JP6916053B2 - リニアモータシステム - Google Patents
リニアモータシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6916053B2 JP6916053B2 JP2017132626A JP2017132626A JP6916053B2 JP 6916053 B2 JP6916053 B2 JP 6916053B2 JP 2017132626 A JP2017132626 A JP 2017132626A JP 2017132626 A JP2017132626 A JP 2017132626A JP 6916053 B2 JP6916053 B2 JP 6916053B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- command value
- value
- linear motor
- mover
- frequency component
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion 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
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/06—Linear motors
- H02P25/064—Linear motors of the synchronous type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Description
そこで、本発明は、衝突を検知するセンサを要することなく、可動子の衝突を回避可能なリニアモータシステムを提供する。
また、本発明に係るリニアモータシステムは、少なとも交流電圧が印加される巻線及び弾性体が接続する可動子を有するリニアモータを備え、前記巻線に流れる交流電流の振幅の変動を検出し、検出される振幅が所定値を超えた場合、前記可動子が最大変位を超えたと検知するリニアモータ駆動装置を有し、前記リニアモータ駆動装置は、前記巻線に流れる交流電流を入力し、駆動周波数より低い周波数成分の電流振幅を検出する低周波成分検出器と、前記低周波成分検出器により検出された電流振幅が所定値を超えた場合、前記可動子が最大変位を超えたと検知する衝突判定器と、を備え、前記低周波成分検出器は、駆動周期のN倍(N≧2)の周波数成分の前記巻線に流れる電流の電流振幅を検出し、前記衝突判定器は、前記低周波成分検出器により検出された前記電流振幅が所定値を超えた場合、前記可動子が最大変位を超えたと検知すると共に、経過時間又は負荷条件に基づき、前記所定値を変更するものであって、前記衝突判定器により前記可動子が最大変位を超えたと検知された場合、前記巻線に印加する電圧を減少させるための電圧指令値を出力する電圧指令値作成器を有することを特徴とする。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、或る構成要素が他の構成要素の一部であること、或る構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等を許容する。
図1は、本発明の一実施例に係る実施例1のリニアモータシステムの全体概略構成図である。リニアモータシステム100は、リニアモータ駆動装置101及びリニアモータ104から構成される。後述するようにリニアモータ104は、相対移動する電機子9及び可動子6を有する。
本実施例では、可動子6が鉛直方向に移動するが、電機子9及び可動子6(界磁子)が相対移動すれば良く、電機子9が鉛直方向に移動する態様でも良い。なお、以下では、可動子6が鉛直方向に往復運動する場合を一例として説明するが、往復運動の方向は鉛直方向に限られるものではない。例えば、可動子6が水平方向に往復運動するよう構成しても良く、また、鉛直方向に対し任意の角度を有する方向に可動子6が往復運動する構成としても良い。また、これらは、電機子9につても同様である。
制御部102は、電流検出器107の検出結果に応じて、電力変換回路105への出力電圧指令値、又は電力変換回路105を駆動するドライブ信号(パルス信号)を出力する。制御部102の詳細は後述する。
詳細は後述するが、電力変換回路105は、直流電圧源120(図21)の電圧を変換して交流電圧を出力する電力変換部の一例である。なお、直流電圧源120に代えて直流電流源を用いても良い。
図2はリニアモータ104の斜視図(電機子の構成例の斜視図)である。本実施例のリニアモータ104は、電機子9に対して、永久磁石2(2a,2b)が並んだ方向(前後方向)に相対移動可能な可動子6を有する。電機子9は空隙を介して上下方向に対向する2つの磁極7と、磁極7に捲回された巻線8とを有している。可動子6は、この空隙に配置されている。磁極7は、可動子6に対向する端面としての磁極歯70(ティースとも称される)を有している。
電機子9は、可動子6に対して前後方向の力(以下、推力と称する)を付与できる。例えば、後述するように、可動子6が前後方向に往復運動するように推力を制御できる。
可動子6は、上下方向に磁化した2つの平板状の永久磁石2(2a,2b)を有している。後側の永久磁石2a及び前側の永久磁石2bは、互いに反対方向に磁化されている。本実施例では、後側の永久磁石2aは上側にN極を有し、前側の永久磁石2bは上側にS極を有している。図2では、永久磁石2a,2bは図示しているが、可動子6は図示していない。可動子6としては、例えば、平板状の永久磁石2を固定した平板状のものを採用できる。
制御部102は、可動子6を永久磁石2a,2bが電機子9に対向する範囲で往復運動させるようにドライブ信号を出力する。
図4は磁極歯70の磁化により、可動子6が受ける推力を説明する図である。巻線8に流れる電流により生じる磁極歯70の極性を、図中の磁極歯70近傍に付した「N」、「S」で表している。また、図4において白抜き矢印は巻線8を流れる電流の向きを示している。図4の左図は、巻線8を流れる電流により、上側の磁極歯70aが「S」、下部の磁極歯70bが「N」に磁化されることにより、可動子6が前方向に力を受け、可動子6が前に移動した例を示している。図4の右図は、巻線8を流れる電流により、上部の磁極歯70aが「N」、下部の磁極歯70bが「S」に磁化されることにより、可動子6が後ろ方向に力を受け、可動子6が後ろに移動した例を示している。
磁極歯70は磁性体であるため、永久磁石2を吸引する磁気吸引力が作用する。本実施例では可動子6を挟むよう間隙を介して2つの磁極歯70を対向配置しているため、可動子6に作用する磁気吸引力の合力を低減できる。
図5は、可動子6に接続される外部機構の説明図であり、例えば、コイルバネである共振バネ23(アシストバネ)によって構成される外部機構を可動子6の一端に接続し、そのバネ力により可動子6が戻される機構を説明する図である。共振バネ23は、一端が中間部24を介して可動子6に接続し、他端が基部25に固定されている。また、共振バネ23の延在方向と略平行に延在し、共振バネ23を案内又は支持する側部26が設けられている。リニアモータ104を往復運動させる場合、可動子6の運動方向が変わる度に、加速と減速を繰り返す。減速時は、可動子6の速度エネルギーが電気エネルギーに変換される(回生動作)が、リニアモータ104への配線の抵抗によって損失が生じる。一方、図5のように、可動子6に共振バネ23(アシストバネ)を付加し、可動子6の質量とバネ定数から決まる機械的な共振周波数で、可動子6を往復運動させる場合、可動子6の速度エネルギーを有効活用でき、高効率なリニアモータ駆動システムを構成することができる。共振バネ23に代えて、例えば、板バネ、或は、適度なヤング率を有しコイルバネを用いた場合と同様に伸縮するゴム等の弾性体を用いても良い。このように構成すると、可動子6(界磁子6)が鉛直方向に移動する可動子(界磁子)移動型として構成されるが、可動子6に代えて電機子9に弾性体を接続して電機子9を鉛直方向に移動させる電機子移動型として構成しても良い。
図1に示すように、制御部102は、電流検出器107による電流検出値Imを入力し低周波成分の振幅値を出力する低周波成分検出器130、低周波成分検出器130からの低周波成分の振幅値に基づき衝突判定を行い後述する衝突判定信号を出力する衝突判定器131、上位の制御器(図示せず)などより入力されるストローク指令値l*及び衝突判定器131を入力しこれらに基づきリニアモータ104に印加する電圧指令値Vm*を出力する電圧指令値作成器133、及び、入力される電圧指令値Vm*に基づき電力変換回路105を駆動するドライブ信号を出力するPWM信号作成器134と、を備える。
以下、制御部102を構成する上述の各部の構成及び動作につき説明する。
図6は、図1に示すリニアモータ駆動装置101の制御部102を構成する電圧指令値作成器133の構成例を示す説明図である。電圧指令値作成器133には、上位の制御器(図示せず)などより入力されるストローク指令値l*及び後述する衝突判定信号に基づき、単相の交流電圧指令値Vm*を出力する。ここで、ストローク指令値l*或いは周波数数指令値ω*のいずれか、または両方を変更することにより、リニアモータ104に印加する電圧指令値Vm*を調整することができる。すなわち、印加電圧の振幅及び周波数を調整することで、駆動周波数ωを共振周波数に制御することやストロークを制御することが可能となる。
図6に示すように、まず、電圧指令値作成器133で予め設定した周波数指令値ω*或いは、他の制御器(図示せず)などから入力される周波数指令値ω*を積分して位相指令値θ*を積分器140で作成する。次に、位相指令値θ*を余弦演算器82b(入力値の余弦を出力)に入力し、位相指令値θ*に対する余弦(cosθ*)を得る。この余弦(cosθ*)とストローク指令値l*とを乗算器92aで乗じる。こうすることで、微分演算を行わずに可動子6の速度指令値vm*を得ることができる。一般には、位置指令値xm*及び速度指令値vm*の一方を正弦、他方を余弦にすることができる。なお、組み合わせによっては、負号を付加する必要がある。
なお、電圧指令値作成器133には、上記以外にも既知の同期式モータの駆動電圧指令方法を適用することができる。また、例えば周波数指令値ω*を、可動子6を含む振動体の機械共振周波数に固定しても良い。
また、ストローク指令切替器150につては後述する。
図1に示すリニアモータ駆動装置101の制御部102を構成するPWM信号作成器134には、三角波のキャリア信号と電圧指令値作成器133より出力される電圧指令値Vm*を比較することによる既知のパルス幅変調を用い、電圧指令値Vm*に応じたドライブ信号が生成され、生成されたドライブ信号は電力変換回路105へ出力される。
図7は、図1に示すリニアモータ駆動装置101を構成する電力変換回路105の構成例を示す図である。フルブリッジ回路126は、制御部102により入力されたドライブ信号に応じて直流電圧源120をスイッチングして、リニアモータ104に電圧を出力する。フルブリッジ回路126は4つのスイッチング素子122を備えており、直列接続されたスイッチング素子122a,122bを持つ第一上下アーム(以下、U相と称する)と、スイッチング素子122c,122dを持つ第二上下アーム(以下、V相と称する)と、を構成している。スイッチング素子122は、制御部102で生成される電圧指令値Vm*やパルス幅変調によるドライブ信号に基づき、ゲートドライバ回路123が出力するパルス状のゲート信号(124a〜124d)に応じてスイッチング動作できる。
スイッチング素子122の導通状態(オン/オフ)を制御することにより、直流電圧源120の直流電圧を交流電圧に相当する電圧を巻線8に出力できる。なお、直流電圧源120に代えて直流電流源を用いても良い。スイッチング素子122としては、例えば、IGBTやMOS−FETなどの半導体スイッチング素子を採用できる。
電力変換回路105の第一上下アームのスイッチング素子122a,122b間および第二上下アームのスイッチング素子122c,122d間それぞれが、リニアモータ104に接続されている。図7では、上側及び下側の電機子9の巻線8が並列に接続されている例を示しているが、巻線8を直列に接続することもできる。
U相下アームとV相下アームには、例えばCT(カレントトランス)等の電流検出器107を設けることができる。これにより、リニアモータ104の巻線8に流れる電流Imを検出できる。
電流検出器107として、例えば、CTに代えて、電力変換回路105の下アームにシャント抵抗125を付加し、シャント抵抗125に流れる電流からリニアモータ104に流れる電流を検出する相シャント電流方式を採用できる。電流検出器107に代えて又は追加して、電力変換回路105の直流側に付加されたシャント抵抗125に流れる直流電流から、電力変換回路105の交流側の電流を検出するシングルシャント電流検出方式を採用しても良い。シングルシャント電流検出方式は、電力変換回路105を構成するスイッチング素子122の通電状態によって、シャント抵抗125に流れる電流が時間的に変化することを利用している。
図8は、リニアモータ104を構成する可動子6がストロークを制限するスットパーに衝突した際の電流波形例の説明図である。図8では横軸を時間、縦軸をモータ電流とし、モータ電流の時間変化を示している。なお、図8の上図は電気機械時定数が短い場合のモータ電流の波形を示しており、図8の下図は電気機械時定数が長い場合のモータ電流の波形を示している。図8の上図に示されるように、負荷系を含めた電気機械時定数が短い場合においては、衝突時のモータ電流の電流波形は振幅が大小交互に現れる。これは次のように説明できる。可動子6がストッパーに衝突すると、可動子6の速度が低下するため、誘起電圧は減少する。そのため、印加電圧が過多となり電流振幅が増加する。本実施例の可動子6は往復運動しているため、やがては逆方向に移動する。この時、可動子6の位置と印加電圧の位相関係がズレ、推力が減少する。そのため、次の周期ではストロークが所定値に収まり、モータ電流の電流振幅は元に戻る。その後、可動子6の位置と印加電圧の位相関係のズレが解消され、再度、可動子がストッパーに衝突する。
図8の上図に示すように、電気機械時定数が短い場合には、可動子6がストッパーに衝突している際のモータ電流の電流波形は、振幅が大小交互になる。振幅が大小交互になっているということは、駆動周波数の1/2の周波数と見做すことができる。換言すれば、駆動周期は2倍と見做すことができる。一方、図8の上図に示すように、電気機械時定数が長い場合には、駆動周波数の1/2よりも低い周波数と見做すことができる。図8の下図の例は、駆動周波数の1/3の周波数と見做せる。換言すれば、駆動周期は3倍と見做すことができる。本実施例では、駆動周波数の1/2の周波数又は駆動周波数の1/2より低い周波数成分の電流波形を特定することで、ストロークが所定値を超えたことを検出する。なお、予め衝突時の電流波形を取得しておけば、どの周波数成分を取得すればよいか分かる。また、本実施例では、駆動周波数の1/2及び駆動周波数の1/3の一例として示したがこれに限られるものではない。例えば、駆動波数の1/4など予め衝突時の電流波形を取得することで適宜設定することができる。換言すれば駆動周期のN倍(N≧2)の周波数成分の巻線8に流れる電流(モータ電流)を検出することで、ストロークが所定値を超えたことを検出できる。
図9は、図1に示すリニアモータ駆動装置101の制御部102を構成する低周波成分検出器130の構成例を示す説明図である。なお、図9では、一例として、衝突時の電流波形が上述の図8の上図に示す負荷系を含めた電気機械時定数が短い場合について説明する。そのため、駆動周波数の1/2(駆動周期の2倍)の周波数成分の電流波形を特定する構成である。特定する周波数を変更する場合は、後述する分周期156の係数を適宜変更すれば良い。
次に、位相指令値θ2*を正弦演算器81c(入力値の正弦を出力)及び余弦演算器82c(入力値の余弦を出力)に入力し、それぞれ位相指令値θ2*に対する正弦(sinθ2*)及び余弦(cosθ2*)を得る。こ正弦(sinθ2*)と電流検出値Imとを乗算器92cで乗じると共に、余弦(cosθ2*)と電流検出値Imとを乗算器92dで乗じる。それらの結果をLPF(低域通過フィルタ)157a,157bで、LPF(ローパスフィルタ)の遮断周波数以下の値を得る。なお、これらLPF(低域通過フィルタ)157a,157bは、1次遅れフィルタ或いは2次遅れフィルタと同様に後れを有する。
こうすることで、所望の周波数成分(ここでは、駆動周波数の1/2の周波数成分)の電流振幅(Im_1/2)を得ることができる。
図10は、図1に示すリニアモータ駆動装置101の制御部102を構成する衝突判定器131の構成例を示す説明図である。図10に示すように、衝突判定器131が有する判定器164は、上述の低周波成分検出器130より入力された電流振幅(Im_1/2)が所定値A以下の場合、ローレベル信号(デジタル出力の場合は、例えば、“0”)を衝突判定信号として出力し、所定値Aよりも大きい場合、ハイレベル信号(デジタル出力の場合は、例えば、“1”)を衝突判定信号として出力する。
例えば、判定値(所定値A)を経過時間に応じて変更する構成、或いは上位の制御器(図示せず)から変更する構成としても良い。また、判定値(所定値A)にヒステリシス幅を設けることにより、ストロークが所定値を超えた判定タイミングと、ストロークが所定値以下になった判定タイミングを変えることができる。これにより、誤検知を防ぐことができる。これは例えば、電流検出値にノイズが多く含まれる場合に特に有効である。
図11は、衝突及び衝突回避時における各種値の時間変化を示す説明図である。以下ではリニアモータ駆動装置101の制御部102を構成する電圧指令値作成器133の構成例を示す図6及び図11を用いて、衝突判定時の一連の動作について説明する。図11では上から順に、モータ電流の時間変化(電流波形)、可動子6のストロークの時間変化、電圧/電流の位相差の時間変化、低周波成分電流振幅の時間変化、衝突判定信号の状態変化、及び電圧振幅の時間変化を示している。なお、図11では、一例として、衝突時のモータ電流の電流波形が上述の図8の上図に示す負荷系を含めた電気機械時定数が短い場合について説明する。すなわち、駆動周波数の1/2(駆動周期の2倍)の周波数成分の電流波形を特定する場合を一例として示している。
また、本実施例の構成を用いれば、ストロークが所定値を超えたことを検出可能なリニアモータシステムの省配線化及び小型化が実現できる。
図12、本発明の他の実施例に係る実施例2の密閉型圧縮機の縦断面図であり、リニアモータ104を有する密閉型圧縮機50の縦断面図の一例である。密閉型圧縮機50は、圧縮要素20と電動要素30とが密閉容器3内に配置されたレシプロ圧縮機である。圧縮要素20及び電動要素30は支持ばね49によって密閉容器3内に弾性的に支持されている。電動要素30は、可動子6及び電機子9を含む。
圧縮要素20、はシリンダ1aを形成するシリンダブロック1と、シリンダブロック1の端面に組み立てられるシリンダヘッド16と、吐出室空間を形成するヘッドカバー17とを備えている。シリンダ1a内に供給された作動流体はピストン4の往復動によって圧縮され、圧縮された作動流体は圧縮機外部に連通する吐出管(図示せず)へと送られる。なお、作動流体は、例えば、空気や冷凍サイクルの冷媒などを採用できる。
密閉容器3にリニアモータ104を設置する場合は、ハーメチックコネクタやハーメチックシールと呼ばれる、気密性を持ったコネクタが用いられることがある。気密性を保つためには、コネクタの数は最小限にするのが望ましい。
図13は、本実施例のリニアモータシステム200の全体概略構成図である。リニアモータシステム200は、リニアモータ駆動装置201及びリニアモータ104から構成される。
リニアモータ駆動装置201は、電力変換回路105、電流検出器106、及び制御部202を備える。制御部202は、低周波数成分検出器130、衝突判定器131a、電圧指令値作成器133、及びPWM信号作成器134を有する。
密閉型圧縮機50を駆動する場合、吸込圧と吐出圧が変化する。特に、起動時は圧力の変化の割合が大きいため、衝突判定器131aが誤検知する虞があるという課題がある。 そこで、本実施例では、判定値(所定値)を経過時間或いは負荷条件によって切り替える構成としている。
積分器94の出力は、判定器164bへ入力される。判定器164bは積分器94からの出力が所定値B(判定値)を超えた場合、ハイレベル信号(デジタル出力の場合は、例えば、“1”)を衝突判定信号として出力し、所定値B以下の場合、ローレベル信号(デジタル出力の場合は、例えば、“0”)を衝突判定信号として出力する。
これにより、所望の周波数成分の電流振幅が、所定の期間、判定値(所定値)を超えた場合に、ストロークが所定値を超えたことを検出することができる。
また、経過時間や、リニアモータ104の負荷(例えば、圧力要素20の吸込圧力と吐出圧力の差に比例する)に応じて、判定値(所定値)を適切に切り替えることにより、無負荷(圧力要素20の吸込圧力と吐出圧力が均圧状態)から重負荷といった、幅広い負荷条件においても適切に衝突検知を行うことが可能なリニアモータシステムを提供することができる。
また、本実施例に示した圧縮機は、エアサスペンションにおいて車高を調整するために作動流体を圧縮する圧縮機に適用できる。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手続き等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良い。また、上記の各構成や機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現しても良い。
電力変換回路105は、電流を出力する態様であってもよい。この場合は、電圧指令値作成器103に代えて電流指令値作成器を設ければよい。
1a…シリンダ
2…永久磁石
3…密閉容器
4…ピストン
6…可動子
7…磁極
8…巻線
9…電機子
16…シリンダヘッド
17…ヘッドカバー
20…圧縮要素
23…共振バネ(アシストバネ)
30…電動要素
50…密閉型圧縮機
100,200…リニアモータシステム
101,201…リニアモータ駆動装置
102,202…制御部
104…リニアモータ
105…電力変換回路
106,107…電流検出器
126…フルブリッジ回路
130…低周波成分検出器
131,131a…衝突判定器
133…電圧指令値作成器
134…PWM信号作成器
140…積分器
150…ストローク指令切替器
Claims (6)
- 少なとも交流電圧が印加される巻線及び弾性体が接続する可動子を有するリニアモータを備え、
前記巻線に流れる交流電流の振幅の変動を検出し、検出される振幅が所定値を超えた場合、前記可動子が最大変位を超えたと検知するリニアモータ駆動装置を有し、
前記リニアモータ駆動装置は、
前記巻線に流れる交流電流を入力し、駆動周波数より低い周波数成分の電流振幅を検出する低周波成分検出器と、
前記低周波成分検出器により検出された電流振幅が所定値を超えた場合、前記可動子が最大変位を超えたと検知する衝突判定器と、を備え、
前記低周波成分検出器は、駆動周波数の1/2以下の周波数成分の前記巻線に流れる電流の電流振幅を検出し、
前記衝突判定器は、前記低周波成分検出器により検出された前記電流振幅が所定値を超えた場合、前記可動子が最大変位を超えたと検知すると共に、経過時間又は負荷条件に基づき、前記所定値を変更するものであって、
前記衝突判定器により前記可動子が最大変位を超えたと検知された場合、前記巻線に印加する電圧を変更するための電圧指令値を出力する電圧指令値作成器を有することを特徴とするリニアモータシステム。 - 請求項1に記載のリニアモータシステムにおいて、
前記衝突判定器は、
前記低周波成分検出器により検出された前記電流振幅が前記所定値以下の場合、ローレベル信号を衝突判定信号として前記電圧指令値作成器へ出力し、
前記低周波成分検出器により検出された前記電流振幅が前記所定値を超える場合、ハイレベル信号を衝突判定信号として前記電圧指令値作成器へ出力することを特徴とするリニアモータシステム。 - 請求項2に記載のリニアモータシステムにおいて、
前記電圧指令値作成器は、
予め設定或いは外部より入力される周波数指令値を積分して位相指令値を求める積分器と、
前記位相指令値に対する余弦を求める余弦演算器と、
前記可動子の変位の変化量であるストロークのストローク指令値と、前記ストローク指令値から所定のストローク減算値を減じた値のうちいずれか一方を選択するストローク指令切替器と、
前記余弦演算器の出力と、前記ストローク指令値又は前記ストローク指令値から所定のストローク減算値を減じた値とを乗ずる乗算器と、を備え、
前記ストローク指令切替器は、前記衝突判定信号がローレベル信号の場合、前記ストローク指令値を選択し、前記衝突判定信号がハイレベル信号の場合、前記ストローク指令値から所定のストローク減算値を減じた値を選択することを特徴とするリニアモータシステム。 - 少なとも交流電圧が印加される巻線及び弾性体が接続する可動子を有するリニアモータを備え、
前記巻線に流れる交流電流の振幅の変動を検出し、検出される振幅が所定値を超えた場合、前記可動子が最大変位を超えたと検知するリニアモータ駆動装置を有し、
前記リニアモータ駆動装置は、
前記巻線に流れる交流電流を入力し、駆動周波数より低い周波数成分の電流振幅を検出する低周波成分検出器と、
前記低周波成分検出器により検出された電流振幅が所定値を超えた場合、前記可動子が最大変位を超えたと検知する衝突判定器と、を備え、
前記低周波成分検出器は、駆動周期のN倍(N≧2)の周波数成分の前記巻線に流れる電流の電流振幅を検出し、
前記衝突判定器は、前記低周波成分検出器により検出された前記電流振幅が所定値を超えた場合、前記可動子が最大変位を超えたと検知すると共に、経過時間又は負荷条件に基づき、前記所定値を変更するものであって、
前記衝突判定器により前記可動子が最大変位を超えたと検知された場合、前記巻線に印加する電圧を減少させるための電圧指令値を出力する電圧指令値作成器を有することを特徴とするリニアモータシステム。 - 請求項4に記載のリニアモータシステムにおいて、
前記衝突判定器は、
前記低周波成分検出器により検出された前記電流振幅が前記所定値以下の場合、ローレベル信号を衝突判定信号として前記電圧指令値作成器へ出力し、
前記低周波成分検出器により検出された前記電流振幅が前記所定値を超える場合、ハイレベル信号を衝突判定信号として前記電圧指令値作成器へ出力することを特徴とするリニアモータシステム。 - 請求項5に記載のリニアモータシステムにおいて、
前記電圧指令値作成器は、
予め設定或いは外部より入力される周波数指令値を積分して位相指令値を求める積分器と、
前記位相指令値に対する余弦を求める余弦演算器と、
前記可動子の変位の変化量であるストロークのストローク指令値と、前記ストローク指令値から所定のストローク減算値を減じた値のうちいずれか一方を選択するストローク指令切替器と、
前記余弦演算器の出力と、前記ストローク指令値又は前記ストローク指令値から所定のストローク減算値を減じた値とを乗ずる乗算器と、を備え、
前記ストローク指令切替器は、前記衝突判定信号がローレベル信号の場合、前記ストローク指令値を選択し、前記衝突判定信号がハイレベル信号の場合、前記ストローク指令値から所定のストローク減算値を減じた値を選択することを特徴とするリニアモータシステム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017132626A JP6916053B2 (ja) | 2017-07-06 | 2017-07-06 | リニアモータシステム |
PCT/JP2018/018673 WO2019008908A1 (ja) | 2017-07-06 | 2018-05-15 | リニアモータシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017132626A JP6916053B2 (ja) | 2017-07-06 | 2017-07-06 | リニアモータシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019017175A JP2019017175A (ja) | 2019-01-31 |
JP6916053B2 true JP6916053B2 (ja) | 2021-08-11 |
Family
ID=64949862
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017132626A Active JP6916053B2 (ja) | 2017-07-06 | 2017-07-06 | リニアモータシステム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6916053B2 (ja) |
WO (1) | WO2019008908A1 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003339188A (ja) * | 2002-05-21 | 2003-11-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リニアモータの駆動装置 |
JP5146747B2 (ja) * | 2008-05-14 | 2013-02-20 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | 制振装置及び加振指令テーブルの製造方法 |
JP5440319B2 (ja) * | 2010-03-29 | 2014-03-12 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | 電動アクチュエータ駆動装置及びこれを備えた制振装置 |
-
2017
- 2017-07-06 JP JP2017132626A patent/JP6916053B2/ja active Active
-
2018
- 2018-05-15 WO PCT/JP2018/018673 patent/WO2019008908A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019008908A1 (ja) | 2019-01-10 |
JP2019017175A (ja) | 2019-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2017006744A1 (ja) | モータシステム及びこれを備える機器 | |
CN109792224B (zh) | 线性马达控制装置以及搭载有线性马达控制装置的压缩机 | |
JP2009240047A (ja) | 電磁アクチュエータの駆動方法 | |
JP6303029B2 (ja) | モータシステム及び圧縮機 | |
JP6220967B2 (ja) | リニアモータ及びリニアモータを搭載した機器 | |
Pupadubsin et al. | Smooth voltage PWM for vibration and acoustic noise reduction in switched reluctance machines | |
JP6965048B2 (ja) | リニアモータシステム | |
JP6916053B2 (ja) | リニアモータシステム | |
JP2015190572A (ja) | 制振装置 | |
JP6899720B2 (ja) | リニアモータシステム及びそれを有する圧縮機 | |
CN110190797B (zh) | 振动控制系统和洗衣机 | |
WO2019176471A1 (ja) | リニア圧縮機及びリニア圧縮機制御システム | |
KR102189035B1 (ko) | 리니어 모터 시스템 및 압축기 | |
Hofer et al. | Analysis of a Current Biased Eight-Pole Radial Active Magnetic Bearing Regarding Self-Sensing | |
WO2023013230A1 (ja) | リニアモータ制御装置及びこれを備えたサスペンションシステム、並びにリニアモータ制御方法 | |
Jang et al. | Dynamic performance of tubular linear actuator with halbach array and mechanical spring driven by PWM inverter | |
Kato et al. | Experimental verification of disturbance compensation control of linear resonant actuator | |
Kimpara | Mitigation of Torque Ripple and Vibration in Switched Reluctance Motor Drives: A Switching Optimization | |
Santo et al. | Sliding mode position controller for a linear switched reluctance actuator | |
JP2006246554A (ja) | 電磁ダンパ装置及び電磁ダンパモータの制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191225 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210216 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210407 |
|
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: 20210622 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210715 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6916053 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |