可動子側が永久磁石の組み合わせや二次側導体で構成されるリニアモータシステムにおいて、
前記複数の固定子ブロックの各電機子巻線の一方の端子を1台のリニアモータ駆動用サーボアンプの各相ラインに接続し、前記各電機子巻線の他方の端子を複数相のダイオードブリッジの中点に接続し、前記ダイオードブリッジの正側共通端子と負側共通端子の間に半導体スイッチ素子を接続し、この半導体スイッチ素子に並列に、第1の環流ダイオードと放電抵抗と第2の環流ダイオードからなる直列回路を接続し、前記放電抵抗に並列に平滑コンデンサを接続し、かつ、前記半導体スイッチ素子を、前記リニアモータ固定子側に配置した可動子位置センサの位置信号に基づいて順次オンオフ制御することで、前記複数相の電機子巻線を励磁状態と非励磁状態に切り替える巻線切替回路を設けたことを特徴とするリニアモータシステム。 - 前記複数の固定子ブロックに対して同数の巻線切替回路を設けたことを特徴とする請求項10記載のリニアモータシステム。
- 前記可動子位置センサによって前記半導体スイッチ素子の駆動信号を生成し、前記複数の固定子ブロックを順次切り替えていくようにしたことを特徴とする請求項10または11に記載のリニアモータシステム。
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