JPH0378461A - Linear motor - Google Patents

Linear motor

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JPH0378461A
JPH0378461A JP1211139A JP21113989A JPH0378461A JP H0378461 A JPH0378461 A JP H0378461A JP 1211139 A JP1211139 A JP 1211139A JP 21113989 A JP21113989 A JP 21113989A JP H0378461 A JPH0378461 A JP H0378461A
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coil
movable part
coils
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Tadao Yoneda
米田 忠男
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Abstract

PURPOSE:To improve the efficiency without complicating the circuitry by providing input terminals at two joints of each coil for each phase in addition to three-phase input terminals and switching the conducting section of each phase coil in response to an output signal from a position detecting sensor arranged on a fixed section. CONSTITUTION:When a movable section 1 is at the left end, a movable section position detector a(32) is turned OFF. Three-phase outputs U, V, W are connected, respectively, with U1 and V3, V1 and W3, W1 and U3. Current flows through section I but does not flow through section I'. A linear scale 30 detects the position of the movable section 1, and a commutation circuit 31 performs three-phase commutation based on the detected position. When the movable section 1 comes to position A, shown by a dot line, the movable section position detector a(32) is turned OFF. A switching circuit 33 switches the joints of three- phase outputs U, V, W. Three-phase outputs U, V, W are connected, respectively, with U1 and U2, V1 and V2, W1 and W2. Consequently, current flows through section II but does not flow through section II'.

Description

【発明の詳細な説明】 C産業上の利用分野] この発明は、リニアモータに関し、特に、精密位置決め
テーブルなどを直接駆動するようなMM(可動マグネッ
ト)型のリニアモータに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application] The present invention relates to a linear motor, and particularly to a MM (movable magnet) type linear motor that directly drives a precision positioning table or the like.

[従来の技術] 本願発明者等は、特願昭63−225357号において
、論理回路や駆動回路を簡略化でき、さらに論理回路と
駆動回路と各コイルとを接続するリード線の数を減少で
きるようなリニアモータを提案した。第10A図は、上
述の提案されたリニアモータの可動部と固定部の正面要
部構造を示す構造図であり、第10B図は第10A図の
側面図であり、第10C図は第10A図に示したリニア
モータの固定部における結線図である。第10A図を参
照して、リニアモータは、可動部1と固定部2とから構
成され、可動部1はヨーク11と永久磁石12とから構
成される。そして、可動部1は固定部2と一定のエアギ
ャップ3を介して図示しないガイドにより、第10A図
において左右方向に実際に動くように配置されている。
[Prior Art] The present inventors disclosed in Japanese Patent Application No. 63-225357 that it is possible to simplify the logic circuit and the drive circuit, and further reduce the number of lead wires connecting the logic circuit, the drive circuit, and each coil. proposed a linear motor. FIG. 10A is a structural diagram showing the main front structure of the movable part and fixed part of the above-mentioned proposed linear motor, FIG. 10B is a side view of FIG. 10A, and FIG. 10C is a diagram of FIG. 10A. FIG. 3 is a wiring diagram at a fixed part of the linear motor shown in FIG. Referring to FIG. 10A, the linear motor is composed of a movable part 1 and a fixed part 2, and the movable part 1 is composed of a yoke 11 and a permanent magnet 12. The movable part 1 is arranged so as to actually move in the left-right direction in FIG. 10A by means of a guide (not shown) via the fixed part 2 and a certain air gap 3.

また、可動部1には図示しないテーブルが取付けられて
いる。固定部2はコア21とコア22とによって構成さ
れている。このコイル22はU+I]、V相、W相の3
相のコイルが順番に配置されている。第10A図に示し
た例では、■相とW相とに通電されており、電流の方向
が第1.OA図に示したとおりであれば、可動部1は左
方向に推力を発生して進むことになる。また、固定部2
のコイル22は第10A図の左端からul r  vI
 r IA/11  u2 +  v2+  W2+ 
 ””I  S+  vI  S+  WI  S  
j ul  G+■I 6 + wI 6とする。これ
らのコイルul、V++  WI+  ”’1JI6+
  ”IG+  ”16は第10C図に示すように接続
されている。すなわち、U相のコイルu1〜u16と、
■相のコイルV、〜V1Gと、W相のコイルW、〜w1
Bとはいずれもすべてのコイルが電気的に直列接続され
ている。
Further, a table (not shown) is attached to the movable part 1. The fixed part 2 is composed of a core 21 and a core 22. This coil 22 has three phases: U+I], V phase, and W phase.
The phase coils are arranged in order. In the example shown in FIG. 10A, the ■ phase and the W phase are energized, and the direction of the current is the first. If it is as shown in the OA diagram, the movable part 1 will generate thrust to the left and move forward. In addition, the fixed part 2
The coil 22 is ul r vI from the left end of FIG. 10A.
r IA/11 u2 + v2+ W2+
””I S+ vI S+ WIS
Let j ul G+■I 6 + wI 6. These coils ul, V++ WI+ ”'1JI6+
"IG+" 16 is connected as shown in FIG. 10C. That is, U-phase coils u1 to u16,
■ Phase coils V, ~V1G and W-phase coils W, ~w1
In both cases, all coils are electrically connected in series.

上述の3相分のコイルの右端は端子U、 V、 Wとさ
れ、左端は中性点Nにおいて、3相分のすべてが短絡さ
れたY結線方式となっている。端子U。
The right end of the three-phase coil described above is terminals U, V, and W, and the left end is a Y-connection system in which all three phases are short-circuited at the neutral point N. Terminal U.

v、Wはそれぞれ駆動回路に接続されている。この駆動
回路によって端子U、 V、 Wに与える電流が制御さ
れ可動部1が走行する。
v and W are each connected to a drive circuit. This drive circuit controls the currents applied to the terminals U, V, and W, causing the movable part 1 to travel.

[発明が解決しようとする課8] 上述のように、提案されたリニアモータでは、3つの端
子U、 V、 Wに与える電流を制御すればよいので、
制御回路の構成を簡単にできる。しかし、通電する各相
のすべてのコイルに電流を流す通電方式のため、可動部
1を走行させるのに寄与しない部分にも電流が流れ、効
率が悪いという欠点がある。しかも、モータのストロー
クが長くなるほど効率の低下がひどくなるので、長いス
トロークのリニアモータには適用できないという不都合
もあった。そこで、全通電方式ではなく、各相のコイル
たとえばU、〜ulfiのそれぞれに端子を設けて必要
なコイルのみに通電する方式が考えられる。しかし、こ
のようにした場合には、効率の面ではよいが、リード線
の本数やパワー素子の数が多く必要となり、回路が複雑
となる問題が新たに生じる。
[Issue 8 to be solved by the invention] As mentioned above, in the proposed linear motor, it is only necessary to control the current applied to the three terminals U, V, and W.
Control circuit configuration can be simplified. However, since it is an energization method in which current is passed through all the coils of each energized phase, current also flows in parts that do not contribute to moving the movable part 1, resulting in poor efficiency. Moreover, the longer the stroke of the motor, the more the efficiency decreases, so there is also the disadvantage that it cannot be applied to a linear motor with a long stroke. Therefore, instead of the full energization method, a method can be considered in which terminals are provided for each of the coils of each phase, for example, U, ~ulfi, and only the necessary coils are energized. However, in this case, although the efficiency is good, a large number of lead wires and a large number of power elements are required, creating a new problem of complicating the circuit.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たもので、回路を複雑化することなく効率の向上を図る
ことが可能なリニアモータを提供することを目的とする
The present invention was made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a linear motor that can improve efficiency without complicating the circuit.

[揮題を解決するための手段] 第1請求項ないし第3請求項に係る発明は、永久磁石が
設けられた可動部と、断面矩形のコアを含みコアの外周
に導体を巻回して励磁コイルが形成された固定部と、固
定部に設けられ、可動部の位置を検出するための位置検
出部と、固定部に設けられ、可動部が予め定められた領
域にあることを検出して検出信号を出力する領域検出部
とを備え、励磁コイルは3相であって各相のコイルが凸
極ごとにコアの外周に巻回されていて、各相のコイルは
各相ごとにすべて電気的に直列接続され、直列接続され
た各相のコイルはΔ結線され、各相の接続点と各相の各
コイルの接続点のうちの2点とに入力端子が設けられ、
領域検出部から出力された検出信号に応答して各相のコ
イルの通電区間を切換えるリニアモータである。
[Means for solving the volatile problem] The invention according to the first to third claims includes a movable part provided with a permanent magnet and a core having a rectangular cross section, and a conductor is wound around the outer periphery of the core to excite the core. A fixed part in which a coil is formed, a position detection part provided in the fixed part to detect the position of the movable part, and a position detection part provided in the fixed part to detect that the movable part is in a predetermined area. The excitation coil has three phases, and the coil of each phase is wound around the outer circumference of the core for each convex pole, and the coil of each phase is entirely electrically connected to each phase. are connected in series, the coils of each phase connected in series are Δ-connected, and input terminals are provided at the connection point of each phase and two of the connection points of each coil of each phase,
This is a linear motor that switches the current-carrying section of the coil of each phase in response to a detection signal output from a region detection section.

第2請求項に係る発明では、直列接続された各相のコイ
ルに設けられた2つの入力端子のうち第1の入力端子の
位置は、可動部の極数をA、固定部の極数を偶数Bとし
たときに、各相のコイルの一端から(A+B)/2また
は(A+B+2)/2とし、第2の入力端子の位置は、
各相のコイルの他端から(A+B)/2または(A+8
+2)/2となるように構成される。
In the invention according to the second claim, the position of the first input terminal among the two input terminals provided in the coils of each phase connected in series is such that the number of poles of the movable part is A and the number of poles of the fixed part is A. When B is an even number, the position of the second input terminal is (A+B)/2 or (A+B+2)/2 from one end of the coil of each phase.
From the other end of the coil of each phase (A+B)/2 or (A+8
+2)/2.

第3請求項に係る発明では、直列接続された各相のコイ
ルに設けられた2つの入力端子のうち第1の入力端子の
位置は、可動部の極数をA、固定部の極数を奇数Bとし
たときに、各相のコイルの一端から(A+B+1)/2
とし、第2の入力端子の位置は、各相のコイルの他端か
ら(A+B+1)/2となるように構成される。
In the invention according to claim 3, the position of the first input terminal among the two input terminals provided in the coils of each phase connected in series is such that the number of poles of the movable part is A and the number of poles of the fixed part is A. When B is an odd number, (A+B+1)/2 from one end of the coil of each phase
The position of the second input terminal is configured to be (A+B+1)/2 from the other end of the coil of each phase.

[作用] 第1請求項に係る発明では、3相の入力端子の他に各相
の各コイルの接続点のうち2点に入力端子が設けられ、
固定部に設けられた位置検出センサの出力信号に応答し
て、各相のコイルの通電区間が切換えられるので、制御
回路および駆動回路を簡素化でき、各コイルと駆動回路
とを接続するためのリード線の数を少なくできるととも
に効率の向上を図ることができる。第2請求項および第
3請求項に係る発明では、中間端子の間隔が固定部の長
さより長く設定されているので、重複通電区間が固定部
の長さより長くなり、通電区間の切換時の推力の変動や
速度の変化が防止できる。
[Operation] In the invention according to the first claim, in addition to the three-phase input terminals, input terminals are provided at two of the connection points of each coil of each phase,
The energizing section of each phase coil is switched in response to the output signal of the position detection sensor provided on the fixed part, so the control circuit and drive circuit can be simplified, and the The number of lead wires can be reduced and efficiency can be improved. In the inventions according to the second and third claims, since the interval between the intermediate terminals is set longer than the length of the fixed part, the overlapping energized section is longer than the length of the fixed part, and the thrust when switching the energized section is Fluctuations in speed and changes in speed can be prevented.

[発明の実施例] 第1A図は、本発明の一実施例を示したリニアモータの
可動部と固定部の正面要部構造を示す構造図であり、第
1B図は第1A図の側面図であり、第2図は固定部にお
ける結線図である。第1A図および第1B図を参照して
、リニアモータは、可動部1と固定部2とから構成され
可動部1はヨーク11と永久磁石12から構成される。
[Embodiment of the Invention] Fig. 1A is a structural diagram showing the main front structure of a movable part and a fixed part of a linear motor showing an embodiment of the present invention, and Fig. 1B is a side view of Fig. 1A. FIG. 2 is a wiring diagram of the fixed part. Referring to FIGS. 1A and 1B, the linear motor is comprised of a movable part 1 and a fixed part 2, and the movable part 1 is comprised of a yoke 11 and a permanent magnet 12.

そして可動部1は固定部2と一定のエアギャップ3を介
して図示しないガイドにより、第1A図において左右方
向に自在に動くように配置されている。また、可動部1
には図示しないテーブルが取付けられている。
The movable part 1 is disposed so as to be freely movable in the left-right direction in FIG. 1A via a fixed part 2 and a fixed air gap 3 by a guide (not shown). In addition, the movable part 1
A table (not shown) is attached to the .

一方、固定部2はコア21とコイル22とによって構成
され、図示しない取付材に固定されることにより、−軸
スライドテーブルとなっている。
On the other hand, the fixed part 2 is constituted by a core 21 and a coil 22, and is fixed to a mounting member (not shown) to form a -axis sliding table.

より具体的に説明すると、可動部1のヨーク11は永久
磁石12の磁気回路となるように磁性材料で構成され、
永久磁石12の磁束で飽和しないような断面積を必要と
する。このヨーク11には、永久磁石12が所定の個数
だけ等間隔に配置されている。第1A図に示した例では
、4個の永久磁石12が配設された4掻刃式であり、か
つ、それぞれの極性はN極、S極が交互に出るようにな
っている。固定部2のコア21は、その断面が第1B図
に示すように四角形状となるように形成されている。コ
ア21の外周には、導体が巻回されてコイル22が構成
される。
To explain more specifically, the yoke 11 of the movable part 1 is made of a magnetic material so as to form a magnetic circuit of the permanent magnet 12,
A cross-sectional area that will not be saturated by the magnetic flux of the permanent magnet 12 is required. A predetermined number of permanent magnets 12 are arranged on the yoke 11 at equal intervals. In the example shown in FIG. 1A, it is a four-blade type in which four permanent magnets 12 are arranged, and the polarity of each magnet is such that N pole and S pole appear alternately. The core 21 of the fixing part 2 is formed so that its cross section is square as shown in FIG. 1B. A conductor is wound around the outer periphery of the core 21 to form a coil 22 .

永久磁石12の1極分の長さあたり3個のコイルたとえ
ばu、、vl、w、が設けられた3相方式となっている
。これらのコイルの接続方法は、第2図に示すように、
U相のコイル’I+u2+u3+ 〜+u8をすべて順
番に直列接続する。■相、W相にいても同様に接続する
。さらに、それら接続された3相のコイルをΔ結線にな
るように接続してその接続線にそれぞれ端子U、、V、
A three-phase system is employed in which three coils, for example, u, vl, and w, are provided per length of one pole of the permanent magnet 12. The method of connecting these coils is as shown in Figure 2.
The U-phase coils 'I+u2+u3+ to +u8 are all connected in series in sequence. Connect in the same way for the ■phase and W phase. Furthermore, the connected three-phase coils are connected in a delta connection, and the connection wires are connected to terminals U, V, and V, respectively.
.

W、を設ける。W is provided.

さらに、U相のコイルu2とu3r  uGとU。Furthermore, U-phase coils u2 and u3r uG and U.

の接続点にそれぞれ端子U2とU、を設ける。同様に、
■相、W相についても端子V2.V3.W2、W、を設
ける。これらの端子を設ける位置は、U2とU、の間に
4極分の長さをとっている。この長さは可動部1の極数
と同じである。
Terminals U2 and U are provided at the connection points of , respectively. Similarly,
For the ■phase and W phase, terminal V2. V3. W2, W, are provided. The positions where these terminals are provided are the length of four poles between U2 and U. This length is the same as the number of poles of the movable part 1.

第3図は、固定部2の長さを可動部1の長さの3倍にし
た場合の本発明の他の実施例を示した構造図であり、第
4図は、第3図に示した実施例の結線図である。第3図
、第4図を参照して、この例においても、U2とU、の
間隔が4極分の長さに相当するように設けられている。
FIG. 3 is a structural diagram showing another embodiment of the present invention in which the length of the fixed part 2 is three times the length of the movable part 1, and FIG. FIG. 3 is a wiring diagram of the embodiment. Referring to FIGS. 3 and 4, in this example as well, the distance between U2 and U is provided so as to correspond to the length of four poles.

第1A図に示したコイルが8極であるのに対して、この
コイルは12極である。
This coil has 12 poles, whereas the coil shown in FIG. 1A has 8 poles.

第5図は、本発明に適用されるリニアモータの駆動回路
を示したブロック図である。第5図を参照して、この駆
動回路は、リニアモータを永久磁石同期型の3相交流モ
ータとして駆動させるものである。そして、駆動回路は
、リニアモータに直結して可動部1の位置を検出するた
めのリニアスケール30と、リニアスケール3oによっ
て検出された位置に基づいて可動部1の位置に適した3
相交流を作り出すための転流回路31と、リニアモータ
の可動部位置信号を得るための可動部位置検出器32と
、可動部位置信号に応答して3相交流を通電する端子を
切換えてリニアモータの通電区間を切換えるための切換
回路33と、電流回路31によって発生された3相交流
をリニアモータ34と切換回路32とに接続するための
接続端子35とを含む。
FIG. 5 is a block diagram showing a linear motor drive circuit applied to the present invention. Referring to FIG. 5, this drive circuit drives the linear motor as a permanent magnet synchronous three-phase AC motor. The drive circuit includes a linear scale 30 that is directly connected to the linear motor to detect the position of the movable part 1, and a linear scale 30 that is adapted to the position of the movable part 1 based on the position detected by the linear scale 3o.
A commutation circuit 31 for producing a phase alternating current, a moving part position detector 32 for obtaining a moving part position signal of the linear motor, and a terminal for supplying three-phase alternating current in response to the moving part position signal are switched. It includes a switching circuit 33 for switching the energization section of the motor, and a connection terminal 35 for connecting the three-phase alternating current generated by the current circuit 31 to the linear motor 34 and the switching circuit 32.

第6図および第7図は、位置検出器の配置を示す構造図
である。
6 and 7 are structural diagrams showing the arrangement of the position detector.

次に、第5図および第6図ならびに第7図を参照して、
動作について説明する。第6図において、可動部1が左
端にある場合は、可動部位置検出器aはOFFである。
Next, with reference to FIGS. 5, 6, and 7,
The operation will be explained. In FIG. 6, when the movable part 1 is at the left end, the movable part position detector a is OFF.

このとき、切換回路は第5図に示した状態になっている
。すなわち、3相電源のU相はU、とV、に接続され、
■相はvlとWl、W相はWlとU、にそれぞれ接続さ
れている。
At this time, the switching circuit is in the state shown in FIG. That is, the U phase of the three-phase power supply is connected to U, and V,
The (2) phase is connected to vl and Wl, and the W phase is connected to Wl and U, respectively.

この場合には、固定部のコイルu、u2 u3 u4u
5  u6  VI  V2  VI  VI  VI
  V6  WI  W2  W3W4 W5 W6に
電流が流れる。つまり、第6図に示すIの区間に電流が
流れ、工′の区間には電流は流れない。工の区間に流れ
た電流により、可動部1は左方向に力を受けて動く。可
動部1が動くと、リニアスケール30がその位置を検出
する。
In this case, the fixed part coil u, u2 u3 u4u
5 u6 VI V2 VI VI VI
Current flows through V6 WI W2 W3 W4 W5 W6. In other words, current flows in the section I shown in FIG. 6, but no current flows in the section I. Due to the current flowing in the section of the workpiece, the movable part 1 receives force and moves to the left. When the movable part 1 moves, the linear scale 30 detects its position.

検出位置に基づいて、可動部1の位置に応じた3相の転
流が転流回路31により行なわれ、可動部1の位置に適
した3相の交流が発生される。このようにして可動部]
は右方向に動き続ける。
Based on the detected position, the commutation circuit 31 performs three-phase commutation according to the position of the movable part 1, and three-phase alternating current suitable for the position of the movable part 1 is generated. In this way, the movable part]
continues to move to the right.

可動部1が第6図の点線で示すAの位置にくると、可動
部位置検出器aがONする。可動部位置検出器aがON
すると、切換回路によってU、 V。
When the movable part 1 comes to the position A indicated by the dotted line in FIG. 6, the movable part position detector a is turned on. Moving part position detector a is ON
Then, the switching circuit changes U and V.

Wの3相の接続点が切換えられる。すなわち、3相出力
のUは端子U、とU2.Vは端子v1とV2、Wは端子
W、とW2に接続される。この場合には、固定部2のコ
イルu3u4 u5 u6 u7 u6  VI  V
I  VI  V6  V7  V6 W3 W4 W
5  W6  W7W6に電流が流れる。つまり、第6
図に示す■の区間に電流が流れ、■′の区間には電流が
流れない。可動部1が第6図の左端に達するまでこのH
の区間に電流が流れることになる。
The connection points of the three phases of W are switched. That is, the three-phase output U is connected to the terminals U, U2, and U2. V is connected to terminals v1 and V2, and W is connected to terminals W and W2. In this case, the coils u3u4 u5 u6 u7 u6 VI V of the fixed part 2
I VI V6 V7 V6 W3 W4 W
5 W6 W7 Current flows through W6. In other words, the 6th
Current flows in the section marked ■ in the figure, and no current flows in the section marked ■'. This H until the movable part 1 reaches the left end in Fig. 6.
Current will flow in the section.

第7図は、固定部2の長さが可動部1の長さの3倍であ
る場合の可動部位置検出器の配置図である。第7図を参
照して、可動部1の長さより少し短い間隔でさらに可動
部位置検出器すを追加して可動部位置検出器a、  b
の両方の信号で切換回路が制御される。固定部2の長さ
が可動部の長さの3倍以上である場合も同様に可動部1
の長さより若干短い間隔で可動部位置検出器を追加すれ
ばよい。
FIG. 7 is a layout diagram of the movable part position detector when the length of the fixed part 2 is three times the length of the movable part 1. Referring to FIG. 7, movable part position detectors are further added at intervals slightly shorter than the length of movable part 1 to form movable part position detectors a and b.
The switching circuit is controlled by both signals. Similarly, if the length of the fixed part 2 is three times or more the length of the movable part, the length of the movable part 1
It is sufficient to add movable part position detectors at intervals slightly shorter than the length of .

第8図は、中間端子U2とU 3 + v2とv、。FIG. 8 shows intermediate terminals U2 and U3 + v2 and v.

W2とW、のそれぞれの間隔を可動部の極数+2極分の
長さにした場合のリニアモータの概略図である。このリ
ニアモータは固定部の極数が偶数である場合に成立し、
可動部の極数をA、固定部の極数をBとすると、通電区
間lおよび■の長さは(A+B+2)/2となる。この
場合は、通電区間!および■の重複通電区間が可動部の
長さより2極分だけ長くなるので、可動部位置検出器の
設置位置をそれほど厳密に設定しなくても、通電区間の
切換時の推力変動や速度変化の不都合が生じない。
FIG. 3 is a schematic diagram of a linear motor in which the distance between W2 and W is set equal to the number of poles of the movable part plus two poles. This linear motor is realized when the fixed part has an even number of poles,
When the number of poles of the movable part is A and the number of poles of the fixed part is B, the lengths of the energized sections 1 and 2 are (A+B+2)/2. In this case, the energized section! Since the overlapping energized sections of and ■ are longer than the length of the movable part by two poles, the installation position of the movable part position detector does not have to be set so strictly, and thrust fluctuations and speed changes when switching the energized section can be easily avoided. No inconvenience will occur.

第9図は、中間端子のそれぞれの間隔を可動部1の極数
+1極分の長さにした場合のリニアモータの概略図であ
る。このリニアモータは固定部の極数が奇数である場合
に成立し、可動部の極数をA、固定部の極数をBとする
と、通電区間Iおよび■の長さは(A+B+1)/2と
なる。この場合も、通電区間Iおよび■の重複通電区間
が可動部の長さより1極分だけ長くなるので、第8図に
示した場合と同様の効果が得られる。
FIG. 9 is a schematic diagram of a linear motor in which the interval between intermediate terminals is set to the number of poles of the movable part 1 plus one pole. This linear motor is realized when the number of poles of the fixed part is an odd number, and if the number of poles of the movable part is A and the number of poles of the fixed part is B, the lengths of the energized sections I and ■ are (A+B+1)/2 becomes. In this case as well, the same effect as shown in FIG. 8 can be obtained because the overlapping current-carrying sections I and (2) are longer than the length of the movable part by one pole.

上述のように、本実施例では、通電区間を切換える切換
回路と可動部位置検出器とを設けることにより、制御回
路の簡素化を図り、リード線の本数も少なくすることが
できる。これによって、巻線抵抗を低下させることがで
きる。この結果、巻線抵抗による電圧降下を少なくする
ことができ、リニアモータのスピードの向上および効率
の向上を図ることができる。なお、本実施例はストロー
クが可動部の長さの2倍以上であるリニアモータに最も
適している。
As described above, in this embodiment, by providing a switching circuit for switching the energized section and a movable part position detector, the control circuit can be simplified and the number of lead wires can be reduced. This allows the winding resistance to be reduced. As a result, the voltage drop due to the winding resistance can be reduced, and the speed and efficiency of the linear motor can be improved. Note that this embodiment is most suitable for a linear motor whose stroke is twice or more the length of the movable part.

[発明の効果] 以上のように、第1請求項に係る発明によれば、各コイ
ルと駆動回路とを接続するためのリード線の数を少なく
でき、駆動回路も簡略化できるので、回路を複雑化する
ことなく効率の向上を図ることができる。さらに、第2
請求項および第3請求項に記載の発明によれば、通電区
間の切換時の推力の変動や速度の変化が防止できる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the invention according to the first claim, the number of lead wires for connecting each coil and the drive circuit can be reduced, and the drive circuit can also be simplified, so that the circuit can be simplified. Efficiency can be improved without increasing complexity. Furthermore, the second
According to the invention described in the claims and the third claim, it is possible to prevent fluctuations in thrust force and changes in speed when switching between energized sections.

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

第1A図は本発明の一実施例によるリニアモータの可動
部と固定部の正面要部構造を示す構造図、第1B図は第
1A図の側面図、第2図は第1A図に示したリニアモー
タの固定部における結線図、第3図は本発明の他の実施
例を示した構造図、第4図は第3図に示した他の実施例
の結線図、第5図は本発明に適用されるリニアモータの
駆動回路を示したブロック図、第6図および第7図は位
置検出器の配置を示した配置図、第8図は中間端子のそ
れぞれの間隔を可動部の極数+2極分の長さにした場合
のリニアモータの概略図、第9図は中間端子のそれぞれ
の間隔を可動部の極数+1極分の長さにした場合のリニ
アモータの概略図、第10A図は本願発明者等により提
案されたリニアモータの可動部と固定部の正面要部構造
を示す構造図、第10B図は第10A図に示したリニア
モータの側面図、第10C図は第10A図に示したリニ
アモータの固定部における結線図である。 図において、1は可動部、2は固定部、11はヨーク、
12は永久磁石、21はコア、22はコイルである。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 15図
Fig. 1A is a structural diagram showing the main front structure of the movable part and fixed part of a linear motor according to an embodiment of the present invention, Fig. 1B is a side view of Fig. 1A, and Fig. 2 is shown in Fig. 1A. A wiring diagram of the fixed part of the linear motor, FIG. 3 is a structural diagram showing another embodiment of the present invention, FIG. 4 is a wiring diagram of another embodiment shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a diagram of the present invention. Figures 6 and 7 are layout diagrams showing the arrangement of position detectors, and Figure 8 shows the distance between intermediate terminals based on the number of poles of the movable part. Figure 9 is a schematic diagram of a linear motor when the length is equal to +2 poles, and Figure 9 is a schematic diagram of a linear motor when the interval between intermediate terminals is equal to the number of poles of the movable part + 1 pole. 10B is a side view of the linear motor shown in FIG. 10A, and FIG. 10C is a side view of the linear motor shown in FIG. 10A. FIG. 3 is a wiring diagram of the fixed portion of the linear motor shown in the figure. In the figure, 1 is a movable part, 2 is a fixed part, 11 is a yoke,
12 is a permanent magnet, 21 is a core, and 22 is a coil. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts. Figure 15

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)永久磁石が設けられた可動部と、 断面矩形のコアを含み、該コアの外周に導体を巻回して
励磁コイルが形成された固定部と、前記固定部に設けら
れ、前記可動部の位置を検出するための位置検出部と、 前記固定部に設けられ、前記可動部が予め定められた領
域にあることを検出して検出信号を出力する領域検出部
とを備え、 前記励磁コイルは3相であって各相のコイルが各極ごと
に前記コアの外周に巻回されていて、各相のコイルは各
相ごとにすべて電気的に直列接続され、前記直列接続さ
れた各相のコイルはΔ結線され、各相の接続点と各相の
各コイルの接続点のうちの2点とに入力端子が設けられ
、前記領域検出部から出力された検出信号に応答して、
前記各相のコイルの通電区間を切換えることを特徴とす
る、リニアモータ。
(1) a movable part provided with a permanent magnet; a fixed part including a core with a rectangular cross section and an excitation coil formed by winding a conductor around the core; a position detection section for detecting the position of the excitation coil; and an area detection section provided on the fixed section that detects that the movable section is in a predetermined area and outputs a detection signal, is three-phase, and the coils of each phase are wound around the outer periphery of the core for each pole, and the coils of each phase are all electrically connected in series for each phase, and the coils of each phase are electrically connected in series for each phase. The coils are Δ-connected, and input terminals are provided at two points of the connection point of each phase and the connection point of each coil of each phase, and in response to a detection signal output from the area detection section,
A linear motor characterized in that the current-carrying sections of the coils of each phase are switched.
(2)前記直列接続された各相のコイルに設けられた2
つの入力端子のうち第1の入力端子の位置は、可動部の
極数をA、固定部の極数を偶数Bとしたときに、各相の
コイルの一端から(A+B)/2または(A+B+2)
/2とし、第2の入力端子の位置は、各相のコイルの他
端から(A+B)/2または(A+B+2)/2とした
ことを特徴とする、請求項第1項に記載のリニアモータ
(2) 2 provided in the coils of each phase connected in series.
The position of the first input terminal among the two input terminals is (A+B)/2 or (A+B+2) from one end of the coil of each phase when the number of poles of the movable part is A and the number of poles of the fixed part is an even number B. )
/2, and the position of the second input terminal is (A+B)/2 or (A+B+2)/2 from the other end of the coil of each phase. .
(3)前記直列接続された各相のコイルに設けられた2
つの入力端子のうち第1の入力端子の位置は、可動部の
極数をA、固定部の極数を奇数Bとしたときに、各相の
コイルの一端から(A+B+1)/2とし、第2の入力
端子の位置は、各相のコイルの他端から(A+B+1)
/2としたことを特徴とする、請求項第1項に記載のリ
ニアモータ。
(3) 2 provided in the coils of each phase connected in series.
The position of the first input terminal among the two input terminals is (A+B+1)/2 from one end of the coil of each phase, assuming that the number of poles of the movable part is A and the number of poles of the fixed part is an odd number B. The position of the input terminal 2 is from the other end of the coil of each phase (A+B+1)
2. The linear motor according to claim 1, wherein: /2.
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WO2015136758A1 (en) * 2014-03-12 2015-09-17 独立行政法人国立高等専門学校機構 Linear motor
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