JPH0728483B2 - 磁気浮上搬送装置 - Google Patents
磁気浮上搬送装置Info
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- JPH0728483B2 JPH0728483B2 JP29385087A JP29385087A JPH0728483B2 JP H0728483 B2 JPH0728483 B2 JP H0728483B2 JP 29385087 A JP29385087 A JP 29385087A JP 29385087 A JP29385087 A JP 29385087A JP H0728483 B2 JPH0728483 B2 JP H0728483B2
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば半導体製造装置等を設置する清浄な環
境下で運転される製造設備における材料の搬送、及び病
院・銀行等の静寂な環境下で運転される物品の搬送のた
め磁気浮上して固定子レール上を無接触で搬送する装置
に関する。
境下で運転される製造設備における材料の搬送、及び病
院・銀行等の静寂な環境下で運転される物品の搬送のた
め磁気浮上して固定子レール上を無接触で搬送する装置
に関する。
従来、この種の磁気浮上搬送装置としては、特開昭61−
102105号公報に記載された装置がある。
102105号公報に記載された装置がある。
この装置には、少なくとも下面部分が強磁性体で形成さ
れたガイドレールに沿って、走行自在に搬送車が配置さ
れている。そして、この搬送車に永久磁石および吸引形
浮上電磁石（以下、この両者を合わせて「制御PM」とい
う）を搭載して、ガイドレールの下面部との間に生じる
磁気吸引力で搬送車を浮上させる。
れたガイドレールに沿って、走行自在に搬送車が配置さ
れている。そして、この搬送車に永久磁石および吸引形
浮上電磁石（以下、この両者を合わせて「制御PM」とい
う）を搭載して、ガイドレールの下面部との間に生じる
磁気吸引力で搬送車を浮上させる。
また、吸引型浮上電磁石への給電とその制御は、搬送車
に搭載したバッテリで行なう。そして、消費電力を低減
するため、搬送車自重と荷重との和が永久磁石の磁気吸
引力と釣り合うようなギャップで浮上させ、ギャップ調
整時以外の定常状態では吸引型浮上電磁石の零電流制御
を行なう場合もある。
に搭載したバッテリで行なう。そして、消費電力を低減
するため、搬送車自重と荷重との和が永久磁石の磁気吸
引力と釣り合うようなギャップで浮上させ、ギャップ調
整時以外の定常状態では吸引型浮上電磁石の零電流制御
を行なう場合もある。
この従来例では、搬送車が浮上する前における制御PMの
永久磁石は、下部固定子レールに引き付けられている。
このため、浮上命令が入ると、搬送車の自重と荷重との
和が永久磁石の磁気吸引力と釣り合うギャップ付近ま
で、搬送車を引き離す必要がある。
永久磁石は、下部固定子レールに引き付けられている。
このため、浮上命令が入ると、搬送車の自重と荷重との
和が永久磁石の磁気吸引力と釣り合うギャップ付近ま
で、搬送車を引き離す必要がある。
ここで、制御PMの磁気吸引力は、その制御PMへの制御
（励磁）電流によって調整される。搬送車が一旦浮上し
た後は、制御PMの磁気吸引力は小さい値でよいので、こ
の制御電流は僅かな電流値でよい。しかし、搬送車を浮
上させるためにガイドレールの下面と永久磁石とを引き
離す際には、このガイドレールと永久磁石とのギャップ
が小さいために永久磁石の磁気吸引力が非常に強くなっ
ており、この永久磁石の磁気吸引力よりも大きい磁力を
吸引型浮上電磁石によって得るためには制御電流値を非
常に大きくする必要がある。したがって、搬送車に搭載
するバッテリとしては、大型のものが必要となる。
（励磁）電流によって調整される。搬送車が一旦浮上し
た後は、制御PMの磁気吸引力は小さい値でよいので、こ
の制御電流は僅かな電流値でよい。しかし、搬送車を浮
上させるためにガイドレールの下面と永久磁石とを引き
離す際には、このガイドレールと永久磁石とのギャップ
が小さいために永久磁石の磁気吸引力が非常に強くなっ
ており、この永久磁石の磁気吸引力よりも大きい磁力を
吸引型浮上電磁石によって得るためには制御電流値を非
常に大きくする必要がある。したがって、搬送車に搭載
するバッテリとしては、大型のものが必要となる。
ここで、吸引型浮上電磁石によって生成される逆磁束の
大きさは、制御電流と励磁巻線の巻回数との積（アンペ
アターン）で決まる。そして、この巻回数を増やすと制
御電流を小さくすることができる。しかし、巻回数を増
やした場合には、電源電圧を高くする必要が生じるの
で、いずれにしても電源容量の低減を図ることはでき
ず、搬送車に搭載するバッテリの小形化は困難である。
大きさは、制御電流と励磁巻線の巻回数との積（アンペ
アターン）で決まる。そして、この巻回数を増やすと制
御電流を小さくすることができる。しかし、巻回数を増
やした場合には、電源電圧を高くする必要が生じるの
で、いずれにしても電源容量の低減を図ることはでき
ず、搬送車に搭載するバッテリの小形化は困難である。
このようなバッテリの大型化は、搬送車の自重が重くな
る原因となっている。さらに、バッテリの大型化によっ
て搬送車の自重が重くなると、制御PMの磁気吸引力を大
きくしなければならないので、今度は制御PMを大形化す
る必要が生じ、また、バッテリのさらなる大型化の原因
ともなる。
る原因となっている。さらに、バッテリの大型化によっ
て搬送車の自重が重くなると、制御PMの磁気吸引力を大
きくしなければならないので、今度は制御PMを大形化す
る必要が生じ、また、バッテリのさらなる大型化の原因
ともなる。
本発明は、このような従来技術の欠点に鑑みてなされた
ものであり、搬送車の小形・軽量化を図った磁気浮上搬
送装置を提供することを目的とする。
ものであり、搬送車の小形・軽量化を図った磁気浮上搬
送装置を提供することを目的とする。
本発明に係わる磁気浮上搬送装置は、 浮上体を磁気吸引力によって固定子レールから浮上さ
せ、この固定子レール上を所望に位置まで搬送した後に
着地させる磁気浮上搬送装置において、 多相交流巻線を巻回したコアスロットを有し、前記固定
子レールの下面に搬送方向に沿って配設された電機子
と、 両脚部の端面にそれぞれ設けられた極性が互いに逆方向
の永久磁石が前記電機子と空隙を介して対向し且つ搬送
方向に沿って配列されるように、前記浮上体に配設され
たＣ形電磁鋼板と；このＣ形電磁鋼板の両脚部に設けら
れた制御巻線と； を有する永久磁石付電磁石（以下「制御PM」と記す）
と、 前記制御巻線に電流を供給するために前記浮上体に設置
された電源と、 前記電機子と前記永久磁石との空隙の幅を検出するセン
サと、 前記多相交流巻線の各相に対する前記永久磁石の磁極位
置を検出する磁極検出器と、 前記センサが出力した前記空隙幅および前記磁極検出器
が出力した前記磁極位置を入力し；前記浮上体を浮上さ
せる際には、前記永久磁石の起磁力と前記電機子の起磁
力との位相差が180度になるように前記磁極位置に応じ
て前記多相交流巻線の電流位相を制御するとともに、浮
上後に、前記空隙幅に応じた電流を前記電源から前記制
御巻線へ供給させることによって前記浮上体の自重と前
記永久磁石の磁気吸引力とが釣り合う値となるようにこ
の空隙幅を微調整し；前記浮上体を移動させる際には、
前記微調整を行いつつ、前記位相差が±90度になるよう
に前記磁極位置に応じて前記多相交流巻線の電流位相を
制御し；前記浮上体を着地させる際には、前記位相差が
０度となるように前記磁極位置に応じて前記多相交流巻
線の電流位相を制御する；制御回路と、 を備えたことを特徴とする。
せ、この固定子レール上を所望に位置まで搬送した後に
着地させる磁気浮上搬送装置において、 多相交流巻線を巻回したコアスロットを有し、前記固定
子レールの下面に搬送方向に沿って配設された電機子
と、 両脚部の端面にそれぞれ設けられた極性が互いに逆方向
の永久磁石が前記電機子と空隙を介して対向し且つ搬送
方向に沿って配列されるように、前記浮上体に配設され
たＣ形電磁鋼板と；このＣ形電磁鋼板の両脚部に設けら
れた制御巻線と； を有する永久磁石付電磁石（以下「制御PM」と記す）
と、 前記制御巻線に電流を供給するために前記浮上体に設置
された電源と、 前記電機子と前記永久磁石との空隙の幅を検出するセン
サと、 前記多相交流巻線の各相に対する前記永久磁石の磁極位
置を検出する磁極検出器と、 前記センサが出力した前記空隙幅および前記磁極検出器
が出力した前記磁極位置を入力し；前記浮上体を浮上さ
せる際には、前記永久磁石の起磁力と前記電機子の起磁
力との位相差が180度になるように前記磁極位置に応じ
て前記多相交流巻線の電流位相を制御するとともに、浮
上後に、前記空隙幅に応じた電流を前記電源から前記制
御巻線へ供給させることによって前記浮上体の自重と前
記永久磁石の磁気吸引力とが釣り合う値となるようにこ
の空隙幅を微調整し；前記浮上体を移動させる際には、
前記微調整を行いつつ、前記位相差が±90度になるよう
に前記磁極位置に応じて前記多相交流巻線の電流位相を
制御し；前記浮上体を着地させる際には、前記位相差が
０度となるように前記磁極位置に応じて前記多相交流巻
線の電流位相を制御する；制御回路と、 を備えたことを特徴とする。
本発明に係わる磁気浮上搬送装置によれば、永久磁石の
起磁力に対する電機子の起磁力の位相差が180度となる
ように多相交流巻線の電流位相を制御することで浮上体
を浮上させることができるので、浮上体の浮上時に制御
巻線を使用する必要がない。したがって、制御巻線は空
隙幅の微調整に使用されるだけなので、この制御巻線に
大電流を供給する必要がなく、これにより、浮上体に設
置する電源を小さくすることができる。
起磁力に対する電機子の起磁力の位相差が180度となる
ように多相交流巻線の電流位相を制御することで浮上体
を浮上させることができるので、浮上体の浮上時に制御
巻線を使用する必要がない。したがって、制御巻線は空
隙幅の微調整に使用されるだけなので、この制御巻線に
大電流を供給する必要がなく、これにより、浮上体に設
置する電源を小さくすることができる。
第１図〜第３図は本発明の一実施例に係わる磁気浮上搬
送装置の構成を概略的に示す図であり、第１図は一部を
破断して表わした斜視図、第２図は正断面図、第３図は
要部の側断面図である。
送装置の構成を概略的に示す図であり、第１図は一部を
破断して表わした斜視図、第２図は正断面図、第３図は
要部の側断面図である。
これらの各図において、全重量を支える基台としてのペ
デスタル10には、固定子レール１が設置されている。
デスタル10には、固定子レール１が設置されている。
搬送車には、制御PM3が設けられてる。この制御PM3は、
脚部の両端面が固定子レール１の下面と対向するように
配設された鉄心を備えている。なお、この鉄心は、Ｃ型
形状の電気鋼板を積層することによって構成されてい
る。また、この鉄心の脚部の両端面には、薄板状の永久
磁石９が、それぞれ組み込み固着されている。ここで、
第３図に示したように、鉄心の一方の脚部に設けられた
永久磁石９と他方の脚部に設けられた永久磁石９とは、
磁極性が相互に逆になるように固着されている。鉄心の
両脚部には、さらに、制御巻線８がそれぞれ巻回されて
いる。
脚部の両端面が固定子レール１の下面と対向するように
配設された鉄心を備えている。なお、この鉄心は、Ｃ型
形状の電気鋼板を積層することによって構成されてい
る。また、この鉄心の脚部の両端面には、薄板状の永久
磁石９が、それぞれ組み込み固着されている。ここで、
第３図に示したように、鉄心の一方の脚部に設けられた
永久磁石９と他方の脚部に設けられた永久磁石９とは、
磁極性が相互に逆になるように固着されている。鉄心の
両脚部には、さらに、制御巻線８がそれぞれ巻回されて
いる。
この搬送車には、浮上用の制御回路と電源（バッテリ）
７が搭載されている。ここで、電源（バッテリ）は、制
御PM3の制御巻線８に電流を供給するために使用され
る。また、浮上制御回路は、搬送車の自重と荷重と和が
永久磁石９の磁気吸引力と釣り合い、この搬送車が僅か
の空隙を介して固定子レール１上に磁気浮上するよう
に、制御巻線８に流れる制御電流の値を調整する。すな
わち、制御巻線８に流す電流を制御回路で制御すること
により、定常状態で零電流制御を行なって消費電力を極
力抑えることが可能となる。
７が搭載されている。ここで、電源（バッテリ）は、制
御PM3の制御巻線８に電流を供給するために使用され
る。また、浮上制御回路は、搬送車の自重と荷重と和が
永久磁石９の磁気吸引力と釣り合い、この搬送車が僅か
の空隙を介して固定子レール１上に磁気浮上するよう
に、制御巻線８に流れる制御電流の値を調整する。すな
わち、制御巻線８に流す電流を制御回路で制御すること
により、定常状態で零電流制御を行なって消費電力を極
力抑えることが可能となる。
また、搬送車は、テーブル11の下面両側に突出させて設
けられた非常用車輪５と、制御PM3のそれぞれ外側に突
出させて設けられた非常用車輪６とを有している。搬送
車の待機時（非浮上時）には永久磁石９の力で搬送車が
上側に引き付けられるが、かかる場合には、この非常用
車輪６の外周面が固定子レール１の下面に当接して、搬
送車を支持する。また、このような待機時において、磁
気吸引力よりも大きい荷重がテーブル11に載置されたと
きなどには、非常用車輪５が固定子レール１の上面に当
接して、搬送車を支持する。
けられた非常用車輪５と、制御PM3のそれぞれ外側に突
出させて設けられた非常用車輪６とを有している。搬送
車の待機時（非浮上時）には永久磁石９の力で搬送車が
上側に引き付けられるが、かかる場合には、この非常用
車輪６の外周面が固定子レール１の下面に当接して、搬
送車を支持する。また、このような待機時において、磁
気吸引力よりも大きい荷重がテーブル11に載置されたと
きなどには、非常用車輪５が固定子レール１の上面に当
接して、搬送車を支持する。
制御PM3および非常用車輪5,6は、搬送車の両側前後にそ
れぞれ設けられている。したがって、一台の搬送車に
は、制御PM3および非常用車輪5,6が４個ずつ設けられて
いることになる。また、搬送車の両側前後には、各制御
PM3に対応させて、計４個のギャップセンサ４が配設さ
れている。
れぞれ設けられている。したがって、一台の搬送車に
は、制御PM3および非常用車輪5,6が４個ずつ設けられて
いることになる。また、搬送車の両側前後には、各制御
PM3に対応させて、計４個のギャップセンサ４が配設さ
れている。
一方、２本の固定子レール１の下面には、それぞれ、搬
送車の走行方向に沿って、電機子２が配設されている。
ここで、これらの電機子２は、電気鋼板を積層すること
によって構成されている。そして、この電機子２のコア
表面に設けたスロットには、電機子巻線12が巻線配設さ
れている。
送車の走行方向に沿って、電機子２が配設されている。
ここで、これらの電機子２は、電気鋼板を積層すること
によって構成されている。そして、この電機子２のコア
表面に設けたスロットには、電機子巻線12が巻線配設さ
れている。
電機子巻線12としては、３相交流線が採用されている。
この電機子巻線12は、発生する移動磁界の波形がより正
弦波に近似するように、毎極毎相のスロット数ｑ＝２と
している。第３図において、Ｕ相,V相,W相に対応する/U
相,/V相,/W相は、それぞれ同相逆方向電流を表わしてい
る。このような構成によれば、電機子巻線12によって発
生する移動磁界に基づいて制御PM3の鉄心が同期電動機
の誘導子を形成し、浮上中の搬送車に移動推力を与える
ことができる。また、後述するようにして各相の位相差
を適当に設定することにより、搬送車の浮上開始や浮上
停止を行うことができる。
この電機子巻線12は、発生する移動磁界の波形がより正
弦波に近似するように、毎極毎相のスロット数ｑ＝２と
している。第３図において、Ｕ相,V相,W相に対応する/U
相,/V相,/W相は、それぞれ同相逆方向電流を表わしてい
る。このような構成によれば、電機子巻線12によって発
生する移動磁界に基づいて制御PM3の鉄心が同期電動機
の誘導子を形成し、浮上中の搬送車に移動推力を与える
ことができる。また、後述するようにして各相の位相差
を適当に設定することにより、搬送車の浮上開始や浮上
停止を行うことができる。
なお、電機子２、電機子巻線12および制御PM3の永久磁
石９は永久磁石形同期電動機を構成しており、本実施例
に係わる磁気浮上搬送装置の走行用リニアモータとして
使用される。
石９は永久磁石形同期電動機を構成しており、本実施例
に係わる磁気浮上搬送装置の走行用リニアモータとして
使用される。
また、本実施例の磁気浮上搬送装置は、走行用リニアモ
ータ制御回路（図示せず）を備えている。この走行用リ
ニアモータ制御回路の制御により、後述のようにして、
走行用リニアモータを用いた搬送車に移動のほか、この
搬送車の浮上や浮上の停止を行うことができる。
ータ制御回路（図示せず）を備えている。この走行用リ
ニアモータ制御回路の制御により、後述のようにして、
走行用リニアモータを用いた搬送車に移動のほか、この
搬送車の浮上や浮上の停止を行うことができる。
次に、本実施例に係わる磁気浮上搬送装置の浮上開始動
作、移動動作および浮上停止動作について説明する。
作、移動動作および浮上停止動作について説明する。
まず、固定子レール１側に配備された磁極検出器（図
示せず）により、搬送車に取り付けられた制御PM3の磁
極と電機子巻線12の磁極との位置関係を検出する。
示せず）により、搬送車に取り付けられた制御PM3の磁
極と電機子巻線12の磁極との位置関係を検出する。
そして、走行用リニアモータ制御回路を用いて制御PM
3の永久磁石９の磁極に対して電機子巻線12の磁極を逆
極性にすることにより、ギャップ部の磁束を実質的に減
少させて吸引力を弱め、これにより搬送車の切り離し
（浮上の開始）を行なう。
3の永久磁石９の磁極に対して電機子巻線12の磁極を逆
極性にすることにより、ギャップ部の磁束を実質的に減
少させて吸引力を弱め、これにより搬送車の切り離し
（浮上の開始）を行なう。
以下、永久磁石９の磁極と電機子巻線12の磁極とを逆極
性にすることによって搬送車を浮上させることができる
理由について説明する。
性にすることによって搬送車を浮上させることができる
理由について説明する。
第４図は、永久磁石９の起磁力と電機子巻線12の起磁力
との関係を示すグラフである。第４図に示したように、
永久磁石９の起磁力41と電機子巻線12の起磁力42との位
相差をx0とし、起磁力41,42の極ピッチをτとする。ま
た、第５図（ａ）は走行用リニアモータの推力Ｆｘと位
相差x0との関係を示すグラフであり、同図（ｂ）は走行
用リニアモータの吸引力Ｆｚと位相差x0との関係を示す
グラフである。ここで、永久磁石９の磁極と電機子巻線
12の磁極とを逆極性にすると、位相差x0と極ピッチτと
の関係は、 x0＝τ で与えられる。この場合、第５図（ａ）からわかるよう
に走行用リニアモータの推力Ｆｘは零となるので、走行
用リニアモータによる搬送車の移動は行われない。ま
た、第５図（ｂ）からわかるように、x0＝τの場合に
は、走行用リニアモータの吸引力Ｆｚは最小値となり、
永久磁石９の本来の吸引力53よりも小さい値となってい
る。
との関係を示すグラフである。第４図に示したように、
永久磁石９の起磁力41と電機子巻線12の起磁力42との位
相差をx0とし、起磁力41,42の極ピッチをτとする。ま
た、第５図（ａ）は走行用リニアモータの推力Ｆｘと位
相差x0との関係を示すグラフであり、同図（ｂ）は走行
用リニアモータの吸引力Ｆｚと位相差x0との関係を示す
グラフである。ここで、永久磁石９の磁極と電機子巻線
12の磁極とを逆極性にすると、位相差x0と極ピッチτと
の関係は、 x0＝τ で与えられる。この場合、第５図（ａ）からわかるよう
に走行用リニアモータの推力Ｆｘは零となるので、走行
用リニアモータによる搬送車の移動は行われない。ま
た、第５図（ｂ）からわかるように、x0＝τの場合に
は、走行用リニアモータの吸引力Ｆｚは最小値となり、
永久磁石９の本来の吸引力53よりも小さい値となってい
る。
ここで、第５図（ｂ）に示した吸引力Ｆｚについて、制
御PM3と電機子巻線12との位置関係が第６図のような場
合を例にとって説明する。
御PM3と電機子巻線12との位置関係が第６図のような場
合を例にとって説明する。
いま、電機子巻線Ｕ相,V相,W相に流れる電流は可変であ
るが、ある時点でみれば直流電流Ｉｍとして表わせるの
で、 U,V,W相の電流ＩＵ,IＶ,IＷと ＩＵ＝Ｉｍ とすれば、このときの電機子巻線12の起磁力波形は、第
７図のようになる。
るが、ある時点でみれば直流電流Ｉｍとして表わせるの
で、 U,V,W相の電流ＩＵ,IＶ,IＷと ＩＵ＝Ｉｍ とすれば、このときの電機子巻線12の起磁力波形は、第
７図のようになる。
ここで、第７図において、（ａ）は電機子巻線12と永久
磁石９の位置関係と各相電流方向ならびに永久磁石極性
を示す。また、（ｂ）〜（ｆ）の横軸は（ａ）の位置関
係に対応しており、（ｂ）は電流ＩＵによる起磁力（Ｕ
相の起磁力）、（ｃ）は電流ＩＶによる起磁力（Ｖ相の
起磁力）、（ｄ）は電流ＩＷによる起磁力（Ｗ相の起磁
力）を、それぞれ示している。
磁石９の位置関係と各相電流方向ならびに永久磁石極性
を示す。また、（ｂ）〜（ｆ）の横軸は（ａ）の位置関
係に対応しており、（ｂ）は電流ＩＵによる起磁力（Ｕ
相の起磁力）、（ｃ）は電流ＩＶによる起磁力（Ｖ相の
起磁力）、（ｄ）は電流ＩＷによる起磁力（Ｗ相の起磁
力）を、それぞれ示している。
このようなUVW3相の起磁力が生じた場合、各起磁力を合
成して得られる起磁力は、同図（ｅ）に示すようにな
る。したがって、この合成起磁力と、同図（ｆ）に示し
たような永久磁石９の起磁力とを合成すると、第５図
（ｂ）に示したような吸引力ＦＺが得られるのである。
成して得られる起磁力は、同図（ｅ）に示すようにな
る。したがって、この合成起磁力と、同図（ｆ）に示し
たような永久磁石９の起磁力とを合成すると、第５図
（ｂ）に示したような吸引力ＦＺが得られるのである。
以上説明したように、永久磁石９の磁極と電機子巻線12
の磁極とを逆極性にした場合には、走行用リニアモータ
の吸引力Ｆｚを、永久磁石９の通常の吸引力よりも小さ
くすることができ、これにより、搬送車を浮上させるこ
と（すなわち、搬送車を固定子レールから切り離すこ
と）ができるのである。また、このとき、第５図（ａ）
にしめしたように、走行用リニアモータの推力は零であ
るので、搬送車の移動は行われない。
の磁極とを逆極性にした場合には、走行用リニアモータ
の吸引力Ｆｚを、永久磁石９の通常の吸引力よりも小さ
くすることができ、これにより、搬送車を浮上させるこ
と（すなわち、搬送車を固定子レールから切り離すこ
と）ができるのである。また、このとき、第５図（ａ）
にしめしたように、走行用リニアモータの推力は零であ
るので、搬送車の移動は行われない。
搬送車を固定子レール１から切り離すと、次に、制御
PM3の制御巻線８を用いて、永久磁石９の磁気吸引力と
搬送車自重と荷重の和が釣り合うギャップへの微調整を
行ない、これにより零電流制御を行なう。
PM3の制御巻線８を用いて、永久磁石９の磁気吸引力と
搬送車自重と荷重の和が釣り合うギャップへの微調整を
行ない、これにより零電流制御を行なう。
続いて、走行用リニアモータ制御回路により、永久磁
石９の起磁力と電機子巻線12の起磁力と位相差x0を に設定する。このとき、第５図（ａ）からわかるよう
に、走行用リニアモータは正または負の推力を得るの
で、正方向または不方向に移動する。
石９の起磁力と電機子巻線12の起磁力と位相差x0を に設定する。このとき、第５図（ａ）からわかるよう
に、走行用リニアモータは正または負の推力を得るの
で、正方向または不方向に移動する。
この際、加減速の度合によっては吸引力Ｆｚが変化する
ので、制御巻線８を用いて制御する。併せて、ギャップ
センサ４および制御回路７を用いて、零電流となるギャ
ップへの調整も行なう。
ので、制御巻線８を用いて制御する。併せて、ギャップ
センサ４および制御回路７を用いて、零電流となるギャ
ップへの調整も行なう。
移動が終了すると、搬送車の浮上停止を行なう。この
浮上停止は、 には、位相差x0＝０としてギャップ部の磁束を増加させ
ることにより、行うことができる。
浮上停止は、 には、位相差x0＝０としてギャップ部の磁束を増加させ
ることにより、行うことができる。
すなわち、第６図のような位置関係の場合は、 ＩＵ＝−Ｉｍ とすればよい。このような電流ＩＵ,IＶ,IＷを電機子巻
線12に供給することにより、これにより、第８図（ｂ）
〜（ｄ）に示したような起磁力を得ることができるの
で、電機子巻線12全体としての合成起磁力は同図（ｅ）
に示したようになる。そして、この電機子巻線12の合成
起磁力と永久磁石９の起磁力とを合成して得られる起磁
力は同図（ｆ）となる。このとき、第６図の永久磁石９
の発生する磁束61（実線）の方向に対し、電機子巻線12
の作る磁束で浮上停止時の磁束62（点線）は同方向にな
っており、浮上開始時の磁束63（点線）とは逆方向とな
る。。これにより、走行用リニアモータの吸引力を増加
させることができ、したがって非常用車輪６が固定子レ
ール１の下面に当接するまで搬送車を引き上げることが
できる。なお、第８図（ａ）は、電機子巻線12と永久磁
石９の位置関係と各相電流方向ならびに永久磁石極性を
示している。
線12に供給することにより、これにより、第８図（ｂ）
〜（ｄ）に示したような起磁力を得ることができるの
で、電機子巻線12全体としての合成起磁力は同図（ｅ）
に示したようになる。そして、この電機子巻線12の合成
起磁力と永久磁石９の起磁力とを合成して得られる起磁
力は同図（ｆ）となる。このとき、第６図の永久磁石９
の発生する磁束61（実線）の方向に対し、電機子巻線12
の作る磁束で浮上停止時の磁束62（点線）は同方向にな
っており、浮上開始時の磁束63（点線）とは逆方向とな
る。。これにより、走行用リニアモータの吸引力を増加
させることができ、したがって非常用車輪６が固定子レ
ール１の下面に当接するまで搬送車を引き上げることが
できる。なお、第８図（ａ）は、電機子巻線12と永久磁
石９の位置関係と各相電流方向ならびに永久磁石極性を
示している。
以上説明したように、本実施例に係わる磁気浮上搬送装
置によれば、リニアモータ制御回路を用いて、搬送車の
移動のみならず、この搬送車の固定子レール１からの浮
上および浮上停止を行うことができる。したがって、本
実施例によれば、搬送車を固定子レール１から浮上させ
る際に、この搬送車に搭載された吸引形浮上電磁石を使
用する必要はない。このため、本実施例では、吸引形浮
上電磁石の制御巻線へ大電流を供給する必要がないの
で、バッテリを小形化することが可能となる。
置によれば、リニアモータ制御回路を用いて、搬送車の
移動のみならず、この搬送車の固定子レール１からの浮
上および浮上停止を行うことができる。したがって、本
実施例によれば、搬送車を固定子レール１から浮上させ
る際に、この搬送車に搭載された吸引形浮上電磁石を使
用する必要はない。このため、本実施例では、吸引形浮
上電磁石の制御巻線へ大電流を供給する必要がないの
で、バッテリを小形化することが可能となる。
このように、本発明によれば、制御PMの消費電力を小さ
くすることができるので、搬送車に搭載するバッテリー
を小形化することができ、搬送車全体の小形軽量化を図
ることができる。
くすることができるので、搬送車に搭載するバッテリー
を小形化することができ、搬送車全体の小形軽量化を図
ることができる。
また、搬送車が小形で軽量になるので、永久磁石も小形
化することができ、したがって制御巻線を巻回する電磁
石部も小さくすることができる。
化することができ、したがって制御巻線を巻回する電磁
石部も小さくすることができる。
さらに、制御PMの電流電圧ともに小さくできるので、浮
上制御を行なうパワー部におけるパワー素子の小容量化
が可能となり、応答速度等の特性改善を図ることも可能
となる。
上制御を行なうパワー部におけるパワー素子の小容量化
が可能となり、応答速度等の特性改善を図ることも可能
となる。
加えて、制御PMの発熱を抑えることができるので、熱に
よる永久磁石の特性劣化を防ぐことができ、浮上制御系
の安定化を図ることもできる。
よる永久磁石の特性劣化を防ぐことができ、浮上制御系
の安定化を図ることもできる。
第１図は本発明の一実施例の一部を破断した斜視図、第
２図は正断面図、第３図は要部の側断面図、第４図は制
御PM1個分の永久磁石と電機子巻線の起磁力の関係図、
第５図は位相差x0と推力Ｆｘならびに吸引力Ｆｚの関係
図、第６図は電機子巻線の作る磁石による浮上停止時の
浮上開始時の磁束と永久磁石の磁束の方向説明図、第７
図は浮上開始時の各起磁力の位置対応図、第８図は浮上
停止時の各起磁力の位置対応図である。 １……固定子レール、２……電機子、３……制御PM、４
……ギャップセンサ、5,6……非常用車輪、７……制御
回路と電源、８……制御巻線、９……永久磁石、10……
ペデスタル。
２図は正断面図、第３図は要部の側断面図、第４図は制
御PM1個分の永久磁石と電機子巻線の起磁力の関係図、
第５図は位相差x0と推力Ｆｘならびに吸引力Ｆｚの関係
図、第６図は電機子巻線の作る磁石による浮上停止時の
浮上開始時の磁束と永久磁石の磁束の方向説明図、第７
図は浮上開始時の各起磁力の位置対応図、第８図は浮上
停止時の各起磁力の位置対応図である。 １……固定子レール、２……電機子、３……制御PM、４
……ギャップセンサ、5,6……非常用車輪、７……制御
回路と電源、８……制御巻線、９……永久磁石、10……
ペデスタル。
Claims (1)
- 【請求項１】浮上体を磁気吸引力によって固定子レール
から浮上させ、この固定子レール上を所望の位置まで搬
送した後に着地させる磁気浮上搬送装置において、 多相交流巻線を巻回したコアスロットを有し、前記固定
子レールの下面に搬送方向に沿って配設された電機子
と、 両脚部の端面にそれぞれ設けられた極性が互いに逆方向
の永久磁石が前記電機子と空隙を介して対向し且つ搬送
方向に沿って配列されるように、前記浮上体に配設され
たＣ形電磁鋼板と；このＣ形電磁鋼板の両脚部に設けら
れた制御巻線と；を有する永久磁石付電磁石と、 前記制御巻線に電流を供給するために前記浮上体に設置
された電源と、 前記電機子と前記永久磁石との空隙の幅を検出するセン
サと、 前記多相交流巻線の各相に対する前記永久磁石の磁極位
置を検出する磁極検出器と、 前記センサが出力した前記空隙幅および前記磁極検出器
が出力した前記磁極位置を入力し；前記浮上体を浮上さ
せる際には、前記永久磁石の起磁力と前記電機子の起磁
力との位相差が180度になるように前記磁極位置に応じ
て前記多相交流巻線の電流位相を制御するとともに、浮
上後に、前記空隙幅に応じた電流を前記電源から前記制
御巻線へ供給させることによって前記浮上体の自重と前
記永久磁石の磁気吸引力とが釣り合う値となるようにこ
の空隙幅を微調整し；前記浮上体を移動させる際には、
前記微調整を行いつつ、前記位相差が±90度になるよう
に前記磁極位置に応じて前記多相交流巻線の電流位相を
制御し；前記浮上体を着地させる際には、前記位相差が
０度となるように前記磁極位置に応じて前記多相交流巻
線の電流位相を制御する；制御回路と、 を備えたことを特徴とする磁気浮上搬送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29385087A JPH0728483B2 (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 磁気浮上搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29385087A JPH0728483B2 (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 磁気浮上搬送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01136504A JPH01136504A (ja) | 1989-05-29 |
| JPH0728483B2 true JPH0728483B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=17799967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29385087A Expired - Fee Related JPH0728483B2 (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 磁気浮上搬送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728483B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102874261A (zh) * | 2012-10-09 | 2013-01-16 | 莱芜美澳冶金科技有限公司 | 一种直线电机列车行走机构 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2882501B2 (ja) * | 1992-01-07 | 1999-04-12 | 株式会社ダイフク | 磁気浮上式搬送設備 |
| US6983701B2 (en) * | 2001-10-01 | 2006-01-10 | Magnemotion, Inc. | Suspending, guiding and propelling vehicles using magnetic forces |
| KR101004511B1 (ko) * | 2002-10-01 | 2010-12-31 | 마그네모션, 인코포레이티드 | 자기 서스펜션 시스템 |
| JP5203700B2 (ja) | 2004-05-07 | 2013-06-05 | マグネモーション インコーポレイテッド | 輸送手段及び輸送方法 |
| US8616134B2 (en) | 2009-01-23 | 2013-12-31 | Magnemotion, Inc. | Transport system powered by short block linear synchronous motors |
| US9032880B2 (en) | 2009-01-23 | 2015-05-19 | Magnemotion, Inc. | Transport system powered by short block linear synchronous motors and switching mechanism |
| JP6633516B2 (ja) | 2013-09-21 | 2020-01-22 | マグネモーション インコーポレイテッド | パッケージングおよび他の用途のためのリニアモータ輸送 |
-
1987
- 1987-11-20 JP JP29385087A patent/JPH0728483B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102874261A (zh) * | 2012-10-09 | 2013-01-16 | 莱芜美澳冶金科技有限公司 | 一种直线电机列车行走机构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01136504A (ja) | 1989-05-29 |
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