JP5124530B2 - リニアステッピングモータ - Google Patents

リニアステッピングモータ Download PDF

Info

Publication number
JP5124530B2
JP5124530B2 JP2009134945A JP2009134945A JP5124530B2 JP 5124530 B2 JP5124530 B2 JP 5124530B2 JP 2009134945 A JP2009134945 A JP 2009134945A JP 2009134945 A JP2009134945 A JP 2009134945A JP 5124530 B2 JP5124530 B2 JP 5124530B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
channel
stator
stepping motor
gap
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009134945A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009296874A (ja
Inventor
升鍾 金
鍾旻 李
又演 金
Original Assignee
コリア・インスティテュート・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by コリア・インスティテュート・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー filed Critical コリア・インスティテュート・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー
Publication of JP2009296874A publication Critical patent/JP2009296874A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5124530B2 publication Critical patent/JP5124530B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/18Machines moving with multiple degrees of freedom
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08Structural association with bearings
    • H02K7/09Structural association with bearings with magnetic bearings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

Description

本発明は線形駆動のためのリニアモータに関し、より詳しくは、他のガイドやベアリングなしに移動子が固定子と接触することなく、一定の間隙を維持しながら移動するベアリングレスリニアステッピングモータに関する。
通常、線形駆動力を直接得るために用いられるリニアステッピングモータは入力電流に応じて一定ピッチだけ移動子を線形的に1ステップずつ動かすことができる。従って、リニアステッピングモータは固有の位置を決める機能があり、位置制御を開回路(open-loop)制御システムとして実行され得る。
リニアステッピングモータにおいて、固定子と移動子間の間隙を一定に維持するために移動子を支持する要素が必ず伴われなければならない。支持要素の例としては、リニアベアリングやローラ、リニアガイドのような機械的な支持要素と、固定子と移動子間の間隙を一定に維持するために間隙に空圧を加える空圧方式の支持要素、そして磁気力を制御して非接触により移動子を支持する磁気浮上方式の支持要素などが挙げられる。
本発明の先行技術として、両側式リニアステッピングモータについて図1〜図3を参照して説明する。
図1は、先行技術による両側式リニアステッピングモータを部分的に示す斜視図であり、図2は、図1に示すモータの固定子及び移動子の側断面図である。図1及び図2に示すリニアステッピングモータは機械的な支持要素を用いる。
図1は、先行技術による両側式リニアステッピングモータを部分的に示す斜視図であり、図2は、図1に示すモータの固定子及び移動子の側断面図である。図1及び図2に示すリニアステッピングモータは機械的な支持要素を用いる。
図1は、固定子40と上下移動子10、20の構造が露出するように、左側ヨークと固定子40のハウジングが除去された状態である。図1及び図2から分かるように、このリニアステッピングモータは、下方に突出した2つのコア11、11’を有する上部移動子10と、上方に突出した2つのコア21、21’を有する下部移動子20と、前記上部移動子10の2つのコア11、11’にそれぞれ巻かれた2つの上部コイル30、30’と、前記下部移動子20の2つのコア21、21’にそれぞれ巻かれた2つの下部コイル31、31’と、そして上下部移動子10、20の間に配置された板状の固定子40とで構成される。上下部移動子10、20は、ヨーク50により互いに連結され、固定子40を介した状態で共に移動する。2つの上部コア11、11’の下端面には複数の歯12、12’が一定のピッチで下方に突出するようにそれぞれ形成されており、これと対称的に、2つの下部コア21、21’の上端面にはやはり複数の歯22、22’が一定のピッチで上方に突出するようにそれぞれ形成されている。そして、固定子40の上下表面には多くの歯41が一定のピッチ間隔で対称的に形成されている。ガイド51は、ヨーク50から延びてハウジング60に固定されたガイドレール13に挿入された多くのローラベアリング62により移動可能なように支持される。
図3は、図1及び図2の各コイルに印加される電流の位相を示す図である。図3において、A相電流は1番目の上部コイル30と1番目の下部コイル31に印加され、B相電流は2番目の上部コイル30’と2番目の下部コイル31’に印加される。これらの電流により生成される電磁気場はA相とB相電流との間の位相差に応じて4つのモードを有するようになる。この電磁気場のモードに応じて固定子と移動子との間で発生する電磁気力は定められた周期で変わり、これは移動子を一定のピッチだけ線形移動させるようになる。図1及び図2を参照すれば、入力電磁気場のモードが切り替わるとき、固定子と移動子の歯との間の相手位置によって移動子が1/4ピッチだけ移動することが分かる。
図1を参照すれば明らかなように、固定子と移動子間の間隙を一定に維持するためには、ガイド51とガイドレール13、そしてこれらの間に挿入されるローラ62が必ず提供されなければならない。しかしながら、このような機械式支持要素は摩擦と潤滑の問題を引き起こしやすい。機械式支持要素の代りに、空気ベアリングやリニア電磁気ベアリングのような他の種類の支持要素が使用されることもできる。しかしながら、このような非接触支持要素の追加は結局のところ、リニアステッピングモータシステムを複雑にし、巨大化させてしまう。
A High-Precision, Magnetically Levitated Positioning Stage (Control Systems Magazine, vol 26, no.3, 2006, pp.82-95)
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、リニア電磁気ベアリングや空気ベアリングのような追加的な支持要素なしに、移動子を磁気浮上させて固定子と一定の間隙を維持するように精密に制御するリニアステッピングモータを提供することにある。いわゆる、ベアリングレスリニアステッピングモータである。
本発明によるリニアステッピングモータは、既存の両側式リニアモータと同じ構造を有し、これらの線形駆動原理も互いに非常に類似する。即ち、移動子は両側コアに対称的に印加された電流の同じ位相変化によって一定ピッチずつ移動する。しかしながら、提案されたリニアステッピングモータは移動子の浮上のために両側のギャップを同一に維持するように固定子の両側面に作用する電磁気力を制御するという点で既存のモータとは異なる。
前記目的を達成するための本発明によれば、上下表面に一定のピッチ間隔で複数の歯が対称的に形成された長いフラット状の固定子と、固定子の上側に配置された複数の上部コア、前記上部コアと対称に固定子の下方に配置された下部コア、固定子を迂回して上下部コアを連結するヨーク部、そして上下部コアにそれぞれ個別に巻線された上下コイルで構成された移動子と、前記固定子と前記上下部コア間の間隙及び移動子の傾いた角度を測定できるように備えられた非接触方式の多数のギャップセンサと、間隙の変化に基づいて上下部コイルに流れる電流の大きさを調節して移動子の浮上制御を行い、それだけでなく、電流の位相を変換させることで移動子の線形移動制御を行う制御器と、各チャンネルが各コイルと個別に連結されている多チャンネル電流アンプとを含むリニアステッピングモータが提供される。
ここで、上下コイルに印加される電流は周期的な相電流であり得る。例えば、3相電流が用いられる場合、隣接するコア間の位相差は120°であり、コアの数は3の倍数でなければならない。この場合、移動子の上下部コアは固定子側歯のピッチの4/3ピッチで上下対称に配列され得る。一方、上下部コアは各端部表面に固定子歯と同じピッチで形成された歯を有しており、各コアの歯が隣接するコアの歯と1/3ピッチだけずれるように上下部コアを対称に配列することもできる。
本発明のリニアステッピングモータにおける浮上制御の原理は、以下の通りである。
上下間隙が互いに同一な正常状態で、上下部コイルに流れる電流は対称的に同じ振幅、同じ位相分布を有する。この電流は、固定子と上下コア間の間隙を横切って作用する電磁気力を生成する。電磁気力は間隙が狭くなるほど増加するので、フィードバック制御器がなければ、コアのうちの一方は固定子の表面にくっつくようになる。安定した浮上のためには、ギャップセンサで固定子と移動子間の間隙を測定した後、制御器で間隙の変化に基づいて適切な制御電流を計算する。例えば、移動子が下方に動く場合、移動子の変位及び速度に比例して計算された制御電流だけ固定子から遠くなった下部コアの相電流の振幅は増加させ、固定子に近づいた上部コアの相電流の振幅は減少させる。
浮上のために、上下部コアの電流の振幅を制御する間に、制御器は移動子を固定子に沿って線形移動させるために固定子を基準として対称的に上下コアに流れる電流の位相を変える。この線形駆動のためにフィードバックの制御は不要である。
線形駆動方向(水平方向)と磁気浮上方向(垂直方向)を除いた他の挙動中に、ヨーイング動作と横方向の並進運動はたとえ剛性と減衰は非常に小さくても、前述した浮上制御の安全性を前提に受動的に安定している。しかしながら、ローリング動作とピッチング動作は安定した浮上中にも不安定である。これらの挙動に対する安全性を得るために、本発明によるリニアモータを2つ以上並列又は直列に結合することもあり得る。
一方、推力と浮上剛性を増加させるために、リニアステッピングモータの固定子には永久磁石が挿入され得る。永久磁石は、固定子の上下表面がそれぞれN極とS極となるように長さ方向に固定子の中心線に沿って挿入される。そうすると、永久磁石による磁束経路は「永久磁石N極→固定子の上部表面に形成された歯→上部間隙→上部コア→左右ヨーク部→下部コア→下部間隙→固定子の下部表面に形成された歯→永久磁石S極」からなる。この場合、磁気浮上の原理と線形駆動方法は、永久磁石がないシステムと基本的に同一である。しかしながら、永久磁石の極性により、上下部コイルに印加される電流はこれ以上対称でなく、流れる方向が互いに反対とならなければならず、場合によって、オフセットを有することもできる。
更に、永久磁石は固定子ではなく、移動子のヨーク部に挿入されることもできる。この場合、永久磁石による磁束経路は前述したのと同一であるので、磁気浮上の原理と線形駆動方法も同一になる。
本発明によれば、ベアリングというガイド要素がない非接触、無摩擦、無潤滑のリニアモータが提供され得るという効果を奏する。追加的なリニア磁気ベアリングで支持された既存の両側式リニアモータに比べて、本発明によるモータは大きさが小さく、かつ構造がコンパクトであり、電力の消耗量が低く、効率が高いという長所がある。
従来技術によるリニアステッピングモータの一部を示す斜視図である。 図1のリニアステッピングモータの移動子と固定子を示す側断面図である。 図1及び図2に示すコイルに印加される電流の位相を示すグラフである。 本発明の第1実施形態によるベアリングレスリニアステッピングモータの側断面図である。 本発明の第1実施形態によるベアリングレスリニアステッピングモータの正断面図である。 本発明の第2実施形態によるベアリングレスリニアステッピングモータの側断面図である。 一定速度で線形運動する間に図4、図5及び図6のリニアステッピングモータの固定子に対して移動子が下部に移動した場合、移動子の位置を制御するために上部コイル及び下部コイルに印加される電流を示すグラフである。 本発明の第3実施形態によるハイブリッドベアリングレスリニアステッピングモータを示す側断面図である。 図8のハイブリッドベアリングレスリニアステッピングモータにおける磁束経路を示す正断面図である。 永久磁石がヨークに挿入されたハイブリッドリニアステッピングモータにおける磁束経路を示す正断面図である。
以下、添付の図面を参照して本発明によるベアリングレスリニアステッピングモータを説明する。図面において、類似する参照符号は類似する構成要素を指す。
図4及び図5は、本発明の第1実施形態によるベアリングレスリニアステッピングモータの側断面図及び正断面図である。
図4及び図5に示すように、本発明によるベアリングレスリニアモータは、下方に突出した複数の上部側コア111を有する上部移動子110と、その上部側コア111にそれぞれ巻線される複数の上部側コイル130と、上方に突出した複数の下部側コア121を有する下部移動子120と、その下部側コア121にそれぞれ巻線される複数の下部側コイル131と、上下部コア111、121の間に配置される長い平板の固定子140と、上部及び下部移動子110、120を固定子を迂回して連結するヨーク部190とを含む。
固定子140の上下面には一定のピッチで上下へ対称に突出した歯141が形成される。前記上部側コア111と下部側コア121は互いに対向するように固定子140を中心に対称的に配置される。従って、各上部及び下部移動子110、120のコアで発生する電磁気力の方向は互いに反対となる。
本実施形態において、コギングのないスムーズな線形移動のために、矩形波の代わりに、3相交流電流を用いることができる。このとき、上下部コイル130、131に流れる相電流は従来の両側式リニアステッピングモータでのように、同じ位相分布を有しなければならない一方、安定した浮上のために相電流の振幅は間隙の変化に応じて調節されなければならない。3相電流を用いる場合、コアの数は3の倍数となり、各コアには順にU相、V相、W相の電流が印加される。本実施形態において、コアの数は上下部にそれぞれ6個ずつある。そして、移動子100の上部及び下部コア111、121のピッチは固定子の表面に対称的に形成された歯141のピッチの4/3に形成される。即ち、各上部及び下部移動子110、120の3つのコアは、固定子140の4つの突出歯141に対応する。従って、相電流1/2周期に対して、移動子100は水平方向に固定子の歯の1ピッチだけ移動する。それは、電磁気力は電流の自乗に比例するので、相電流の1周期は電磁気力の2周期を生成するためである。
図6に示す第2実施形態のように、本発明のベアリングレスリニアステッピングモータは上部及び下部の、移動子210、220の各コア211、221の表面に固定子250側へ対称に突出した複数の歯212、222を有する。このコア側歯212、222は、固定子の歯240、241と同じピッチを有するが、各コアは隣接するコアと1/3ピッチだけずれるように配列される。即ち、各コアの歯が固定子の歯と同じ一定のピッチで配列されるとき、コア間の間隔は5/6ピッチとなるようにセットされる。そうすると、移動子は第1実施形態でのように、相電流1周期当たりに2ピッチだけ移動する。図4と比較すると、この実施形態はピッチの大きさが小さいので、電流1周期当たりに動く距離は減少するが、逆に、推力は増加する。
一方、固定子140と移動子コア211、221の間隙が小さくなるほど、その間に作用する引力は増加する。即ち、フィードバック制御がなければ、移動子は固定子140の上や下面にくっつく。図4及び図6において、間隙を維持するために、即ち、移動子100(又は200)の安定した浮上状態を得るために、コイル130、131(又は230、231)に印加されるac電流の振幅をギャップの変化に基づいて制御しなければならない。
そのために、ベアリングレスリニアステッピングモータには複数のギャップセンサ145、146と制御器160と、多チャンネルアンプ170が更に備えられる。センサプロブ(図示せず)とセンサアンプ150、151とで構成されるギャップセンサは、固定子の表面と上部又は下部コアの間の平均間隙(G1又はG2)及び移動子の傾いた角度を測定する。
制御器160は、その間隙の変化に応じて浮上のための制御電圧を生成するが、これは上部及び下部コイル130、131に印加される電圧の振幅に加減される。制御器160に連結された多チャンネルアンプ170は電流アンプである。多チャンネルアンプ170の各チャンネルは、上部及び下部コア111、121のコイル130、131に相電流を個別に印加する。本実施形態において、連結順序は以下の通りである。左側から上部コイル130に対してU1、V1、W1、U2、V2、W2のチャンネルの順、そして下部コイル131に対してU3、V3、W3、U4、V4、W4のチャンネルの順である。前述したように、3相電流の使用時に3つのコアが1グループを形成することができる。ここでは4つのグループがあり、アンプの各チャンネルナンバーは各グループのナンバーを意味する。1つのグループ内における3つのコアに流れる電流は同じ振幅を有するが、各グループの電流振幅はギャップの変化に応じて制御され、向かい合うコアグループが一対をなして一方向のモーションを制御できる。本実施形態においては、2対の向かい合うグループがあるので、浮上方向である垂直方向の並進運動と図4において地面に垂直な軸周囲に回転するモーションであるピッチングモーションのような2自由度の挙動が制御され得る。例えば、上側ギャップG1が増加し、下側ギャップG2が減少した場合には、制御器で計算される制御電流が2つの上部コアグループCh1、Ch2に印加される電流の振幅には加算され、2つの下部コアグループG3、G4に印加される電流の振幅からは減算される。そうすると、上部側コアで発生する電磁気力が増加し、下部側コアで発生する電磁気力は減少して移動子を元の位置に復帰させる。
移動子が反時計方向に傾いてコアグループCh1側とCh4側の平均間隙は減少し、Ch2側とCh3側の平均間隙が増加した場合には、同様に、傾いた角度に基づいて計算された制御電流をCh1とCh4コアグループに印加される電流の振幅からは減算し、Ch2とCh3コアグループに印加される電流の振幅は制御電流だけ増加させる。そうすると、時計方向に作用するモーメントが発生して均一な間隙に復元させることができる。
図7は、上部ギャップG1が下部ギャップG2よりも大きい場合にグループCh1とCh3のコイルに印加される電流を示すグラフである。図7において、Iは間隙G1とG2が同じ正常状態である場合に各コイルに印加される正常3相電流の振幅であり、iは制御電流である。グループCh1に属する3つのコイルに印加される電流は、以下の通り表されることができ、図7において実線で示す。
U1=(I+i)×cos(wt)
V1=(I+i)×cos(wt+2π/3)
W1=(I+i)×cos(wt+4π/3)
そして、グループCh3に属する3つのコイルに印加される電流は、以下の通りであり、図7において破線で示す。
U3=(I−i)×cos(wt)
V3=(I−i)×cos(wt+2π/3)
W3=(I−i)×cos(wt+4π/3)
ここで、wは移動子の移動速度vとw=2πv/pの関係にある変数であって、pは歯のピッチであり、時間tは離散化(discretized)された時間、即ち、t=kΔTで表現されることができる。ここで、ΔTは制御器におけるサンプリング時間であり、kは整数である。kの増減によって水平線形移動の方向が決定される。上記式から分かるように、互いに反対側に位置する2つのコイルに流れる電流は同じ位相を有するが、振幅は浮上制御のために正常状態値からiだけ増加又は減少する。
図7は、G1とG2のギャップ差が一定であり、即ち、制御電流iが一定であり、移動子が等速で移動する場合、即ち、wが一定である場合に関する図である。仮に、移動子が移動せず、浮上制御のみを行う場合は上記式においてwtが一定である場合であるが、これは浮上制御が前記電流の位相と全く関係がなく、唯一振幅とのみ関連があることを意味する。実際に、移動子の磁気浮上状態における移動のためにはリアルタイムで電流振幅の制御と同時に、wtが一定しない値となるので、電流信号は図7に示したものより更に複雑になる。
以上のような方法で、図4又は図6に示されたリニアステッピングモータは、安定した浮上のために追加的な支持要素なしに移動子の垂直方向の挙動とピッチングモーションを能動的に制御できる。ヨーイング運動と横方向の並進運動は前述した浮上制御の安全性を前提に受動的安全性を維持する。ただし、これらの剛性とダンピングは非常に低い。一方、ローリング運動は依然として不安定である。この方向の安全性を得るためには、複数のベアリングレスリニアモータを並列に配置できる。
図8は、本発明によるベアリングレスリニアモータの第3実施形態を示す側断面図である。これは、図6に示した第2実施形態の構造において、固定子260を上下に分離し、その間に固定子260の上下表面がそれぞれN極とS極を有するように永久磁石242が挿入された構造である。このモータはいわゆる、ハイブリッドタイプと呼ばれる。永久磁石242が生成するバイアス磁束のため、このハイブリッド方式は印加される電流に比べて比較的に強い推力と高い支持剛性を提供できる。
図9は、図8のベアリングレスリニアモータにおけるバイアス磁束の経路を示す正断面図である。図面において、磁束経路は「永久磁石242のN極→固定子260の上部表面に形成された歯240→上部間隙→上部コア211→左右ヨーク部290→下部コア221→下部間隙→固定子260の下部表面に形成された歯241→永久磁石242のS極」からなる。
これに相違し、図10に示されているように、上部及び下部コア211及び221を連結するヨーク部290に永久磁石242が挿入されることも可能である。この場合、永久磁石によって発生した磁束経路は、図9に示されている磁束経路と同じであるため、磁気浮上の原理と線形駆動方法は説明を省略する。
以上で説明した本発明は前述した実施形態及び添付された図面により限定されるものではなく、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能なことが本発明の属する分野において通常の知識を有する者にとって明白である。

Claims (8)

  1. リニアステッピングモータであって、
    その上下表面に対称的に一定のピッチで配列された多数の突出歯を有するフラットな固定子と、
    前記固定子の上側に配置された複数の上部コアを有する上部移動子と、前記固定子の下方に前記上部コアと対称に配置された複数の下部コアを有する下部移動子と、前記固定子を迂回して前記上部移動子と前記下部移動子とを連結するヨーク部で構成されており、前記複数の上部コアのそれぞれに上部コイルが巻線されており、前記複数の下部コアそれぞれ下部コイルが巻線されている移動子と、
    前記固定子と前記上部又は下部コア間の間隙及び前記移動子の傾いた角度を測定するための2つ以上の非接触方式のギャップセンサと、
    前記間隙の変化に応じて前記移動子の浮上及び線形移動のための電圧計算を行う制御器と、
    前記制御器で計算された電圧を電流に変換して、チャンネル別に連結された前記各上下部コイルに印加する多チャンネル電力増幅器と
    を含むことで、
    前記間隙の変化によって前記各上下部コイルに印加される電流の振幅がチャンネル別にフィードバック制御されながら自発的に前記移動子を浮上させ、線形移動させることができるリニアステッピングモータ。
  2. 前記上部及び下部コイルに印加される電流が正弦波位相電流であり、前記固定子を基準として上下対称をなす前記電流の位相分布を変えることで、線形駆動を行い、
    前記移動子の浮上のために間隙が減少したり、増加することによって、前記電流の振幅を制御電流だけ増加させたり、減少させることを特徴とする請求項1に記載のリニアステッピングモータ。
  3. 請求項1によるリニアモータを2つ以上並列又は直列に結合して独立して浮上制御を行うことで、移動方向を基準としてピッチングモーションとローリングモーションも能動的に安定して制御することを特徴とするリニアステッピングモータ。
  4. 前記固定子の上部と下部との間にサンドウィッチされるように挟まれた永久磁石を更に含み、前記永久磁石は「永久磁石N極→固定子の上部表面に形成された歯→上部間隙→上部コア→左右ヨーク部→下部コア→下部間隙→固定子の下部表面に形成された歯→永久磁石S極」の磁束経路を形成することを特徴とする請求項1に記載のリニアステッピングモータ。
  5. 前記ヨーク部に挿入された永久磁石を更に含み、前記永久磁石は「永久磁石N極→固定子の上部表面に形成された歯→上部間隙→上部コア→左右ヨーク部→下部コア→下部間隙→固定子の下部表面に形成された歯→永久磁石S極」の磁束経路を形成することを特徴とする請求項1に記載のリニアステッピングモータ。
  6. 前記多チャンネル電力増幅器は、前記上部コイルに電流を印加するための上部U相アンプ、上部V相アンプ、及び上部W相アンプと、前記下部コイルに電流を印加するための下部U相アンプ、下部V相アンプ、及び下部W相アンプとを有し、
    前記上部U相アンプは第1チャンネルに対応するチャンネルU1と第2チャンネルに対応するチャンネルU2とを有し、前記上部V相アンプは前記第1チャンネルに対応するチャンネルV1と前記第2チャンネルに対応するチャンネルV2とを有し、前記上部W相アンプは前記第1チャンネルに対応するチャンネルW1と第2チャンネルに対応するチャンネルW2とを有し、
    前記下部U相アンプは第3チャンネルに対応するチャンネルU3と第4チャンネルに対応するチャンネルU4とを有し、前記下部V相アンプは前記第3チャンネルに対応するチャンネルV3と前記第4チャンネルに対応するチャンネルV4とを有し、前記下部W相アンプは、前記第3チャンネルに対応するチャンネルW3と前記第4チャンネルに対応するチャンネルW4とを有し、
    各チャンネルの連結順序は、前記上部コイルに対して、チャンネルU1、チャンネルV1、チャンネルW1、チャンネルU2、チャンネルV2、チャンネルW2の順序であり、前記下部コイルに対して、チャンネルU3、チャンネルV3、チャンネルW3、チャンネルU4、チャンネルV4、チャンネルW4の順序であることを特徴とする請求項1に記載のリニアステッピングモータ。
  7. 前記上部移動子及び前記下部移動子が傾いて、前記第1チャンネル側と前記第4チャンネル側の平均間隙が減少し、前記第2チャンネル側と前記第3チャンネル側の平均間隙が増加すると、前記上部移動子及び前記下部移動子の傾いた角度に基づいて計算された制御電流を、前記第1及び前記第4チャンネルに対応するチャンネルに印加される電流から減算し、前記第2及び前記第3チャンネルに対応するチャンネルに印加される電流に加算することを特徴とする請求項6に記載のリニアステッピングモータ。
  8. 前記2つ以上の非接触方式のギャップセンサは、前記固定子と前記上部又は下部コアとの間に配置されている請求項1に記載のリニアステッピングモータ。
JP2009134945A 2008-06-04 2009-06-04 リニアステッピングモータ Expired - Fee Related JP5124530B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080052551A KR100984488B1 (ko) 2008-06-04 2008-06-04 리니어 모터
KR10-2008-0052551 2008-06-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009296874A JP2009296874A (ja) 2009-12-17
JP5124530B2 true JP5124530B2 (ja) 2013-01-23

Family

ID=41100710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009134945A Expired - Fee Related JP5124530B2 (ja) 2008-06-04 2009-06-04 リニアステッピングモータ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7990084B2 (ja)
EP (1) EP2131477A3 (ja)
JP (1) JP5124530B2 (ja)
KR (1) KR100984488B1 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5796575B2 (ja) * 2010-06-09 2015-10-21 株式会社日立製作所 リニアモータおよびそれを用いた位置決め装置
JP5644276B2 (ja) * 2010-08-31 2014-12-24 シンフォニアテクノロジー株式会社 リニアアクチュエータ
JP2013046502A (ja) * 2011-08-24 2013-03-04 Sinfonia Technology Co Ltd リニアモータ
KR101210255B1 (ko) 2012-01-02 2012-12-11 주식회사 져스텍 아날로그 홀 센서를 적용한 리니어 모터 시스템
WO2014046487A1 (ko) * 2012-09-18 2014-03-27 한국생산기술연구원 가동자에 회전 가능하게 설치된 코어를 포함하는 전동기
JP5870973B2 (ja) * 2013-07-29 2016-03-01 株式会社安川電機 リニアモータ
EP3029723B1 (en) * 2014-12-05 2020-09-16 Robert Bosch GmbH Transport device and transport method for transporting a fragile object
JP6028013B2 (ja) 2014-12-25 2016-11-16 Thk株式会社 リニアモータ
CN105811730B (zh) * 2014-12-30 2018-06-29 上海微电子装备(集团)股份有限公司 一种六自由度直线电机
EP3316460B1 (en) * 2016-10-28 2020-07-01 Danfoss Editron Oy A linear electric machine and a power electronic converter for controlling the linear electric machine
EP3373428B1 (en) * 2017-03-09 2022-07-13 KONE Corporation Electric linear motor for an elevator and method for controlling thereof
CN107659109B (zh) * 2017-10-11 2023-09-08 常州汉姆智能科技有限公司 直线步进电机
EP3547512A1 (en) * 2018-03-28 2019-10-02 KONE Corporation Electric linear motor
TWI735963B (zh) * 2019-10-02 2021-08-11 崑山科技大學 自發式控速磁力輸送裝置
CN112436712A (zh) * 2020-12-14 2021-03-02 中国矿业大学 长距离直线电机驱动系统超前控制分段供电装置及方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5543971A (en) * 1978-09-25 1980-03-28 Ricoh Co Ltd Linear pulse motor
JPS5854737B2 (ja) * 1979-03-05 1983-12-06 横河電機株式会社 リニアパルスモ−タ
JPS5959063A (ja) * 1982-09-28 1984-04-04 Fujitsu Ltd 直進パルスモ−タ
JPS6115557A (ja) * 1984-06-30 1986-01-23 Toshiba Corp 浮上式搬送装置
JPH0628504B2 (ja) * 1985-11-08 1994-04-13 俊郎 樋口 非接触型アクチユエ−タ
JPS6331940A (ja) * 1986-07-28 1988-02-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 磁気浮上移送装置
JPH0787688B2 (ja) * 1987-03-27 1995-09-20 日本精工株式会社 直動形磁気軸受モ−タ
JPS63257450A (ja) * 1987-04-13 1988-10-25 Hitachi Ltd ステツプアクチユエ−タ
JPH02206306A (ja) * 1989-02-02 1990-08-16 Tsubakimoto Chain Co リニアモータ式搬送装置
JPH02219455A (ja) * 1989-02-17 1990-09-03 Fujitsu Ltd リニアモータの支持機構
JPH05328536A (ja) * 1992-05-22 1993-12-10 Hitachi Kiden Kogyo Ltd 三相リニア誘導モータを用いた磁気浮上搬送装置
JPH10223519A (ja) * 1997-02-04 1998-08-21 Nikon Corp 投影露光装置
JP2001069746A (ja) * 1999-09-01 2001-03-16 Nsk Ltd 非接触型テーブル
JP2002142435A (ja) * 2000-11-01 2002-05-17 Toyota Industries Corp リニアモータ及び織機における開口装置
JP4831719B2 (ja) * 2001-08-06 2011-12-07 学校法人日本大学 磁気浮上式xy面リニア同期モータ
KR100426616B1 (ko) 2002-04-25 2004-04-14 한국과학기술연구원 베어링리스 리니어 모터
KR100542851B1 (ko) 2003-07-16 2006-01-20 한국과학기술연구원 베어링 없는 마이크로 유도모터
KR100508849B1 (ko) 2003-08-26 2005-08-18 한국과학기술연구원 마이크로 선형모터

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090126463A (ko) 2009-12-09
EP2131477A2 (en) 2009-12-09
JP2009296874A (ja) 2009-12-17
EP2131477A3 (en) 2013-12-04
US20090302786A1 (en) 2009-12-10
US7990084B2 (en) 2011-08-02
KR100984488B1 (ko) 2010-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5124530B2 (ja) リニアステッピングモータ
JP5387570B2 (ja) 多自由度アクチュエータおよびステージ装置
JP5443718B2 (ja) リニアモータシステム及び制御装置
US7888827B2 (en) Linear synchronous motor and linear motor actuator
WO2007144906A1 (en) Coordinate measuring machine
WO2010024234A1 (ja) 分散配置リニアモータおよび分散配置リニアモータの駆動システム
JP2006034017A (ja) 工作機械用リニアモータ
JP5550782B2 (ja) リニアモータ駆動装置
JP2006304470A (ja) 電磁石ユニット、電磁アクチュエータ、電磁アクチュエータの駆動制御装置、およびステージ装置
JP2012005233A (ja) リニアモータの制御装置
KR100712450B1 (ko) 자기부상 리니어 모터 제어 방법 및 시스템
JP5272404B2 (ja) 磁気浮上推進装置
KR100761690B1 (ko) 영구자석 이동형 리니어모터와 공기베어링을 이용한 초소형스테이지 장치
JP5427037B2 (ja) リニアモータシステム
JP4216683B2 (ja) 磁気浮上装置
JPH1052022A (ja) 無ブラシ線型駆動制御システム
CN218829568U (zh) 可抵消磁吸力的直线电机及包括其的用电设备
JP2013072742A (ja) エンコーダ、アクチュエータ
JPH0628504B2 (ja) 非接触型アクチユエ−タ
JP2717174B2 (ja) 非接触型リニアアクチュエータ
JP5026559B2 (ja) リニアモータの制御装置
KR101117200B1 (ko) 횡자속 선형 전동기를 이용한 피로시험기
JP5936918B2 (ja) 磁気浮上装置
Pan A 2D variable reluctance planar motor
JPH0615441Y2 (ja) 磁気浮上装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20110715

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121002

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121029

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151102

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5124530

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees