JPH0891740A - リニアモ−タエレベ−タ装置 - Google Patents

リニアモ−タエレベ−タ装置

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JPH0891740A
JPH0891740A JP6228055A JP22805594A JPH0891740A JP H0891740 A JPH0891740 A JP H0891740A JP 6228055 A JP6228055 A JP 6228055A JP 22805594 A JP22805594 A JP 22805594A JP H0891740 A JPH0891740 A JP H0891740A
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JP
Japan
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phase
armature
armatures
phase winding
linear motor
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Pending
Application number
JP6228055A
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English (en)
Inventor
Kimimoto Mizuno
公元 水野
Toshiaki Ishii
敏昭 石井
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電機子の巻線を相対称に接続することによ
り、据え付けが容易で低推力リップルのリニアモ−タエ
レベ−タ装置を得る。 【構成】 釣合重りとロ−プで連結して昇降路内を昇降
動するかごと、釣合重り上に設けられた電機子と、昇降
路の所定領域に敷設された2次導体および磁性体とを具
備するリニアモ−タエレベ−タ装置において、3相巻線
を有する第1の電機子、第2の電機子および第3の電機
子を夫々設け、第1の電機子の第1相巻線に第2の電機
子の第2相巻線と第3の電機子の第3相巻線を直列に接
続し、かつ、第1の電機子の第2相巻線に第2の電機子
の第3相巻線と第3の電機子の第1相巻線を直列に接続
し、かつ、第1の電機子の第3相巻線に第2の電機子の
第1相巻線と第3の電機子の第2相巻線を直列に接続す
る。 【効果】 【目的】の欄と同じ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、改良された接続方式
の電機子を有するリニアモ−タエレベ−タ装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来のエレベ−タ装置としては、巻上機
を用いたロ−プ式エレベ−タ装置が一般的である。この
種のエレベ−タ装置は、昇降路の上部に機械室を設け、
この機械室内にトラクションを持つ巻上機を設置し、こ
の巻上機の回転モ−タを駆動することにより、かごと吊
り合いおもりを吊り下げたロ−プを上下させて、かごを
昇降させるものである。しかしこのようなエレベ−タ装
置では、昇降路上部に機械室を設けることが必要である
ため、その分だけ建て屋の高さが高くなり、日照権の問
題がある建て屋では問題があった。
【0003】このような問題を解決するために、近年リ
ニアモ−タを利用したリニアモ−タエレベ−タ装置が採
用されている。リニアモ−タエレベ−タ装置の一例とし
て、平成5年度電気学会全国大会講演論文集の番号S.
10−3−1、題名「リニアドライブのACドライブ応
用(1)リニアモ−タエレベ−タ」に記載された両側式
平板リニア誘導モ−タエレベ−タ装置を図6に示す。図
において、1はかご、2はかご1と釣合重り4を吊り下
げるロ−プ、3はロ−プ2の方向を変える返し車、4は
かご1と重さのバランスをとる釣合重り、5は釣合重り
4に取りつけられたリニア誘導モ−タの電機子、6はア
ルミニウム等の導体で構成された平板2次導体、7は釣
合重り4に取りつけられ、かご1を制動するレ−ル挟み
式ブレ−キ、8はかご1の走行を案内するかご案内レ−
ル、9は釣合重り4の走行を案内する釣合重り案内レ−
ル、10は釣合重りのガイドロ−ラである。
【0004】このような両側式平板リニア誘導モ−タエ
レベ−タ装置では、釣合重り4に取りつけられたリニア
誘導モ−タの電機子5に電力が供給されると、平板2次
導体6との間に推力が発生し、釣合重り4が案内レ−ル
9に案内されて昇降する。釣合重り4とかご1はロ−プ
2でつながっているため、釣合重り4が昇降すると、返
し車3で上下方向が反転されて、かご1が案内レ−ル8
に案内されて昇降する。ブレ−キ7はかご1の通常停止
時や異常発生時に作動してかご1を制動する。
【0005】図7に、図6に示したリニア誘導モ−タの
電機子5の巻き線方式を示す。図において5a、5bは
平板2次導体6の両側に設けられた電機子、11は電機
子5a、5bに電力を供給する3相電力供給線、12は
インバ−タ制御装置である。インバ−タ制御装置12を
出た3相電力供給線11は、釣合重り4上で並列に分岐
して電機子5a、5bに電力を供給する。電機子5a、
5bは同じ巻き線構造をしたものが対向するように配置
されており、磁束が両方の巻き線コイルを貫通するよう
に左右の電機子5a、5bへの3相入力は、U相、V
相、W相の内、U相とW相が逆接続となっている。
【0006】このような巻き線構造では、その両端部分
が電気的に相非対称になる。この様子を図8に示す。図
8では片側の電機子7bを例にとって説明する。図中、
B領域では3相全てが揃っているために3相各々の間の
相互インダクタンスはほぼ同等であるが、A領域では
U、V相のみ、B領域ではU、W相のみしかないため、
3相各々の間の相互インダクタンスが異なることにな
る。
【0007】このような問題を解決する一般的な方法は
電機子を長くし、例えば12極のように多極として、両
端に存在する3相各々の間の相互インダクタンスが異な
る部分の割合を少なくするようにすることである。また
制御による解決方法は、例えば福井大学工学部研究報告
第40巻第2号1992年9月号に掲載の「片側式リニ
ア誘導モ−タの拘束試験に基づく非対称定数算定法と推
力制御の一考察」中の図14に示されるように複雑な推
力制御系を使用することである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】リニアモ−タエレベ−
タ装置はかごがロ−プにより吊られているために、リニ
アモ−タによるわずかな振動が乗客の乗り心地に影響を
与える。従来のリニアモ−タは巻き線に相非対称がある
ために本質的に推力リップルが発生し振動が生ずる。こ
の問題を解決するために従来は電機子の長さを長くした
り、複雑な制御系を用意しなければならなかった。
【0009】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたもので、電機子の巻き線を相対称に接続す
ることにより、据え付けが容易で低推力リップルのリニ
アモ−タエレベ−タ装置を得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、釣合
重りとロ−プで連結して昇降路内を昇降動するかごと、
釣合重り上に設けられた電機子と、昇降路の所定領域に
敷設された2次導体および磁性体とを具備するリニアモ
−タエレベ−タ装置において、3相巻線を有する第1の
電機子、第2の電機子および第3の電機子を夫々設け、
第1の電機子の第1相巻線に第2の電機子の第2相巻線
と第3の電機子の第3相巻線を直列に接続し、かつ、第
1の電機子の第2相巻線に第2の電機子の第3相巻線と
第3の電機子の第1相巻線を直列に接続し、かつ、第1
の電機子の第3相巻線に第2の電機子の第1相巻線と第
3の電機子の第2相巻線を直列に接続するようにしたも
のである。
【0011】またこの発明は、断面形状がほぼ正3角形
の2次導体の周囲に、各辺に一定の間隔で電機子を対向
して配置するようにしてもよい。
【0012】
【作用】3個の電機子を相回転して接続したので、相対
称のリニアモ−タが得られる。
【0013】3個の電機子をほぼ正3角形状に配置した
ので、磁性体との間に働く力が互いに相殺される。
【0014】
【実施例】
実施例1.この発明の一実施例を図1に従って説明す
る。図1では、釣合重り4上に3個の4極の電機子1
3、14、15が設置されている。そして各々の電機子
の3相巻き線を、異なる相ごと相回転して全体的に相対
称になるように直列に接続している。すなわち電機子1
3のU相、V相、W相の巻き線はそれぞれ電機子14の
V相、W相、U相の巻き線に接続され、電機子14のV
相、W相、U相はそれぞれ電機子15のW相、U相、V
相に接続されている。
【0015】ここで3個の電機子13、14、15は、
2次導体を別々にすると高価につくので、経済性を考え
て2次導体を共有する。このため各電機子は2次導体に
流れる渦電流が干渉しないように所定間隔離して設置さ
れる。
【0016】上記のように接続した場合、電機子1個分
の電圧、電流方程式は下記のように表せる。電機子1個
分のU相、V相、W相の相電圧をVu1、Vv1、Vw
1とすると、
【数1】 となる。ここで、Pはd/dtを表す。rは各相の抵抗
であり、各相とも電線長が同じため等しい値をとる。L
は各相の自己インダクタンスであり、各相とも等しい値
をとる。Muv、Mvw、Mwuはそれぞれ、UV相
間、VW相間、WU相間の相互インダクタンスである。
eu、ev、ewはそれぞれ2次導体に流れる電流によ
り発生するU相、V相、W相の起電力である。
【0017】次に、3個の電機子を結線した状態での総
合電圧、電流方程式は1個分の電機子の電圧、電流方程
式の和となり、
【数2】 となる。3個の電機子は前述のように各相ごとに相回転
して結線されているために、各相のインピ−ダンス、各
相間の相互インダクタンス、逆起電力が等しくなり、各
相とも電気的に完全に相対称となっている。
【0018】図2に図1に示すような相回転の接続をし
た時の電流の状態を示す。各電機子には相対称領域Bと
非対称領域A、Cが存在する。3個の電機子について合
計すると、各相とも相対称領域が3Bと非対称領域が3
/2A、3/2B存在する。このように巻線の幾何学的
寸法の合計からも、3相巻き線が相対称になることが示
される。
【0019】このように3個の4極電機子を相対称にな
るように結線することにより、重量が重く取扱の難しい
大形の多極電機子を用いるよりも、取扱が容易で据え付
けが容易となる利点がある。
【0020】なお、上記の結線方式以外にも、電機子1
3のU相、V相、W相をそれぞれ電機子14のW相、U
相、V相に直列接続し、電機子14のW相、U相、V相
をそれぞれ電機子15のV相、W相、U相に直列接続す
るように結線しても同様の効果を奏することは明らかで
ある。
【0021】また、この実施例では片側の電機子につい
て説明したが、両側に電機子がある場合でも、両側の電
機子を並列あるいは直列に接続することにより同等の効
果を奏する。
【0022】以上は平板形リニア誘導モ−タを例にして
説明してきたが、これに限らず円筒形リニアモ−タや誘
導子形リニア同期モ−タを用いても同様の効果を奏す
る。
【0023】実施例2.実施例1では、2次導体6に沿
って3個の電機子を直線状に配置したが、実施例2では
3個の電機子をほぼ正3角形状に配置している。図3に
おいて、電機子13、14、15は釣合重り4上にほぼ
正3角形状に配置されている。そして各々の電機子と対
向する面を持つように、断面がほぼ正3角形のアルミニ
ウム製の2次導体16が昇降路に設けられる。そして2
次導体16の内側には磁路を形成するための鉄製の2次
側ヨ−ク17が設けられている。2次導体16と2次側
ヨ−ク17は構造部材18によって建物側で支えられて
いる。
【0024】電機子13、14、15は実施例1と同様
な方式で相回転して結線されているために、各相の相イ
ンピ−ダンスが対称となっている。また、各電機子と2
次側ヨ−ク17の間に働く吸引力は互いに釣合を保って
いる。この様子を図4に示す。図において、電機子1
3、14、15と2次側ヨ−ク17の間に発生する吸引
力をそれぞれF1 、F2 、F3 とすると、F1 のX成分
1xとF3 のX成分F3XはF1x=F3Xと等しいため、X
軸成分の吸引力は打ち消される。また、F1 のY成分F
1Y=1/2・F1 、F3 のY成分F3Y=1/2・F3
あり、F1 =F2 =F3 であるため、F2 =F1Y+F3Y
となりY軸成分の吸引力も打ち消される。このため、2
次導体16と2次側ヨ−ク17からなる2次構造体にか
かる吸引力は打ち消され、各電機子と2次導体16の間
のギャップを保持するロ−ラ(図示せず)等の負担、更
には2次構造体を支える建物側に吸引力は働かないこと
になる。
【0025】実施例3.図5に示すように断面形状が4
角形の2次導体19が昇降路に設けられ、2次導体19
の4つの面の内の3つの面にそれぞれ対向して、釣合重
り4上に3個の電機子13、14、15が配置される。
そして2次導体19の内側には磁路を形成するための鉄
製の2次側ヨ−ク20が設けられ、2次導体19と2次
側ヨ−ク20は構造部材18によって建物側で支えられ
る。電機子13、14、15は実施例1と同様な方式で
相回転して結線されているために、各相の相インピ−ダ
ンスは対称となっている。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、3個の3相電機子の巻き線を相回転して直列に接続
することにより、据え付けが容易でかつ、低推力リップ
ルのリニアモ−タエレベ−タ装置を得ることができる。
【0027】また3個の電機子を2次導体の周囲に互い
にほぼ60度の角度をなすように配置することにより、
2次導体や磁性体を支える建物側にかかる負担を軽くす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による電機子の結線状態を
示す説明図である。
【図2】この発明の一実施例による電機子の電流の状態
を示す説明図である。
【図3】この発明の実施例2による電機子の配置を示す
説明図である。
【図4】この発明の実施例2による電機子と2次側ヨ−
クの間に働く力を示す説明図である。
【図5】この発明の実施例3による電機子の配置を示す
説明図である。
【図6】従来の両側式平板リニア誘導モ−タエレベ−タ
装置の斜視図である。
【図7】従来の電機子の巻き線方式を示す説明図であ
る。
【図8】従来の電機子の電流の状態を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1.かご 2.ロ−プ 3.返し車 4.釣合重り
5.電機子 5a.電機子 5b.電機子 6.2次導
体 7.レ−ル挟み式ブレ−キ 8.かご案内レ−ル
9.釣合重り案内レ−ル 10.ガイドロ−ラ 11.
3相電力供給線 12.インバ−タ制御装置 13.電機子 14.電機
子 15.電機子 16.2次導体 17.2次側ヨ−
ク 18.構造部材 19.2次導体 20.2次側ヨ
−ク

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 釣合重りとロ−プで連結して昇降路内を
    昇降動するかごと、前記釣合重り上に設けられた電機子
    と、前記昇降路の所定領域に敷設された2次導体および
    磁性体とを具備するリニアモ−タエレベ−タ装置におい
    て、3相巻線を有する第1の電機子、第2の電機子およ
    び第3の電機子を夫々設け、前記第1の電機子の第1相
    巻線に前記第2の電機子の第2相巻線と前記第3の電機
    子の第3相巻線を直列に接続し、かつ、前記第1の電機
    子の第2相巻線に前記第2の電機子の第3相巻線と前記
    第3の電機子の第1相巻線を直列に接続し、かつ、前記
    第1の電機子の第3相巻線に前記第2の電機子の第1相
    巻線と前記第3の電機子の第2相巻線を直列に接続した
    ことを特徴とするリニアモ−タエレベ−タ装置。
  2. 【請求項2】 前記電機子は、断面形状がほぼ正3角形
    の2次導体の周囲に、前記ほぼ正3角形の各辺に一定の
    間隔で対向して配置されたことを特徴とする請求項1記
    載のリニアモ−タエレベ−タ装置。
JP6228055A 1994-09-22 1994-09-22 リニアモ−タエレベ−タ装置 Pending JPH0891740A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2994408A4 (en) * 2013-05-06 2017-01-25 Otis Elevator Company Linear motor stator core for self-propelled elevator
JP2018522792A (ja) * 2015-06-26 2018-08-16 コネ コーポレイションKone Corporation リニアモータ式エレベータ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2994408A4 (en) * 2013-05-06 2017-01-25 Otis Elevator Company Linear motor stator core for self-propelled elevator
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