JPH0670533A - リニアモータ - Google Patents

リニアモータ

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Publication number
JPH0670533A
JPH0670533A JP21108192A JP21108192A JPH0670533A JP H0670533 A JPH0670533 A JP H0670533A JP 21108192 A JP21108192 A JP 21108192A JP 21108192 A JP21108192 A JP 21108192A JP H0670533 A JPH0670533 A JP H0670533A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slots
linear motor
stator
core
stator winding
Prior art date
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Pending
Application number
JP21108192A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Takigawa
敏明 滝川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP21108192A priority Critical patent/JPH0670533A/ja
Publication of JPH0670533A publication Critical patent/JPH0670533A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 固定子巻線の温度上昇を低減したリニアモ
ータを提供する。 【効果】 固定子鉄心におけるスロット底部から反空
隙面までの距離(コアバック)の間での磁束密度を全ス
ロットにおいて一定に保つことができ、固定子鉄心の両
端部の三相分が巻装されるスロットにおける固定子巻線
での電流密度に対し、前記スロット以外のスロットに巻
装された固定子巻線の電流密度を下げることができ、発
生ロスの低減が可能で固定子巻線での温度上昇の低減が
できる。又、固定子鉄心中央部での発生ロスの低減が可
能となり、固定子鉄心中央部での温度上昇を押さえるこ
とができ、中央部と両端部での温度上昇を均一にするこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リニアモータに関す
る。
【0002】
【従来の技術】リニアモータを応用した搬送システムと
しては、例えば特開昭61−173606号が知られて
いる。
【0003】図2には、同期式リニアモータを使用した
直線往復駆動装置の断面図を示している。リニアモータ
1における固定子鉄心2は、図3に示すようにスロット
2のオープニング2b側を空隙とした時に、スロット底
部2cより反空隙側端部までの距離A(コアバック)が
固定子鉄心2の全スロット部において等しく、前記固定
子鉄心2の積厚L方向の両側がサイドプレート3にてク
ランプされる。そして、前記固定子鉄心2におけるスロ
ット2bには、駆動速度に応じたポールピッチτにて同
一線サイズを有する固定子巻線4が巻装され、ケース5
に固定配置されている。
【0004】移動体6には図4に示すように、リニアモ
ータ1の固定子巻線4のポールピッチτに応じた大きさ
(ポールピッチの2/3)を有し、固定子鉄心2と同一
巾Lを有し、任意の厚さtを有するN極とS極とを有す
る磁石7を交互に配置した2次側8が固定配置され、前
記固定子鉄心2に対向し任意の空隙gを有するように構
成されており、車輪9を介してケース5に支持されてい
る。
【0005】ケース5には、移動体6のある進行方向に
対してリニアモータ1より手前側に向って、固定子巻線
4の磁極の中心より固定子巻線4のポールピッチτの整
数n1倍離した位置に第1のホール素子H1を固定配置
し、前記ホール素子H1より手前側に向かって2/3τ
づつ離れた位置に第2・第3のホール素子H2,H3を
プレート10を介して固定配置する。そして、前記2次
側8における磁石7の磁極(N極・S極)を検出し、前
記ホール素子H1,H2,H3の信号に応じて、図5に
示すように制御回路11を介してリニアモータ1におけ
る固定子巻線4への通電制御を行う。前記ホール素子H
1,H2,H3は磁石7と対向した位置に固定配置され
ている。
【0006】前記2次側8は、前記固定子鉄心2の長さ
と、リニアモータ1の固定子鉄心2における手前側部よ
り第3のホール素子H3までの長さと、前記移動体6の
移動距離Xを合わせた長さを有している。前記移動体6
を進行方向に移動距離X駆動した場合においても、図2
に示すように前記ホール素子H1,H2,H3と磁石7
とが対向するように構成されており、ホール素子H1,
H2,H3の信号に応じて固定子鉄心2に適当な励磁状
態を作ることにより、所定の推進力を移動体6にかけ、
移動体6を順方向及び逆方向へ移動させる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図2に示すような直線
往復駆動装置におけるリニアモータ1において、リニア
モータ1と2次側8との空隙gが一般の誘導電動機の約
10倍となっており、リニアモータ1の効率が低く、リ
ニアモータ1における負荷率を低下(一般にリニアモー
タの負荷率は10%)させているという問題がある。
又、直線往復駆動装置における処理能力を向上させた場
合、リニアモータ1における固定子巻線4の温度上昇が
高くなり、焼損に至るという問題があった。
【0008】又、図3に示すように固定子鉄心2の両端
部の各3スロットに巻装される固定子巻線4のコイル数
は、前記各3スロット以外のスロット2aに巻装されて
いるコイル数の1/2となっており、固定子巻線4の1
コイルでの発生ロスは同一である。このため、両端部の
各3スロットでの発生ロスよりも小さくなり、固定子鉄
心2における温度上昇分布は図6に示すように固定子鉄
心2の中央部で高くなっている。このため、固定子鉄心
2の中央部付近のスロットに納められた固定子巻線4で
の温度上昇が高く中央部の固定子巻線4に絶縁劣化が生
じやすくなり、絶縁破壊により焼損に至るという問題が
あった。本発明は、固定子巻線の温度上昇を低減したリ
ニアモータを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達するため
に、リニアモータにおける固定子鉄心において、固定子
巻線の三相(U,V,W)分が巻装される両端部のスロ
ット深さより、それ以外の固定子巻線が巻装されるスロ
ットの深さを深くするとともに、両端部の三相分が納め
られるスロットにおけるスロット底部から反空隙側まで
の距離(コアバック)とそれ以外の固定子巻線が巻装さ
れるスロットのスロット底部から反空隙側までの距離を
同一とし、両端部のスロットに巻装される三相分の固定
子巻線の線サイズより、両端部の三相分以外の固定子巻
線の線サイズを太くした固定子鉄心及び固定子巻線を有
するリニアモータを提供する。
【0010】
【作用】このように構成された固定子鉄心及び固定子巻
線を有したリニアモータでは、固定子鉄心におけるスロ
ット底部から反空隙面までの距離(コアバック)の間で
の磁束密度を全スロットにおいて一定に保つことがで
き、固定子鉄心の両端部の三相分が巻装されるスロット
における固定子巻線での電流密度に対し、前記スロット
以外のスロットに巻装された固定子巻線の電流密度を下
げることが可能となり、発生ロスの低減が可能で固定子
巻線での温度上昇の低減が可能となる。
【0011】又、固定子鉄心中央部での発生ロスの低減
が可能となり、固定子鉄心中央部での温度上昇を押さえ
ることができ、中央部と両端部での温度上昇を均一にす
ることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面によって説明す
る。
【0013】図2には、同期式リニアモータを使用した
直線往復駆動装置の断面図を示しており、図1には本発
明の一実施例を示すリニアモータ1の全体図を示してい
る。図1に示すようにリニアモータ1の固定子鉄心2に
おける両端部の各3スロットの深さに対し、前記両端部
の各3スロット以外のスロットの深さを深くするととも
に、両端部の各3スロットにおけるスロット底部2cか
ら反空隙側までの距離(コアバック)Aと前記各3スロ
ット以外のスロットにおけるスロット底部2cから反空
隙側までの距離Bを同一としている。前記固定子鉄心2
積厚L方向の両側がサイドプレート3にてクランプされ
ており、前期固定子鉄心2におけるスロット2aには、
駆動速度に応じたポールピッチτにて前期固定子鉄心2
の両端部の各3スロットに巻装された三相(U,V,
W)分の固定子巻線4aの線サイズに対し、前記固定子
巻線4a以外の固定子巻線4bの線サイズを太くした固
定子巻線4が巻装されており、ケース5に固定配置され
ている。
【0014】移動体6には、図4に示すように、リニア
モータ1の固定子巻線4のポールピッチτに応じた大き
さ(ポールピッチの2/3τ)を有し、固定子鉄心2と
同一巾Lを有し、任意の厚さtを有するN極とS極とを
有する磁石7を交互に配置した2次側8が固定配置さ
れ、前期固定子鉄心2に対向し任意の空隙gを有するよ
うに構成されており、車輪9を介してケース5に支持さ
れている。
【0015】ケース5には、移動体6のある進行方向に
対して、リニアモータ1より手前側に向かって、固定子
巻線4の磁極の中心より固定子巻線4のポールピッチτ
の整数n1倍離した位置に第1のホール素子H1を固定
配置し、前記ホール素子H1より手前側に向かって2/
3τづつ離れた位置に第2・第3のホール素子H2,H
3をプレートを介して固定配置し、前記2次側8におけ
る磁石7の磁極(N極・S極)を検出し、前記ホール素
子H1,H2,H3の信号に応じて図5に示すように、
制御回路11を介してリニアモータ1における固定子鉄
心4への通電制御を行う。前記ホール素子H1,H2,
H3は磁石7と対向した位置に固定配置されている。
【0016】前記2次側8は、前記固定子鉄心2の長さ
とリニアモータ1の固定子鉄心2における手前側端部よ
り第3のホールH3までの長さと前記移動体6の移動距
離Xを合わせた長さを有しており、前記移動体6を進行
方向に移動距離X駆動した場合においても、図2に示す
ように前記ホール素子H1,H2,H3と磁石7とが対
向するように構成されており、ホール素子H1,H2,
H3の信号に応じて固定子鉄心2に適当な励磁状態を作
ることにより、所定の推進力を移動体6にかけ、移動体
6を順方向及び逆方向へ移動させる。
【0017】本発明によれば、リニアモータ1の固定子
鉄心2において、両端部各3スロット部でのスロット底
部2cから反空隙面までの距離(コアバック)Aと、前
記両端部の各3スロット以外のスロット底部2cから反
空隙面までの距離(コアバック)Bが同一となり、コア
バックでの磁束密度を一定に保つことができ、固定子鉄
心2の両端部の各3スロットに巻装されている三相分の
固定子巻線4aでの電流密度に対し前記以外の固定子巻
線4bの電流密度を下げることが可能となり、固定子巻
線4bでの発生ロスの低減が可能となり、固定子巻線4
での温度上昇の低減が可能となる。
【0018】又、固定子鉄心2の両端部の各3スロット
以外のスロット2aに巻装された固定子巻線4bにおけ
る電流密度の低減に伴う発生ロスの低減に伴い、固定子
鉄心2中央部での温度上昇の低減が可能となり、固定子
巻線4における中央部と両端部での温度上昇を均一にす
ることが可能となる。
【0019】本実施例によれば、固定子鉄心2の両端部
各3スロット以外のスロットに巻装された固定子巻線4
bでの電流密度の低減に伴う発生ロスの低減により、固
定子巻線4での温度上昇値を低減させることが可能とな
り、リニアモータ1における負荷率(時間定格)を向上
させることが可能となるとともに、リニアモータ1の小
形化及び2次側8における磁石7の小形化が可能とな
る。
【0020】又、リニアモータ1における固定子鉄心2
と2次側8の磁石7との空隙長gを大きくすることも可
能となり、前記移動体6の走行により生じる縦振れによ
る2次側8とリニアモータ1との接触を防止することが
可能となる。
【0021】又、固定子巻線4の両端部と中央部での温
度上昇を均一化することが可能となり、局部的な温度上
昇を防止することが可能となり、局部での絶縁劣化を防
止することが可能となり、信頼性の高いリニアモータ1
を提供することができる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、固定子鉄心の両端部に
おいて、三相(U,V,W)分が巻装されるスロット以
外のスロットに巻装された固定子巻線での電流密度の低
減に伴う発生ロスの低減により、固定子巻線での温度上
昇値を低減させることができ、リニアモータにおける負
荷率(時間定格)を向上させることができると共に、リ
ニアモータの小形化及び2次側の小形化ができる。
【0023】又、固定子鉄心と2次側との空隙長を大き
くすることもでき、2次側がリニアモータを通過する際
の接触を防止することができる。更に、固定子巻線にお
ける局部的な温度上昇の防止ができ、局部での絶縁劣化
を防止することができ、信頼性の高いリニアモータを提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の一実施例を示すリニアモータの全体図、
【図2】従来例を示す構成図、
【図3】従来のリニアモータにおける固定子巻線配置
図、
【図4】従来の2次側斜視図、
【図5】従来の制御回路ブロック図、
【図6】従来のリニアモータにおける温度分布図。
【符号の説明】
1…リニアモータ 2…固定子鉄心 2a…スロット 2c…スロット底部 4,4a,4b…固定子巻線 6…移動体 7…磁石 8…2次側 g…空隙

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リニアモータの固定子鉄心に対向して磁
    石を取付けた2次側が通過することにより、2次側を取
    付けている移動体を任意の距離往復駆動するシステムに
    おけるリニアモータの固定子鉄心において、両端部の三
    相分の固定子巻線を巻装するスロット以外のスロットの
    深さを深くすると共に、前記両端部のスロットにおける
    スロット底部から反空隙側までの距離と両端部以外のス
    ロットでスロット底部から反空隙側までの距離を同一と
    し、両端部のスロットに巻装の巻線径より両端部以外の
    スロットでの巻線径を太くしたことを特徴とするリニア
    モータ。
JP21108192A 1992-08-07 1992-08-07 リニアモータ Pending JPH0670533A (ja)

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JP21108192A JPH0670533A (ja) 1992-08-07 1992-08-07 リニアモータ

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JP21108192A JPH0670533A (ja) 1992-08-07 1992-08-07 リニアモータ

Publications (1)

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JPH0670533A true JPH0670533A (ja) 1994-03-11

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ID=16600100

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21108192A Pending JPH0670533A (ja) 1992-08-07 1992-08-07 リニアモータ

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JP (1) JPH0670533A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7109680B2 (en) * 2004-02-09 2006-09-19 Sanyo Electric Co., Ltd. Inverter device
US7687942B2 (en) * 2006-11-09 2010-03-30 Alois Jenny Iron core linear motor having low detent force with high power density
JP2019187211A (ja) * 2018-04-17 2019-10-24 Kyb株式会社 筒型リニアモータ
CN112202312A (zh) * 2020-09-30 2021-01-08 中车株洲电机有限公司 一种直线感应电机及其电机初级
WO2022130539A1 (ja) * 2020-12-16 2022-06-23 株式会社Fuji リニアモータ及びリニアモータの製造方法

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