JPH01286767A - Movable magnet linear dc motor - Google Patents
Movable magnet linear dc motorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は可動子側に界磁マグネットを備え、固定子側
にコイルを備えた推力リップルの非常に小さい可動磁石
リニア直流モータに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a moving magnet linear DC motor having a field magnet on the movable side and a coil on the stator side and having very small thrust ripple.
第6図は従来のこの種の可動磁石リニア直流モータの動
作を説明するための界磁マグネット1−1〜1−4とコ
イル2−1〜2−5と磁気センサ3−1〜3−5との構
成の1例を示す図である。FIG. 6 shows field magnets 1-1 to 1-4, coils 2-1 to 2-5, and magnetic sensors 3-1 to 3-5 to explain the operation of a conventional moving magnet linear DC motor of this type. It is a figure which shows an example of a structure with.
第6図に示すリニア直流モータの例は公知のように4極
の界磁マグネット1−1〜1−4を有し、1極のマグネ
ット幅P。に対しコイル2−1〜2−5は4/3PHの
ピッチで配置されており、磁気センサ3−1〜3−5は
第6図に示すようにそれぞれのコイル2−1〜2−5に
対してコイル中心線より右に1/2 P、だけずれた位
置に配置されて構成される可動磁石リニア直流モータで
ある。As is well known, the example of the linear DC motor shown in FIG. 6 has four pole field magnets 1-1 to 1-4, and the magnet width P of one pole. On the other hand, the coils 2-1 to 2-5 are arranged at a pitch of 4/3PH, and the magnetic sensors 3-1 to 3-5 are connected to the respective coils 2-1 to 2-5 as shown in FIG. On the other hand, it is a moving magnet linear DC motor that is arranged at a position shifted by 1/2 P to the right from the coil center line.
金策6図Aに示すような位置に界磁マグネット1−1〜
1−4があった場合、コイル2−2及び2−3について
はそれぞれ磁気センサ3−2及び3−3により界磁マグ
ネット1−2及び1−3の極性に応じたフレミングの左
手の法則による電流を流すこにより可動子に所定の推力
を与えることが出来る。しかしコイル2−4については
磁気センサ3−4が界磁マグネット1−4の磁極の端部
にかかるだけであるのでほとんど微少の磁気しか検知出
来ず、さらにコイル2−4に流れる電流はコイルを動部
の右半分と左半分とは当然電流方向が逆になるがコイル
にかかる磁界がコイル2−4の場合はコイル右半分と左
半分ともに界磁マグネット1−4の同相の界磁がかかっ
ているためフレミングの左手の法則により生じる推力が
コイル2−4の有効部の右半分と左半分とでお互いキャ
ンセルされてしまい可動子に対して何ら推力を与えるこ
とはない、従って界磁のかかっているコイル2−2.2
−3.2−4の3コイルのうち2コイルが可動子に対し
て有効な推力を与えることになる。Money Measure 6 Place the field magnet 1-1~ in the position as shown in Figure A.
1-4, coils 2-2 and 2-3 are determined by Fleming's left-hand rule according to the polarity of field magnets 1-2 and 1-3 by magnetic sensors 3-2 and 3-3, respectively. A predetermined thrust can be applied to the movable element by passing current. However, regarding the coil 2-4, since the magnetic sensor 3-4 is only applied to the end of the magnetic pole of the field magnet 1-4, only a very small amount of magnetism can be detected, and furthermore, the current flowing through the coil 2-4 is Naturally, the current direction is opposite between the right and left halves of the moving part, but if the magnetic field applied to the coil is coil 2-4, the same phase field from field magnet 1-4 is applied to both the right and left halves of the coil. Therefore, the thrust generated by Fleming's left-hand rule is canceled by the right and left halves of the effective part of the coil 2-4, and no thrust is applied to the mover. Coil 2-2.2
-3. Two of the three coils in 2-4 provide effective thrust to the mover.
又第6図Bに示す位置に界磁マグネット1−1〜1−4
があった場合、この場合界磁のかかっているコイル2−
2.2−3.2−4.2−5に対して前述と同様の考察
を行えばコイル2−3については有効な推力を可動子に
与えるが、コイル2−2についてはコイル有効部の右半
分にしか界磁がかからないので172コイル分の推力し
か可動子に与えられない、他方コイル2−5については
コイル有効部の左半分に界磁がかかっているもののコイ
ル2−5用の磁気センサ3−5は磁気を検知していない
ためにコイル2−5には電流は流れず可動子に推力を与
えることは出来ない、またコイル2−4については第6
図Aの場合において前述したと同じことで可動子に推力
を与えることは出来ない、従ってこの第6図Bの場合に
は結局1.5コイルが有効な推力を可動子に与えること
になる。In addition, field magnets 1-1 to 1-4 are located at the positions shown in FIG. 6B.
If there is, in this case, the coil 2-
If we consider 2.2-3.2-4.2-5 in the same way as above, coil 2-3 will give an effective thrust to the mover, but coil 2-2 will give an effective thrust of the coil effective part. Since the field is only applied to the right half, only the thrust equivalent to 172 coils can be given to the mover.On the other hand, regarding coil 2-5, although the field is applied to the left half of the effective coil part, the magnetic field for coil 2-5 is Since the sensor 3-5 does not detect magnetism, current does not flow through the coil 2-5 and thrust cannot be applied to the mover.
In the case of FIG. 6A, it is impossible to apply thrust to the movable element in the same manner as described above. Therefore, in the case of FIG. 6B, 1.5 coils end up providing effective thrust to the movable element.
前述したように従来方式による可動磁石リニアモータの
1例の場合、可動子の位置に応じて可動子に有効な推力
を与えるコイルの数が1.5から2の間で変化し、その
変化の割合即ちリップル率は((2,0−1,5)+2
.0I X100−25%と非常に大きくなり、一定速
度での可動子の移動が困難となり位置決め制御上にも多
大な悪影響を及ぼすと同時にモータのパワーを十分に引
き出せず一般的にリニアモータに要求される小形化、ハ
イパワー、高速化というニーズにも十分に応じきれない
などの問題点を有する。かかる問題点を解決するために
界磁マグネットの数を増やすことが提案されており、例
えば界磁マグネットを5極にした例として特開昭59−
122355 r 5 Inの界磁マグネットを有する
可動マグネット型直流リニアモータ」が提案されている
。しかしこの場合にも可動子に有効な推力を与えるコイ
ルの数は可動子の位置により 2.、Oから2.5の間
で変化しリップルは20%となり若干の改善効果しかな
く反面磁界マグネットが増えることによるコストアップ
及び可動子重量アップにより可動子の高速作動が困難に
なるなどの問題点が残る。As mentioned above, in the case of an example of a conventional moving magnet linear motor, the number of coils that provide effective thrust to the mover varies between 1.5 and 2 depending on the position of the mover. The ratio or ripple rate is ((2,0-1,5)+2
.. 0I x100-25%, which is extremely large, making it difficult to move the mover at a constant speed, which has a great negative effect on positioning control, and at the same time makes it impossible to draw out the full power of the motor, which is generally required for linear motors. These problems include the inability to fully meet the needs for smaller size, higher power, and higher speed. In order to solve this problem, it has been proposed to increase the number of field magnets.
122355 r 5 In field magnet has been proposed. However, even in this case, the number of coils that provide effective thrust to the mover depends on the position of the mover. , it changes between O and 2.5, and the ripple is 20%, which has only a slight improvement effect, but on the other hand, there are problems such as increased cost due to the increase in the number of magnetic field magnets and difficulty in high-speed operation of the mover due to the increase in the weight of the mover. remains.
また別の考え方として3相駆動化する考え方もある。即
ちi番目のコイルとi+3n番目のコイル(nは!、2
.3・・・の正の整数)には全て同相の電流を流す方式
であり、この方式の場合は第6図Bにおいてコイル2−
2と同相の電流がコイル2−5にも流れるためにコイル
2−5の有効部の左半分についても可動子に有効な推力
を与えうるので全体としては合計2コイル分の有効な推
力を可動子に与えることが出来る。しかしこの方式の場
合には界磁の全くかかっていないコイル、例えば第6図
Aの場合ではコイル2−5よりも右側の全コイル、に対
しても同様に無駄な電流を流すことになり、特に長スト
ロークのりニアモータに対しては可動磁石の界磁のかか
っていない数多くのコイルに対して無駄な電流を流すこ
とになり、電力使用量の増大、コイル発熱の増大等の問
題点を有する。Another idea is to use three-phase drive. That is, the i-th coil and the i+3n-th coil (n is!, 2
.. In this method, currents of the same phase are passed through all the coils (positive integers of
Since the current in the same phase as 2 also flows to the coil 2-5, the left half of the effective part of the coil 2-5 can also give an effective thrust to the movable element, so the total movable thrust is equivalent to the effective thrust of 2 coils. You can give it to your child. However, in the case of this method, wasteful current is similarly passed through coils to which no field is applied at all, for example, in the case of Fig. 6A, all the coils to the right of coil 2-5. Particularly for long-stroke linear motors, unnecessary current is passed through many coils that are not subjected to the field of the movable magnet, resulting in problems such as increased power consumption and increased coil heat generation.
また別の考え方として磁気センサをコイルの中心線の左
右の所定位置に1コイルに対して2個以上設は適当なロ
ジック回路を組むことによっても解決可能ではあるが、
高価な磁気センサの個数を増やすことはコストアップに
つながり又配線及び回路が複雑になるなどの問題点が残
る。Another way of thinking is that installing two or more magnetic sensors per coil at predetermined positions on the left and right of the center line of the coil can be solved by constructing an appropriate logic circuit.
Increasing the number of expensive magnetic sensors leads to an increase in cost, and problems such as complicating wiring and circuits remain.
第6図に示した従来の可動磁石リニア直流モータは第7
図及び第8図に示す構造をしていた。固定ヨーク7上に
コイル基板5を介してコイル2が取付けられると共に磁
気センサ3が取付けられる。The conventional moving magnet linear DC motor shown in Fig.
It had the structure shown in Fig. 8 and Fig. 8. The coil 2 is attached to the fixed yoke 7 via the coil substrate 5, and the magnetic sensor 3 is also attached.
固定ヨーク7と対向して可動ヨーク6が軸受8にて摺動
自在に保持され、可動ヨーク6に界磁マグネット1が取
付けられる。これら界磁マグネット1はコイル2と対向
すると共に磁気センサ3と対向するように延長されてい
た。このため高価な希土[磁石を多く使用していた。A movable yoke 6 is slidably held by a bearing 8 facing the fixed yoke 7, and a field magnet 1 is attached to the movable yoke 6. These field magnets 1 were extended so as to face the coil 2 and to face the magnetic sensor 3. For this reason, many expensive rare earth magnets were used.
この発明は以上述べたような問題点を解決して推力リッ
プルが小さく、高性能な可動磁石リニア直流モータを提
供することを目的とする。It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and provide a high-performance moving magnet linear DC motor with small thrust ripple.
この発明によれば可動子に少くと61極の界磁マグネッ
トと、その界磁マグネットとは別の磁気センサ用マグネ
ットとが設けられ、その可動子の走行方向に沿って配置
されるコイルと磁気センサ用マグネットの磁気を検知す
る磁気センサが固定子に設けられる可動磁石リニア直流
モータにおいて、磁気センサ用マグネットの磁極数が界
磁マグネットの磁極数よりも多い構成とされる。According to this invention, the mover is provided with a field magnet having at least 61 poles and a magnetic sensor magnet separate from the field magnet, and a coil and a magnetic sensor arranged along the running direction of the mover are provided. In a movable magnet linear DC motor in which a stator is provided with a magnetic sensor that detects the magnetism of a sensor magnet, the number of magnetic poles of the magnetic sensor magnet is greater than the number of magnetic poles of a field magnet.
このような可動磁石リニア直流モータによれば、磁気セ
ンサを増やしたり、または複雑な配線や制御を必要とし
たり、または可動子のない部分のコイルに無駄な電流を
流したりすることなく、単に永久磁石の構成、配置の工
夫のみで推力リップルが小さくなり、従って速度変動が
なく且つモータのパワーを十分に引き出せる可動磁石リ
ニア直流モータが得られる。According to such a moving magnet linear DC motor, there is no need to increase the number of magnetic sensors, or require complicated wiring or control, or to pass unnecessary current to the coil in the part where there is no mover. A movable magnet linear DC motor can be obtained that has small thrust ripples only by improving the structure and arrangement of the magnets, and therefore has no speed fluctuations and can draw out sufficient motor power.
以下この発明による可動磁石リニア直流モータの一実施
例を図面を参照して詳述する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a moving magnet linear DC motor according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図はこの発明による可動磁石リニア直流モータの一
実施例を説明するために界磁マグネット1−1〜1−4
、コイル2−1〜2−5、磁気センサ3−1〜3−5及
び磁気センサ用マグネット4−1〜4−5の配置を示し
た図である。第1図に示す可動磁石リニア直流モータは
第6図を用いて説明した従来公知の場合と界磁マグネッ
ト、コイル、磁気センサの配置及び構成についてはほぼ
同様であるが、コイルへの界磁を検知するための磁気セ
ンサが従来公知の例では界磁マグネットの磁気を直接検
知しているのに対して、この発明においては第1図に示
すように磁気センサ用マグネット4−1〜4−5の磁気
を検知する点において異る。その磁気センサ用マグネッ
トは第1図に示すように界磁マグネットの極構成(1−
1−1−4)と同じ極構成の4極(4−1〜4−4)と
さらにもう1橿4−5が追加された5極からなり、磁気
センサ3−1〜3−5はこの磁気センサ用マグネットの
磁気を検知して対応するコイル2−1〜2−5に電流を
流し、フレミングの左手の法則による所定の推力を可動
子に与える。FIG. 1 shows field magnets 1-1 to 1-4 for explaining an embodiment of a moving magnet linear DC motor according to the present invention.
, is a diagram showing the arrangement of coils 2-1 to 2-5, magnetic sensors 3-1 to 3-5, and magnetic sensor magnets 4-1 to 4-5. The movable magnet linear DC motor shown in Fig. 1 is almost the same as the conventional known case explained using Fig. 6 in terms of the arrangement and configuration of the field magnet, coil, and magnetic sensor, but In the conventionally known example, the magnetic sensor for detection directly detects the magnetism of a field magnet, whereas in the present invention, as shown in FIG. 1, magnetic sensor magnets 4-1 to 4-5 They differ in that they detect magnetic fields. The magnetic sensor magnet has a field magnet pole configuration (1-
The magnetic sensors 3-1 to 3-5 consist of 4 poles (4-1 to 4-4) with the same pole configuration as 1-1-4) and 5 poles with the addition of another pole 4-5. The magnetism of the magnetic sensor magnet is detected and a current is applied to the corresponding coils 2-1 to 2-5 to apply a predetermined thrust to the movable element according to Fleming's left-hand rule.
界磁マグネッ)1−1−1−4の構成は従来公知のよう
にコイルに対する面がNl、S極と交互になるように配
置されねばならないが、磁気センサ用マグネット4−1
〜4−5も界磁マグネット1−1〜1−4と各欄とも同
じ幅で同じ橿構成でN極、S極と交互に配置され、さら
にこの実施例においては第1図に示すように磁気センサ
3−1〜3−5がコイル2−1〜2−5の各中心線から
右に1/2 PN (P、lは界磁マグネット1橿の
幅)だけずれた位置に配置される場合、磁気センサ用マ
グネットも界磁マグネットに対して同じく右側に1極追
加された構成になっている。またその磁気センサ用マグ
ネシトの追加されたl極の幅は界磁マグネットの界磁が
対応するコイルにかかったときそのコイルに対応する磁
気センサにかかる長さ以上の幅を有する必要があり、こ
の実施例においては界磁マグネットの1橿の幅がP、l
でコイルの全幅もP、lで各コイル間のピッチは4/3
P、1で磁気センサは、各コイルの中心線から1/2
Palだけ右にずれた位置に配置される場合は磁気セ
ンサ用マグネットは界磁マグネットの極構成に対して同
じく右にP、幅の1極が付加された極構成になっている
。The structure of the field magnet 1-1-1-4 must be arranged so that the surface facing the coil alternates with the Nl and S poles, as is conventionally known, but the magnetic sensor magnet 4-1
~4-5 is also arranged with the same width and the same rod configuration as the field magnets 1-1 to 1-4 in each column, with N poles and S poles alternately arranged, and furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. The magnetic sensors 3-1 to 3-5 are arranged at positions shifted by 1/2 PN (P, l is the width of one field magnet) to the right from the center line of each of the coils 2-1 to 2-5. In this case, the magnetic sensor magnet also has a configuration in which one pole is added on the right side of the field magnet. In addition, the width of the added l-pole of the magnetite for the magnetic sensor must be greater than the length of the magnetic sensor that is applied to the corresponding coil when the field of the field magnet is applied to the corresponding coil. In the embodiment, the width of one rod of the field magnet is P, l.
The total width of the coil is also P, l, and the pitch between each coil is 4/3.
At P, 1, the magnetic sensor is 1/2 from the center line of each coil.
When placed at a position shifted to the right by Pal, the magnetic sensor magnet has a pole configuration in which one pole of P and width is similarly added to the right with respect to the pole configuration of the field magnet.
次に前述したようなこの発明による一実施例の構造から
なる可動磁石リニア直流モータの場合に可動子の位置に
よりどのような推力が作用するかについて類似の従来技
術による可動磁石リニア直流モータと比較して述べる。Next, in the case of a movable magnet linear DC motor having the structure of an embodiment of the present invention as described above, what kind of thrust acts depending on the position of the mover will be compared with a movable magnet linear DC motor of similar prior art. I will explain.
金弟1図Aに示す位置に界磁マグネット1−1〜l−4
がある場合、コイル2−2及び2−3の2コイルにはフ
レミングの左手の法則に応じた電流を流すことにより可
動子に有効な推力を与えることができる。この場合磁気
センサ用マグネットを5掻にして4−5を付加した意味
は何らなく、従来公知の例として第6図Aを用いて説明
したことと全く同様である。Field magnets 1-1 to l-4 are placed in the positions shown in Figure A of Kintei 1.
If there is, an effective thrust can be given to the movable element by passing a current according to Fleming's left-hand rule through the two coils 2-2 and 2-3. In this case, there is no meaning in changing the number of magnetic sensor magnets to 5 and adding 4-5, and it is exactly the same as what was explained using FIG. 6A as a conventionally known example.
しかし金弟1図Bに示すような位置に界磁マグネット1
−1〜1−4があった場合コイル2−5に対応する磁気
センサ3−5は磁気センサ用マグネット4−5の磁気を
検知することによりコイル2−5に電流を流すことがで
きる。且つコイル2−5の有効部(図中図印で示される
部分)の左半分に対しては界磁マグネット1−4の界磁
がかかっているために、フレミングの左手の法則による
有効な推力を可動子に与えることが出来る。従って従来
公知の例として第6図Bを用いて説明した前述の場合は
コイル2−5に電流が流れていなかったために1.5コ
イルしか有効な推力を可動子に与えられなかったがこの
実施例の場合はコイル2−5の左半分を含めて合計2コ
イル分の有効な推力を可動子に与えることが出来る。第
1図においてコイル列に対して可動子である界磁マグネ
ットの位置を順次移動させてみても明らかなように、可
動子がどの位置にあっても常に2コイル分の推力が可動
子に与えられることが判る。However, if the field magnet 1 is placed in the position shown in Fig.
-1 to 1-4, the magnetic sensor 3-5 corresponding to the coil 2-5 can cause a current to flow through the coil 2-5 by detecting the magnetism of the magnetic sensor magnet 4-5. In addition, since the field of the field magnet 1-4 is applied to the left half of the effective part of the coil 2-5 (the part indicated by the symbol in the figure), the effective thrust according to Fleming's left-hand rule is can be given to the mover. Therefore, in the case described above using FIG. 6B as a conventionally known example, only 1.5 coils were able to apply effective thrust to the mover because no current was flowing through the coils 2-5. In the case of the example, effective thrust for a total of two coils including the left half of coil 2-5 can be applied to the mover. As can be seen by sequentially moving the position of the field magnet, which is the mover, with respect to the coil array in Figure 1, the thrust force equivalent to two coils is always applied to the mover regardless of the position of the mover. It turns out that it can be done.
同様に可動子を移動させたときの従来技術の4橿の界磁
マグネットを有する場合(ケース1)と、5極の界磁マ
グネットを有する場合(ケース2)と、この発明の一実
施例である4極の界磁マグネットと5極の磁気センサ用
マグネットを有する場合(ケース3)との各ケースにお
いて可動子に有効な推力を与えるコイル数を比較してみ
ると、界磁マグネットの1極の輻P9を1周期とした第
2図に示すような変化になる。即ちケース1においては
1.5コイルから2コイルの間で変化し、ケース2にお
いては2コイルから2.5コイルの間で変化するが、こ
の発明におけるケース3の場合は可動子の位置に関係な
く常に2コイルである。このように常に一定の推力を可
動子に与えることが出来るということは可動子の位置決
め制御上非常に有効であり、また同数の界磁マグネット
極数を有する可動磁石リニア直流モータにおいて、従来
技術による場合(前述のケース1)とこの発明の一実施
例による場合(前述のケース3)を比較すiば明らかな
ようにモータのパワーを常に十分に引き出しうる性能を
有する。このために小形でハイパワーで且つ制御性能の
よい可動磁石リニア直流モータを提供することが出来る
。Similarly, when the mover is moved, there is a case (case 1) with a four-pole field magnet of the prior art, a case (case 2) with a five-pole field magnet, and an embodiment of the present invention. Comparing the number of coils that provide effective thrust to the mover in each case of a 4-pole field magnet and a 5-pole magnetic sensor magnet (Case 3), it is found that 1 pole of the field magnet The change is as shown in FIG. 2, where one cycle is the convergence P9. In other words, in case 1, it changes between 1.5 coils and 2 coils, and in case 2, it changes between 2 coils and 2.5 coils, but in case 3 of this invention, it is related to the position of the mover. There are always 2 coils. Being able to always apply a constant thrust to the mover in this way is very effective in controlling the positioning of the mover, and in moving magnet linear DC motors with the same number of field magnet poles, compared to conventional technology. As is clear from comparing the case (case 1 described above) and the case according to an embodiment of the present invention (case 3 described above), the motor has the ability to always draw out sufficient power from the motor. Therefore, it is possible to provide a small moving magnet linear DC motor with high power and good control performance.
以上述べてきたこの発明の一実施例の可動磁石リニア直
流モータの側面図を第3図に示し、第4図は第3図のX
−Y断面図である。第3図、第4図において第7図、第
8図に対応する部分には同一符号を付けである。この実
施例においては小形化ハイパワー化のために界磁マグネ
ットには希土11磁石を使用したが、磁気センサ用マグ
ネットは軽くて安価なプラマグを使用した。界磁マグネ
ットを比較してみると明らかなように従来技術によるも
のは磁気センサ3の位置まで界磁マグネットを延長する
必要があり、高価な希土類磁石を多く使用し且つ可動子
重量を重くするという欠点がある。このようにこの実施
例においては准カ一定の効果にさらに界磁マグネットの
小形によるコストダウン及び可動子の軽量化の効果をも
合せもつ。A side view of the movable magnet linear DC motor according to an embodiment of the present invention described above is shown in FIG. 3, and FIG.
-Y sectional view. In FIGS. 3 and 4, parts corresponding to those in FIGS. 7 and 8 are given the same reference numerals. In this embodiment, a rare earth 11 magnet was used for the field magnet in order to achieve miniaturization and high power, but a light and inexpensive plastic magnet was used for the magnetic sensor magnet. When comparing field magnets, it is clear that the conventional technology requires extending the field magnet to the position of the magnetic sensor 3, uses a large amount of expensive rare earth magnets, and increases the weight of the mover. There are drawbacks. As described above, this embodiment has the effect of keeping the power constant, and also has the effect of reducing costs due to the small size of the field magnet and reducing the weight of the mover.
以上述べてきたこの実施例の説明においては磁気センサ
がそれぞれ対応するコイルの中心線から1/2 P、だ
け(PMは界磁マグネットの1極の幅)右にずれた位置
におかれた場合について説明したが、逆にコイル中心線
から1/2 P、だけ左にずれた位置に対応する磁気セ
ンサがおがれる場合には磁気センサ用マグネットも界磁
マグネットに対して左側に1極追加した5極の構成にす
ればよい。In the explanation of this embodiment described above, the case where the magnetic sensors are placed at a position shifted to the right by 1/2 P (PM is the width of one pole of the field magnet) from the center line of the corresponding coil. As explained above, if the magnetic sensor corresponding to the position shifted to the left by 1/2 P from the coil center line falls down, the magnetic sensor magnet will also have one pole added to the left side of the field magnet. A five-pole configuration may be used.
あるいはまた他の制御方式の例として、例えば磁気セン
サが対応するコイルの中心線上におかれる場合もある。Alternatively, as an example of another control method, for example, a magnetic sensor may be placed on the center line of a corresponding coil.
このような場合には第5図に示すように磁気センサ用マ
グネットを界磁マグネットの構成に対して左右にそれぞ
れ必要な幅の磁極を付加すればよい、即ち界磁マグネッ
トの界磁がかがるコイルに対応する磁気センサに対して
所定の磁界をかけるように磁気センサ用マグネットの極
構成を界磁マグネットの極構成に対して、右又は左又は
左右に所定の幅の磁極を付加した構成にすることにより
常に一定の数のコイルが可動子に対して有効な推力を与
えることが可能になる。In such a case, as shown in Fig. 5, it is sufficient to add magnetic poles of the necessary width to the left and right sides of the field magnet structure, as shown in Fig. 5. In other words, the field of the field magnet is The pole configuration of the magnetic sensor magnet is such that magnetic poles of a predetermined width are added to the right, left, or left and right sides of the pole configuration of the field magnet so as to apply a predetermined magnetic field to the magnetic sensor corresponding to the coil. By doing so, it becomes possible for a constant number of coils to always provide effective thrust to the mover.
この発明による可動磁石リニアモータは前述のように構
成され、従来の可動磁石リニアモータに比し可動子の位
置によって推力が変化することがないため、リニアモー
タに対する一般的なニーズである小形化、ハイパワー化
、位置決め制御性能の向上などが可能となり、例えばプ
リンターヘッドの駆動、横編機における給糸口の駆動な
ど高速直線運動を必要とする分野において非常に有用で
ある。The movable magnet linear motor according to the present invention is configured as described above, and unlike conventional movable magnet linear motors, the thrust does not change depending on the position of the mover. It enables higher power and improved positioning control performance, and is extremely useful in fields that require high-speed linear motion, such as driving printer heads and driving yarn feeders in flat knitting machines.
第1図はこの発明による可動磁石リニア直流モータのコ
イルと界磁マグネットと磁気センサ用マグネットとの構
成を示す図、第2図は従来技術による可動磁石リニア直
流モータとこの発明による可動磁石リニア直流モータに
おいて可動子の位置による可動子に有効な推力を与える
コイル数の変化をグラフに示した図、第3図はこの発明
による可動磁石リニア直流モータの一実施例を示す側面
図、第4図は第3図のX−Yの断面図、第5図はこの発
明による可動磁石リニア直流モータの別な実施例を示す
図、第6図は従来の可動磁石リニア直流モータのコイル
と界磁マグネットの構成を示す図、第7図は従来技術に
よる可動磁石リニア直流モータの一例の側面図、第8図
は第7図のX′−Y’断面図である。
特許出願人 旭化成工業株式会社
代 理 人 草 野 卓オ 1
図
矛 2 図
オ 3 図
オ 5 図
オ 6 図FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a coil, a field magnet, and a magnetic sensor magnet of a moving magnet linear DC motor according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a moving magnet linear DC motor according to the prior art and a moving magnet linear DC motor according to the present invention. A graph showing changes in the number of coils that provide an effective thrust to the movable element depending on the position of the movable element in the motor. Fig. 3 is a side view showing an embodiment of the movable magnet linear DC motor according to the present invention. Fig. 4 is a sectional view taken along the X-Y line in FIG. 3, FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the moving magnet linear DC motor according to the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing the coil and field magnet of a conventional moving magnet linear DC motor. FIG. 7 is a side view of an example of a movable magnet linear DC motor according to the prior art, and FIG. 8 is a sectional view taken along the line X'-Y' in FIG. Patent applicant: Asahi Kasei Industries Co., Ltd. Representative: Takuo Kusano 1
Figure 2 Figure O 3 Figure O 5 Figure O 6 Figure
Claims (1)
磁マグネットとは別個の磁気センサ用マグネットとが設
けられ、 その可動子の走行方向に沿って配置されるコイルと上記
磁気センサ用マグネットの磁気を検知する磁気センサが
固定子に設けられ、 上記磁気センサ用マグネットの磁極数は上記界磁マグネ
ットの磁極数よりも多くされている可動磁石リニア直流
モータ。(1) A movable element is provided with at least one pole field magnet and a magnetic sensor magnet separate from the field magnet, and a coil arranged along the running direction of the movable element and a magnetic sensor magnet separate from the field magnet. A movable magnet linear DC motor, wherein a magnetic sensor for detecting the magnetism of the magnet is provided on the stator, and the number of magnetic poles of the magnet for the magnetic sensor is greater than the number of magnetic poles of the field magnet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63116625A JPH0734645B2 (en) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | Movable magnet linear DC motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63116625A JPH0734645B2 (en) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | Movable magnet linear DC motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01286767A true JPH01286767A (en) | 1989-11-17 |
JPH0734645B2 JPH0734645B2 (en) | 1995-04-12 |
Family
ID=14691826
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63116625A Expired - Lifetime JPH0734645B2 (en) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | Movable magnet linear DC motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0734645B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005253194A (en) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Yaskawa Electric Corp | Stator, moving table, and moving magnet type linear motor comprising them |
JP2005341632A (en) * | 2004-05-24 | 2005-12-08 | Yaskawa Electric Corp | Moving magnet type linear slider |
JP2021184701A (en) * | 2018-08-08 | 2021-12-02 | キヤノン株式会社 | Transfer system, movable element, control device, and control method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS622853A (en) * | 1985-06-27 | 1987-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | Linear dc motor |
JPS62198876U (en) * | 1986-06-10 | 1987-12-17 |
-
1988
- 1988-05-13 JP JP63116625A patent/JPH0734645B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS622853A (en) * | 1985-06-27 | 1987-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | Linear dc motor |
JPS62198876U (en) * | 1986-06-10 | 1987-12-17 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005253194A (en) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Yaskawa Electric Corp | Stator, moving table, and moving magnet type linear motor comprising them |
JP2005341632A (en) * | 2004-05-24 | 2005-12-08 | Yaskawa Electric Corp | Moving magnet type linear slider |
JP2021184701A (en) * | 2018-08-08 | 2021-12-02 | キヤノン株式会社 | Transfer system, movable element, control device, and control method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0734645B2 (en) | 1995-04-12 |
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