JPH04229069A - 電磁駆動システム - Google Patents
電磁駆動システムInfo
- Publication number
- JPH04229069A JPH04229069A JP3135295A JP13529591A JPH04229069A JP H04229069 A JPH04229069 A JP H04229069A JP 3135295 A JP3135295 A JP 3135295A JP 13529591 A JP13529591 A JP 13529591A JP H04229069 A JPH04229069 A JP H04229069A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- motor
- coils
- drive system
- circuit
- 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.)
- Granted
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 57
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 24
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 12
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 12
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 12
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
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
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
- H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
- H02K29/12—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using detecting coils using the machine windings as detecting coil
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Linear Motors (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、第１モータ部分が第２
モータ部分に対して動けるように配置され、第２モータ
部分は第１コイルを具えており且つ第１モータ部分はそ
の第１コイル内に磁界を発生するために磁気回路を具え
ており、それらモータ部分の一方が他方のモータ部分の
少なくとも二つのコイルに電磁結合を有する短絡巻線を
具えており、その短絡巻線と前記二つのコイルの少なく
とも一つとの間の電磁結合が第２モータ部分に対する第
１モータ部分の位置に依存している電磁駆動システムに
関するものである。
モータ部分に対して動けるように配置され、第２モータ
部分は第１コイルを具えており且つ第１モータ部分はそ
の第１コイル内に磁界を発生するために磁気回路を具え
ており、それらモータ部分の一方が他方のモータ部分の
少なくとも二つのコイルに電磁結合を有する短絡巻線を
具えており、その短絡巻線と前記二つのコイルの少なく
とも一つとの間の電磁結合が第２モータ部分に対する第
１モータ部分の位置に依存している電磁駆動システムに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種類の駆動システムは米国特許第４
６１６１５３ 号から既知である。その従来技術の駆動
システムでは、モータ部分が相互に摺動できるように配
置された二つの同軸円筒形本体により構成されている。 この内側円筒形本体は周りに勵磁コイルと短絡巻線とが
配置された管から成る第１モータ部分を構成している。 外側円筒形本体は勵磁コイル内に放射方向の磁界を発生
する磁気回路を具えている。この第２モータ部分は更に
前記短絡巻線に対して同軸的に配置され且つ短絡巻線へ
の位置依存電磁結合を有する二つの検出コイルを含んで
いる。
６１６１５３ 号から既知である。その従来技術の駆動
システムでは、モータ部分が相互に摺動できるように配
置された二つの同軸円筒形本体により構成されている。 この内側円筒形本体は周りに勵磁コイルと短絡巻線とが
配置された管から成る第１モータ部分を構成している。 外側円筒形本体は勵磁コイル内に放射方向の磁界を発生
する磁気回路を具えている。この第２モータ部分は更に
前記短絡巻線に対して同軸的に配置され且つ短絡巻線へ
の位置依存電磁結合を有する二つの検出コイルを含んで
いる。
【０００３】高周波検出信号を検出コイル内へ導入する
場合には、第２モータ部分に対する第１モータ部分の位
置はその検出コイルを横切る信号から得ることができる
。この方法においては、作り付けの位置検出器を有する
モータが実現されている。しかしながら、この従来技術
の駆動システムの欠点は、位置検出に必要な構成要素が
相対的に多くの空間を占めるので、例えば電子静止画像
と共に用いられるような、例えば小型化された可搬式記
録システムのような、非常に小さい寸法を有することが
望まれる応用に対しては、この駆動システムはあまり適
しないことである。
場合には、第２モータ部分に対する第１モータ部分の位
置はその検出コイルを横切る信号から得ることができる
。この方法においては、作り付けの位置検出器を有する
モータが実現されている。しかしながら、この従来技術
の駆動システムの欠点は、位置検出に必要な構成要素が
相対的に多くの空間を占めるので、例えば電子静止画像
と共に用いられるような、例えば小型化された可搬式記
録システムのような、非常に小さい寸法を有することが
望まれる応用に対しては、この駆動システムはあまり適
しないことである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】小型化にもっと適した
本明細書の冒頭に述べた駆動システムを提供することが
本発明の目的である。
本明細書の冒頭に述べた駆動システムを提供することが
本発明の目的である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によるとこの目的
は、駆動システムが、前記短絡巻線は第２モータ部分に
より囲まれ、且つ磁気回路がその短絡巻線へ電磁的に結
合されたコイル内に磁界を発生するために配設されてい
ることを特徴とすることにより達成される。
は、駆動システムが、前記短絡巻線は第２モータ部分に
より囲まれ、且つ磁気回路がその短絡巻線へ電磁的に結
合されたコイル内に磁界を発生するために配設されてい
ることを特徴とすることにより達成される。
【０００６】このようにすると、モータを勵磁するため
にも、また位置検出のためにも、コイルを用い得るよう
にすることができる。コイルのこの二重の使用によって
、コイルをもっと効率的に用いることができ、それがコ
イルに対して必要な空間を小さくすることを意味する。 この駆動システムの一実施例は、第２モータ部分が前記
短絡巻線に電磁的に結合された３個の勵磁コイルを具え
、これら３個の勵磁コイルのうちの第１コイルと第２コ
イルとがそれら３個の勵磁コイルのうちの第３コイルに
対して対称に位置決めされており、且つ磁気回路がこれ
ら３個の勵磁コイル内に磁界を発生するために配設され
ていることを特徴とする。
にも、また位置検出のためにも、コイルを用い得るよう
にすることができる。コイルのこの二重の使用によって
、コイルをもっと効率的に用いることができ、それがコ
イルに対して必要な空間を小さくすることを意味する。 この駆動システムの一実施例は、第２モータ部分が前記
短絡巻線に電磁的に結合された３個の勵磁コイルを具え
、これら３個の勵磁コイルのうちの第１コイルと第２コ
イルとがそれら３個の勵磁コイルのうちの第３コイルに
対して対称に位置決めされており、且つ磁気回路がこれ
ら３個の勵磁コイル内に磁界を発生するために配設され
ていることを特徴とする。
【０００７】この実施例は差動検出によって位置を正確
に検出することを可能にする。そのような差動検出が実
現されている駆動システムの一実施例は、勵磁コイル内
に勵磁電流を発生するための勵磁回路と、第３勵磁コイ
ルの勵磁電流に高周波検出信号を重畳するための回路、
及び第１と第２勵磁コイル内に生じる信号間の差に基づ
き前記検出信号により起こされる第２モータ部分に対す
る第１モータ部分の位置を表示する位置信号を得るため
の検出回路とを特徴とする。
に検出することを可能にする。そのような差動検出が実
現されている駆動システムの一実施例は、勵磁コイル内
に勵磁電流を発生するための勵磁回路と、第３勵磁コイ
ルの勵磁電流に高周波検出信号を重畳するための回路、
及び第１と第２勵磁コイル内に生じる信号間の差に基づ
き前記検出信号により起こされる第２モータ部分に対す
る第１モータ部分の位置を表示する位置信号を得るため
の検出回路とを特徴とする。
【０００８】その単純さが高度に魅力的であり且つ差動
位置検出を有する一実施例は、勵磁コイルは並列に接続
され、この駆動システムが高周波検出信号が重畳された
勵磁電流により勵磁コイルの並列回路に給電するための
電流源と、第１及び第２勵磁コイル内の電流を検出する
ための検出回路、及びこれらの電流の間の差から位置信
号を得るための回路とを具えていることを特徴とする。
位置検出を有する一実施例は、勵磁コイルは並列に接続
され、この駆動システムが高周波検出信号が重畳された
勵磁電流により勵磁コイルの並列回路に給電するための
電流源と、第１及び第２勵磁コイル内の電流を検出する
ための検出回路、及びこれらの電流の間の差から位置信
号を得るための回路とを具えていることを特徴とする。
【０００９】この実施例においては、差動検出によって
電流源により第１及び第２コイル内へ直接導入された高
周波検出信号が検出の結果に影響を有しないと言う事実
が有利に用いられている。それ故に、共通の電流源から
３個の全部の勵磁コイルに給電することが可能となる。
電流源により第１及び第２コイル内へ直接導入された高
周波検出信号が検出の結果に影響を有しないと言う事実
が有利に用いられている。それ故に、共通の電流源から
３個の全部の勵磁コイルに給電することが可能となる。
【００１０】本発明は回転モータとリニアモータとの両
方に適用することができる。リニアモータを具えている
駆動システムのその単純な構造に対して魅力のある一実
施例は、前記勵磁コイルが互いに背中合わせに配置され
且つ共通軸を有して本質的に円筒形であり、第２モータ
部分は円筒形であり且つ前記勵磁コイルの共通軸と平行
な方向に前記勵磁コイル内で摺動できるように配置され
ており、且つ磁気回路が勵磁コイル内に放射方向磁界を
発生するために配設されていることを特徴とする。
方に適用することができる。リニアモータを具えている
駆動システムのその単純な構造に対して魅力のある一実
施例は、前記勵磁コイルが互いに背中合わせに配置され
且つ共通軸を有して本質的に円筒形であり、第２モータ
部分は円筒形であり且つ前記勵磁コイルの共通軸と平行
な方向に前記勵磁コイル内で摺動できるように配置され
ており、且つ磁気回路が勵磁コイル内に放射方向磁界を
発生するために配設されていることを特徴とする。
【００１１】この駆動システムの別の実施例は、前記短
絡巻線が非導磁性で導電材料から成るバスにより形成さ
れており、該バスは第２モータ部分により囲まれており
且つ該バスが磁気回路を囲んでいることを特徴とする。
絡巻線が非導磁性で導電材料から成るバスにより形成さ
れており、該バスは第２モータ部分により囲まれており
且つ該バスが磁気回路を囲んでいることを特徴とする。
【００１２】このバスの使用が二重の目的、言い換える
と、短絡巻線の形成と磁気回路の包括とを達成する。
と、短絡巻線の形成と磁気回路の包括とを達成する。
【００１３】磁気回路の極端に単純な構造が、前記磁気
回路が第２モータ部分の軸と平行な共通軸を有する互い
に背中合わせに配置された円筒形の永久磁石を具えてお
り、該磁石の磁極は円筒の両端に置かれ、そこでは磁石
の二つの対向する円筒端部が同じ極性を有していること
を特徴とする一実施例において得ることができる。
回路が第２モータ部分の軸と平行な共通軸を有する互い
に背中合わせに配置された円筒形の永久磁石を具えてお
り、該磁石の磁極は円筒の両端に置かれ、そこでは磁石
の二つの対向する円筒端部が同じ極性を有していること
を特徴とする一実施例において得ることができる。
【００１４】円筒磁石の極の間の距離を十分小さく選ん
だ場合には、第２モータ部分内の導磁路は十分高い磁界
を発生するためには必要でない。第２モータ部分内の導
磁路を省略することが、第１と第２モータ部分の間の粘
着力が無いと言う付加的な利点を有するので、モータ部
分の単純な支承を満足し得る。モータの位置検出が電子
的に変換される無ブラシ直流モータの整流時を決定する
ために用いることができるとはいえ、本発明は位置サー
ボシステムに用いるために抜群に適している。これが実
現される一実施例は、このシステムが、前記位置信号と
第２モータ部分に対する第１モータ部分の所望の位置を
指示する基準信号と、に応答して勵磁電流を制御するた
めの制御回路を具えていることを特徴とする。
だ場合には、第２モータ部分内の導磁路は十分高い磁界
を発生するためには必要でない。第２モータ部分内の導
磁路を省略することが、第１と第２モータ部分の間の粘
着力が無いと言う付加的な利点を有するので、モータ部
分の単純な支承を満足し得る。モータの位置検出が電子
的に変換される無ブラシ直流モータの整流時を決定する
ために用いることができるとはいえ、本発明は位置サー
ボシステムに用いるために抜群に適している。これが実
現される一実施例は、このシステムが、前記位置信号と
第２モータ部分に対する第１モータ部分の所望の位置を
指示する基準信号と、に応答して勵磁電流を制御するた
めの制御回路を具えていることを特徴とする。
【００１５】
【実施例】以下、本発明による駆動システムの４つの実
施例を示す図１〜４を参照して、本発明を更に詳細に説
明する。
施例を示す図１〜４を参照して、本発明を更に詳細に説
明する。
【００１６】図１は、この駆動システムの断面図を示す
図１ａとこの駆動システムの一部を切除した斜視図を示
す図１ｂとによって、本発明による駆動システムの第１
実施例を示している。図示の実施例は、互いに内側に配
置された二つの円筒形本体の形態を有し、運動軸３に沿
って相互に動けるように配置された、第１モータ部分１
と第２モータ部分２とを具えている、リニアモータに関
するものである。ここに表示された実施例においては、
各モータ部分は丸い円筒形形状を有している。しかしな
がら、丸くない筒形断面を有する、例えば矩形断面を有
する、筒形も適している。第２モータ部分２は互いに背
中合わせに置かれ、且つ第１モータ部分１に対して同軸
的に配置された、３個の円筒形の勵磁コイルを具えてい
る。第１モータ部分１はこれらコイル４，５及び６内に
放射方向に向けられた磁界を発生するために磁気回路を
具えている。そのような磁気回路は互いに背中合わせに
置かれてその軸が運動軸３と一致している二つの円筒形
永久磁石７と８とからなっている。この円筒の端部に磁
気伝導性板９，１０及び１１が置かれている。磁石７と
８との磁極が円筒の両端部に置かれている。磁石７と８
との対向する極が同じ極性を有するので、放射方向に向
けられた磁界が板９，１０及び１１に対向して置かれて
いるコイル４，５及び６の部分に発生する。図解のため
に、発生した磁界の磁力線が図１ａに点線によって表示
してある。 この磁気回路は、電気的には伝導性で磁気的には非伝導
性の材料、例えばアルミニウム，銅あるいは真鍮製の円
筒形バス１２内に含まれている。勵磁コイルが勵磁され
、コイル４及び６内の電流の方向がコイル５内の電流の
方向と対向している場合には、ローレンツ力が第１モー
タ部分と第２モータ部分との間に及ぼされるので、それ
らは相互に対して動き得る。それに加えて、コイル５の
勵磁電流に高周波検出電流が重畳されている場合には、
バスがコイル５に電磁的に結合された短絡巻線として動
作するので、バス１２に交流電流が発生する。この交流
電流はそのバス表面にわたって均等に分布される。コイ
ル４と６ともこのバス１２に電磁的に結合されているの
で、バス１２内の交流電流の結果としてコイル４と６と
の中に交流電圧が発生する。この交流電圧の力は関連す
るコイルに対向するバス表面の大きさにほとんど直接比
例している。これは、発生した交流電圧の力が第２モー
タ部分２に対する第１モータ部分１の位置を表示するこ
とを意味する。これらコイル内に発生した交流電圧から
、第２モータ部分に対する第１モータ部分の位置を表示
する位置信号を、極端に単純な様式で得ることができる
。
図１ａとこの駆動システムの一部を切除した斜視図を示
す図１ｂとによって、本発明による駆動システムの第１
実施例を示している。図示の実施例は、互いに内側に配
置された二つの円筒形本体の形態を有し、運動軸３に沿
って相互に動けるように配置された、第１モータ部分１
と第２モータ部分２とを具えている、リニアモータに関
するものである。ここに表示された実施例においては、
各モータ部分は丸い円筒形形状を有している。しかしな
がら、丸くない筒形断面を有する、例えば矩形断面を有
する、筒形も適している。第２モータ部分２は互いに背
中合わせに置かれ、且つ第１モータ部分１に対して同軸
的に配置された、３個の円筒形の勵磁コイルを具えてい
る。第１モータ部分１はこれらコイル４，５及び６内に
放射方向に向けられた磁界を発生するために磁気回路を
具えている。そのような磁気回路は互いに背中合わせに
置かれてその軸が運動軸３と一致している二つの円筒形
永久磁石７と８とからなっている。この円筒の端部に磁
気伝導性板９，１０及び１１が置かれている。磁石７と
８との磁極が円筒の両端部に置かれている。磁石７と８
との対向する極が同じ極性を有するので、放射方向に向
けられた磁界が板９，１０及び１１に対向して置かれて
いるコイル４，５及び６の部分に発生する。図解のため
に、発生した磁界の磁力線が図１ａに点線によって表示
してある。 この磁気回路は、電気的には伝導性で磁気的には非伝導
性の材料、例えばアルミニウム，銅あるいは真鍮製の円
筒形バス１２内に含まれている。勵磁コイルが勵磁され
、コイル４及び６内の電流の方向がコイル５内の電流の
方向と対向している場合には、ローレンツ力が第１モー
タ部分と第２モータ部分との間に及ぼされるので、それ
らは相互に対して動き得る。それに加えて、コイル５の
勵磁電流に高周波検出電流が重畳されている場合には、
バスがコイル５に電磁的に結合された短絡巻線として動
作するので、バス１２に交流電流が発生する。この交流
電流はそのバス表面にわたって均等に分布される。コイ
ル４と６ともこのバス１２に電磁的に結合されているの
で、バス１２内の交流電流の結果としてコイル４と６と
の中に交流電圧が発生する。この交流電圧の力は関連す
るコイルに対向するバス表面の大きさにほとんど直接比
例している。これは、発生した交流電圧の力が第２モー
タ部分２に対する第１モータ部分１の位置を表示するこ
とを意味する。これらコイル内に発生した交流電圧から
、第２モータ部分に対する第１モータ部分の位置を表示
する位置信号を、極端に単純な様式で得ることができる
。
【００１７】位置信号が極端に単純な様式で得られる駆
動システムの一実施例を図２に表示する。この図におい
ては、勵磁コイル４，５及び６が並列に接続され、高周
波検出信号が重畳された勵磁電流により、単一の電圧−
電流変換器２０から勵磁されている。それによって発振
器２２から発生している高周波電圧が所望の勵磁電流を
表す制御電圧Ｖｓ へ加えられる加算器回路２１が検出
信号を重畳するために使用されている。加算器回路２１
の電圧信号が、その電圧信号を勵磁電流に変換し、この
電流を勵磁コイル４，５及び６の並列回路へ印加する、
電圧−電流変換器２０の入力端子へ印加される。コイル
４と６とを通る電流はそれぞれ電流検出器２４と２３と
によって検出される。差動増幅器２５によって、二つの
検出された電流の間の差が決定される。コイル５に対す
るコイル４と６との対称な位置のために、二つの検出さ
れた電流の間の差は第２モータ部分２に対する第１モー
タ部分１の位置を表す交流電流成分を単に具えている。 この点において、差動電流成分の振幅が、コイル４に対
向して置かれたバス表面がコイル６に対向して置かれた
バス表面に等しい位置に一致する中心位置からのモータ
位置偏差を表示する。差動電流成分の位相が偏差の方向
を表す。それ故に、位置の方向と大きさとの両方を指示
している位置信号が、差動増幅器２５により供給される
差信号と、移相器ψを介して発振器２２により供給され
る高周波信号と、が印加されることができる同期検出器
２６によって容易に得られる。位置信号Ｖｐ を同期検
出器２６の出力端子から求めることができる。このモー
タの動作範囲における場合には、短絡巻線１２と中央コ
イル５との間の電磁結合は二つのモータ部分の相互位置
と外側モータコイル４と６との間の電磁結合の度合いと
には無関係であり、且つ短絡巻線はモータ部分の相互偏
移に対して線型関係を有し、位置信号Ｖｐ の力と相互
に対するモータ部分の位置との間の関係は実質的に線型
であるので、位置信号はモータ部分の相互位置を制御す
るための位置サーボにおける位置検出器信号として直ち
に適している。この点で、差動増幅器２７内で、位置信
号Ｖｐ を所望の位置を指示する信号Ｖｇ と比較する
ことができる。見出された差を表示する差動増幅器２７
の出力信号が、この信号の関数として信号Ｖｓ を得る
制御回路Ｒへ印加されるので、所望の位置と実際の位置
との間の差が零と殆ど等しく保たれる。
動システムの一実施例を図２に表示する。この図におい
ては、勵磁コイル４，５及び６が並列に接続され、高周
波検出信号が重畳された勵磁電流により、単一の電圧−
電流変換器２０から勵磁されている。それによって発振
器２２から発生している高周波電圧が所望の勵磁電流を
表す制御電圧Ｖｓ へ加えられる加算器回路２１が検出
信号を重畳するために使用されている。加算器回路２１
の電圧信号が、その電圧信号を勵磁電流に変換し、この
電流を勵磁コイル４，５及び６の並列回路へ印加する、
電圧−電流変換器２０の入力端子へ印加される。コイル
４と６とを通る電流はそれぞれ電流検出器２４と２３と
によって検出される。差動増幅器２５によって、二つの
検出された電流の間の差が決定される。コイル５に対す
るコイル４と６との対称な位置のために、二つの検出さ
れた電流の間の差は第２モータ部分２に対する第１モー
タ部分１の位置を表す交流電流成分を単に具えている。 この点において、差動電流成分の振幅が、コイル４に対
向して置かれたバス表面がコイル６に対向して置かれた
バス表面に等しい位置に一致する中心位置からのモータ
位置偏差を表示する。差動電流成分の位相が偏差の方向
を表す。それ故に、位置の方向と大きさとの両方を指示
している位置信号が、差動増幅器２５により供給される
差信号と、移相器ψを介して発振器２２により供給され
る高周波信号と、が印加されることができる同期検出器
２６によって容易に得られる。位置信号Ｖｐ を同期検
出器２６の出力端子から求めることができる。このモー
タの動作範囲における場合には、短絡巻線１２と中央コ
イル５との間の電磁結合は二つのモータ部分の相互位置
と外側モータコイル４と６との間の電磁結合の度合いと
には無関係であり、且つ短絡巻線はモータ部分の相互偏
移に対して線型関係を有し、位置信号Ｖｐ の力と相互
に対するモータ部分の位置との間の関係は実質的に線型
であるので、位置信号はモータ部分の相互位置を制御す
るための位置サーボにおける位置検出器信号として直ち
に適している。この点で、差動増幅器２７内で、位置信
号Ｖｐ を所望の位置を指示する信号Ｖｇ と比較する
ことができる。見出された差を表示する差動増幅器２７
の出力信号が、この信号の関数として信号Ｖｓ を得る
制御回路Ｒへ印加されるので、所望の位置と実際の位置
との間の差が零と殆ど等しく保たれる。
【００１８】ここまでに説明した実施例においては、バ
ス１２が短絡巻線になる。そのような短絡巻線は、しか
しながら、第１モータ部分の周りに巻かれた円筒形コイ
ルによって形成されてもよい。モータ構造の頑強性がバ
スの形態での短絡巻線の結果として増強されるので、バ
スの形態の短絡巻線の方が好ましい。
ス１２が短絡巻線になる。そのような短絡巻線は、しか
しながら、第１モータ部分の周りに巻かれた円筒形コイ
ルによって形成されてもよい。モータ構造の頑強性がバ
スの形態での短絡巻線の結果として増強されるので、バ
スの形態の短絡巻線の方が好ましい。
【００１９】本発明が３個の勵磁コイルを具えている駆
動システムに制限されるものではないことは注目される
べきである。本発明は２個の勵磁コイルあるいは３個よ
り多い勵磁コイルが短絡巻線へ電磁的に結合された態様
にも同様に適用することができる。
動システムに制限されるものではないことは注目される
べきである。本発明は２個の勵磁コイルあるいは３個よ
り多い勵磁コイルが短絡巻線へ電磁的に結合された態様
にも同様に適用することができる。
【００２０】第２モータ部分内に、第１モータ部分内の
短絡巻線へ電磁的に結合されている二つのコイルを具え
ているモータは、例えば図１に示された態様ではあるが
、そこから例えばコイル４と磁石７とが省略された態様
により構成されてもよい。かくして、そのような実施例
は図３に示したようにコイル５と６とを勵磁して位置信
号を得るための勵磁回路を具えている。この実施例では
、コイル６は電圧−電流変換器３０によって勵磁される
。コイル５は低域通過フィルター３１を通って電圧−電
流変換器３２によって勵磁される。発振器回路３４が高
周波検出電流を高域通過フィルター３３を介してコイル
５へ導入する。コイル６内の電流が電流検出器３５によ
って検出される。この電流転出器３５は検出された電流
に比例する信号電圧を発生する普通の種類のものの一つ
である。高域通過フィルター３６においてこの信号電圧
が整流器３７へ印加される。
短絡巻線へ電磁的に結合されている二つのコイルを具え
ているモータは、例えば図１に示された態様ではあるが
、そこから例えばコイル４と磁石７とが省略された態様
により構成されてもよい。かくして、そのような実施例
は図３に示したようにコイル５と６とを勵磁して位置信
号を得るための勵磁回路を具えている。この実施例では
、コイル６は電圧−電流変換器３０によって勵磁される
。コイル５は低域通過フィルター３１を通って電圧−電
流変換器３２によって勵磁される。発振器回路３４が高
周波検出電流を高域通過フィルター３３を介してコイル
５へ導入する。コイル６内の電流が電流検出器３５によ
って検出される。この電流転出器３５は検出された電流
に比例する信号電圧を発生する普通の種類のものの一つ
である。高域通過フィルター３６においてこの信号電圧
が整流器３７へ印加される。
【００２１】高域通過フィルター３６の出力端子におい
て、交流電圧がコイル６とバス１２との間の電磁結合の
量により決定される振幅を有して発生される。この結合
は第２モータ部分に対する第１モータ部分の位置に依存
しているので、フィルター３６の出力端子における交流
電圧の振幅はこの位置を表示するであろう。この交流電
圧が一旦整流器３７により整流されると、その直流電圧
レベルがモータ位置を指示する信号を整流器３７の出力
端子から求めることができる。この信号は位置信号Ｖｐ
として用いることができる。位置サーボシステムに適
用された場合には、信号Ｖｇ と一緒にこの信号Ｖｐ
が、信号Ｖｇ とＶｐ とから電圧−電流変換器３０と
３２とに対する制御電圧を得る回路３８へ印加され得る
。
て、交流電圧がコイル６とバス１２との間の電磁結合の
量により決定される振幅を有して発生される。この結合
は第２モータ部分に対する第１モータ部分の位置に依存
しているので、フィルター３６の出力端子における交流
電圧の振幅はこの位置を表示するであろう。この交流電
圧が一旦整流器３７により整流されると、その直流電圧
レベルがモータ位置を指示する信号を整流器３７の出力
端子から求めることができる。この信号は位置信号Ｖｐ
として用いることができる。位置サーボシステムに適
用された場合には、信号Ｖｇ と一緒にこの信号Ｖｐ
が、信号Ｖｇ とＶｐ とから電圧−電流変換器３０と
３２とに対する制御電圧を得る回路３８へ印加され得る
。
【００２２】ここまでに説明した駆動システムの態様は
リニアモータである。しかし、本発明は回転モータにも
同様に関連している。回転モータ６２の形態での駆動シ
ステムの一実施例を図４に表示する。回転モータ６２は
永久磁石材料からなる円筒形のロータ４１を具えており
、そのロータは強磁性ステータ４２の周りに回転できる
ように配置されている。ロータ４１とステータ４２との
間の角度はΘで表されいる。このステータ４２は、互い
に対して６０°だけ角度的に移動され、且つ磁極片状の
端部を有する６個のステータ歯５０， …，５５を具え
ている。ステータ歯５０， …，５５の磁極片状の端部
に対向して、ロータ円周の上に平等に分布された４個の
Ｎ磁極４３， ４５，４７， ４９と、４個のＳ磁極４
４， ４６， ４８， ６３が存在している。ステータ
歯５０， …，５５がそれぞれステータコイル５６，
…， ６１のコアを形成している。対向して配置された
ステータ歯のコイルが直列に接続されている。ステータ
４２内でステータ歯５０，５１及び５５の磁極片状端部
に対向して、短絡巻線６４が配置されており、その短絡
巻線はコイル５６， ５７及び６１のうちの一つに電磁
的に結合されており、且つその短絡巻線内には角Θの特
定の範囲内で短絡巻線６４とコイル５６との間の磁気結
合は角Θと無関係であり、且つ短絡巻線６４とコイル５
６及び６１との間の電磁結合は実質的にΘに直接的に比
例する。
リニアモータである。しかし、本発明は回転モータにも
同様に関連している。回転モータ６２の形態での駆動シ
ステムの一実施例を図４に表示する。回転モータ６２は
永久磁石材料からなる円筒形のロータ４１を具えており
、そのロータは強磁性ステータ４２の周りに回転できる
ように配置されている。ロータ４１とステータ４２との
間の角度はΘで表されいる。このステータ４２は、互い
に対して６０°だけ角度的に移動され、且つ磁極片状の
端部を有する６個のステータ歯５０， …，５５を具え
ている。ステータ歯５０， …，５５の磁極片状の端部
に対向して、ロータ円周の上に平等に分布された４個の
Ｎ磁極４３， ４５，４７， ４９と、４個のＳ磁極４
４， ４６， ４８， ６３が存在している。ステータ
歯５０， …，５５がそれぞれステータコイル５６，
…， ６１のコアを形成している。対向して配置された
ステータ歯のコイルが直列に接続されている。ステータ
４２内でステータ歯５０，５１及び５５の磁極片状端部
に対向して、短絡巻線６４が配置されており、その短絡
巻線はコイル５６， ５７及び６１のうちの一つに電磁
的に結合されており、且つその短絡巻線内には角Θの特
定の範囲内で短絡巻線６４とコイル５６との間の磁気結
合は角Θと無関係であり、且つ短絡巻線６４とコイル５
６及び６１との間の電磁結合は実質的にΘに直接的に比
例する。
【００２３】このモータ６２の３組の直列接続されたコ
イルは、図２に示した回路によって勵磁されてもよい。 この角を表す位置信号は図２に示した回路によって同様
に得ることができる。
イルは、図２に示した回路によって勵磁されてもよい。 この角を表す位置信号は図２に示した回路によって同様
に得ることができる。
【図１】図１は本発明による駆動システムの第１実施例
を示すもので、図１ａによりこの駆動システムの断面図
を、図１ｂによりこの駆動システムの一部を除去した斜
視図を示している。
を示すもので、図１ａによりこの駆動システムの断面図
を、図１ｂによりこの駆動システムの一部を除去した斜
視図を示している。
【図２】図２は極端に単純な様式で位置信号を得ること
ができる駆動システムの一実施例を示している。
ができる駆動システムの一実施例を示している。
【図３】図３は、図２に示した実施例に示した態様では
あるが、そこからコイル４と磁石７とを省略した実施例
を示している。
あるが、そこからコイル４と磁石７とを省略した実施例
を示している。
【図４】図４は回転モータの形態での本発明による駆動
システムの一実施例を示している。
システムの一実施例を示している。
１ 第１モータ部分
２ 第２モータ部分
３ 運動軸
４，５，６ 勵磁コイル
７，８ 円筒形永久磁石
９，１０， １１ 磁気伝導性板
１２ バス
２０， ３０， ３２ 電圧−電流変換器２１ 加
算器回路 ２２ 発振器 ２３， ２４， ３５ 電流検出器 ２５， ２７ 差動増幅器 ２６ 同期検出器 ３１ 低域通過フィルター ３３，３６ 高域通過フィルター ３４ 発振器回路 ３７ 整流器 ３８ 制御電圧を得るための回路 ４１ 円筒形のロータ ４２ 強磁性ステータ ４３， ４５， ４７， ４９ Ｎ磁極４４， ４６
， ４８， ６３ Ｓ磁極５０〜５５ ステータ歯 ５６〜６１ ステータコイル ６２ 回転モータ Ｒ 制御回路 ψ 移相器 Ｖｇ 所望位置を示す信号 Ｖｐ 位置信号 Ｖｓ 制御電圧
算器回路 ２２ 発振器 ２３， ２４， ３５ 電流検出器 ２５， ２７ 差動増幅器 ２６ 同期検出器 ３１ 低域通過フィルター ３３，３６ 高域通過フィルター ３４ 発振器回路 ３７ 整流器 ３８ 制御電圧を得るための回路 ４１ 円筒形のロータ ４２ 強磁性ステータ ４３， ４５， ４７， ４９ Ｎ磁極４４， ４６
， ４８， ６３ Ｓ磁極５０〜５５ ステータ歯 ５６〜６１ ステータコイル ６２ 回転モータ Ｒ 制御回路 ψ 移相器 Ｖｇ 所望位置を示す信号 Ｖｐ 位置信号 Ｖｓ 制御電圧
Claims (9)
- 【請求項１】 第１モータ部分が第２モータ部分に対
して動けるように配置され、第２モータ部分は第１コイ
ルを具えており且つ第１モータ部分はその第１コイル内
に磁界を発生するために磁気回路を具えており、それら
モータ部分の一方が他方のモータ部分の少なくとも二つ
のコイルに電磁結合を有する短絡巻線を具えており、そ
の短絡巻線と前記二つのコイルの少なくとも一つとの間
の電磁結合が第２モータ部分に対する第１モータ部分の
位置に依存している電磁駆動システムにおいて、前記短
絡巻線は第２モータ部分により囲まれ、且つ磁気回路が
その短絡巻線へ電磁的に結合されたコイル内に磁界を発
生するために配設されていることを特徴とする電磁駆動
システム。 - 【請求項２】 第２モータ部分が前記短絡巻線に電磁
的に結合された３個の勵磁コイルを具え、これら３個の
勵磁コイルのうちの第１コイルと第２コイルとがそれら
３個の勵磁コイルのうちの第３コイルに対して対称に位
置決めされており、且つ磁気回路がこれら３個の勵磁コ
イル内に磁界を発生するために配設されていることを特
徴とする請求項１記載の電磁駆動システム。 - 【請求項３】 前記勵磁コイルが互いに背中合わせに
配置され、且つ共通軸を有して本質的に円筒形であり、
第２モータ部分は円筒形であり、且つ前記勵磁コイルの
共通軸と平行な方向に前記勵磁コイル内で摺動できるよ
うに配置されており、且つ磁気回路が勵磁コイル内に放
射方向磁界を発生するために配設されていることを特徴
とする請求項１または２記載の電磁駆動システム。 - 【請求項４】 前記短絡巻線が非導磁性で導電材料か
ら成るバスにより形成されており、該バスは第２モータ
部分により囲まれており、且つ該バスが磁気回路を囲ん
でいることを特徴とする請求項３記載の電磁駆動システ
ム。 - 【請求項５】 前記磁気回路が第２モータ部分の軸と
平行な共通軸を有する互いに背中合わせに配置された円
筒形の永久磁石を具えており、該磁石の磁極は円筒の両
端に置かれ、そこでは磁石の二つの対向する円筒端部が
同じ極性を有していることを特徴とする請求項３または
４記載の電磁駆動システム。 - 【請求項６】 第２モータ部分では磁気回路の二つの
対向する極により発生した磁界を誘導するための導磁路
が省略されていることを特徴とする請求項３、４または
５記載の電磁駆動システム。 - 【請求項７】 勵磁コイル内に勵磁電流を発生するた
めの勵磁回路と、第３勵磁コイルの勵磁電流に高周波検
出信号を重畳するための回路、及び第１と第２勵磁コイ
ル内に生じる信号間の差に基づき前記検出信号により起
こされる第２モータ部分に対する第１モータ部分の位置
を表示する位置信号を得るための検出回路と、を特徴と
する請求項２、３、４または５記載の電磁駆動システム
。 - 【請求項８】 勵磁コイルは並列に接続され、この駆
動システムが高周波検出信号が重畳された勵磁電流によ
り勵磁コイルの並列回路に給電するための電流源と、第
１及び第２勵磁コイル内の電流を検出するための検出回
路、及びこれらの電流の間の差から位置信号を得るため
の回路と、を具えていることを特徴とする請求項７記載
の電磁駆動システム。 - 【請求項９】 このシステムが、前記位置信号と第２
モータ部分に対する第１モータ部分の所望の位置を指示
する基準信号と、に応答して勵磁電流を制御するための
制御回路を具えていることを特徴とする請求項７記載の
電磁駆動システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9001126 | 1990-05-14 | ||
| NL9001126A NL9001126A (nl) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | Elektromagnetisch aandrijfsysteem. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04229069A true JPH04229069A (ja) | 1992-08-18 |
| JP3075770B2 JP3075770B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=19857091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03135295A Expired - Fee Related JP3075770B2 (ja) | 1990-05-14 | 1991-05-13 | 電磁駆動システム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5399952A (ja) |
| EP (1) | EP0457389B1 (ja) |
| JP (1) | JP3075770B2 (ja) |
| DE (1) | DE69111889T2 (ja) |
| NL (1) | NL9001126A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009545942A (ja) * | 2006-08-03 | 2009-12-24 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 同期電動機とセンサレス電動機システムおよび同期電動機を有するセンサレス電動機システムの運転方法 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2596857Y2 (ja) * | 1993-06-07 | 1999-06-21 | ティーディーケイ株式会社 | 可動磁石式アクチュエータ |
| EP0580117A3 (en) * | 1992-07-20 | 1994-08-24 | Tdk Corp | Moving magnet-type actuator |
| DE69311525T2 (de) * | 1993-01-07 | 1997-10-02 | Tdk Corp | Elektromagnetpumpe mit beweglichem Magnetkolben |
| MY120887A (en) * | 1995-06-08 | 2005-12-30 | Sony Corp | Rotation position detecting device and motor device. |
| GB2305518B (en) * | 1995-09-26 | 1999-11-03 | Custom Dev Ltd | Electronic actuator position control |
| DE19605413A1 (de) * | 1996-02-14 | 1996-07-11 | Schinkoethe Wolfgang Prof Dr I | Gleichstromlinearmotor mit integriertem Wegmeßsystem |
| US5754026A (en) * | 1997-04-04 | 1998-05-19 | Ford Global Technologies, Inc. | Induction motor control method |
| GB9721747D0 (en) * | 1997-10-15 | 1997-12-10 | Denne Phillip R M | Electromagnetic apparatus for producing linear motion |
| CN1278964A (zh) * | 1997-10-15 | 2001-01-03 | 高级运动技术有限责任公司 | 直线电磁电机 |
| DE19748647C2 (de) * | 1997-11-04 | 2001-09-27 | Festo Ag & Co | Elektromagnetisches Antriebssystem mit integrierter Wegsignalerzeugung |
| US6669909B2 (en) | 2001-03-26 | 2003-12-30 | Allegro Technologies Limited | Liquid droplet dispensing |
| DE10229687A1 (de) * | 2002-06-27 | 2004-01-22 | Universität Stuttgart | Verfahren zur integrierten Wegmessung in Gleichstromlinearmotoren unter Ausnutzung von Flussdichteänderungen im magnetbehafteten Teilsystem |
| DE10229689A1 (de) * | 2002-06-27 | 2004-01-22 | Universität Stuttgart | Verfahren zur integrierten Wegmessung in Gleichstromlinearmotoren mit alternierender Anordnung von Permanent-Magneten und Flussführungsteilen |
| DE102006036289B4 (de) * | 2006-08-03 | 2010-04-08 | Siemens Ag | Motorsystem sowie Verfahren zum Betreiben eines Motorsystems |
| US20110118610A1 (en) * | 2008-07-10 | 2011-05-19 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | An optical image probe |
| EP2341381A1 (en) | 2009-12-15 | 2011-07-06 | Dialog Imaging Systems GmbH | Drop detection using lens position sensing of camera module |
| DE102010003625A1 (de) * | 2010-04-01 | 2011-10-06 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Linearmotor für einen Linearverdichter |
| DE102014016189A1 (de) * | 2014-11-03 | 2016-05-04 | Audi Ag | Bestimmung einer Position eines beweglichen Elementes eines für ein Kraftfahrzeug bestimmten Linearaktuators |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3870931A (en) * | 1974-02-04 | 1975-03-11 | Sun Chemical Corp | Solenoid servomechanism |
| US4363980A (en) * | 1979-06-05 | 1982-12-14 | Polaroid Corporation | Linear motor |
| DE3033684A1 (de) * | 1980-09-08 | 1982-04-29 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Kolbenpumpe mit elektromagnetischem antrieb |
| US4652820A (en) * | 1983-03-23 | 1987-03-24 | North American Philips Corporation | Combined position sensor and magnetic motor or bearing |
| JPS60183960A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-19 | Oak Giken Kk | 電磁アクチユエ−タ |
| IE55855B1 (en) * | 1984-10-19 | 1991-01-30 | Kollmorgen Ireland Ltd | Position and speed sensors |
| JPS61132064A (ja) * | 1984-11-29 | 1986-06-19 | Sony Corp | ブラシレスモ−タ |
| US4616153A (en) * | 1984-12-10 | 1986-10-07 | Lee Robert E | Closed-loop linear position servomotor |
| DE3740800A1 (de) * | 1987-12-02 | 1989-06-15 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur erfassung des wegs oder des drehwinkels |
-
1990
- 1990-05-14 NL NL9001126A patent/NL9001126A/nl not_active Application Discontinuation
-
1991
- 1991-04-17 US US07/686,904 patent/US5399952A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-07 EP EP91201086A patent/EP0457389B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-07 DE DE69111889T patent/DE69111889T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-13 JP JP03135295A patent/JP3075770B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009545942A (ja) * | 2006-08-03 | 2009-12-24 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 同期電動機とセンサレス電動機システムおよび同期電動機を有するセンサレス電動機システムの運転方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69111889T2 (de) | 1996-04-18 |
| JP3075770B2 (ja) | 2000-08-14 |
| US5399952A (en) | 1995-03-21 |
| NL9001126A (nl) | 1991-12-02 |
| DE69111889D1 (de) | 1995-09-14 |
| EP0457389A1 (en) | 1991-11-21 |
| EP0457389B1 (en) | 1995-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH04229069A (ja) | 電磁駆動システム | |
| US4329636A (en) | Rotation sensor device | |
| EP0121007B1 (en) | A combined position sensor and magnetic actuator | |
| RU2141716C1 (ru) | Электрическая машина | |
| US5444368A (en) | Differential reactance permanent magnet position transducer | |
| US5952743A (en) | Electric motor | |
| JPS62244265A (ja) | ブラシレスモータ | |
| JPH07110119B2 (ja) | 駆動及び位置決め方式 | |
| US5160886A (en) | Permanent magnet resolver for producing a resolver-to-digital converter compatible output | |
| US5070264A (en) | Position sensor | |
| JPH08331816A (ja) | 同期機 | |
| WO2003001144A1 (fr) | Equipement de mesure de deplacements | |
| US6229231B1 (en) | Reciprocating motor having controllable rotor position | |
| US5304876A (en) | Electromagnetic bearing | |
| EP0164742B1 (en) | Brushless motor | |
| JPH07105809A (ja) | リニア変位センサ | |
| JPH08168232A (ja) | リニアエンコーダ装置 | |
| JPH01318901A (ja) | 磁気誘導式センサ | |
| Kant et al. | A 6-DoF position sensor for bearingless slice motors | |
| JP2556383B2 (ja) | 磁気レゾルバ | |
| JPS59107229A (ja) | トルク検出装置 | |
| JPS59105532A (ja) | トルク検出装置 | |
| JPH0635656Y2 (ja) | ステツピングモ−タ | |
| JP3680363B2 (ja) | 磁気軸受制御装置 | |
| JPS5831613B2 (ja) | サ−ボ機構 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |