JPH09322518A - 永久磁石使用同期形リニアモータ - Google Patents
永久磁石使用同期形リニアモータInfo
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- JPH09322518A JPH09322518A JP8133911A JP13391196A JPH09322518A JP H09322518 A JPH09322518 A JP H09322518A JP 8133911 A JP8133911 A JP 8133911A JP 13391196 A JP13391196 A JP 13391196A JP H09322518 A JPH09322518 A JP H09322518A
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-
- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 永久磁石使用同期形リニアモータの１次側、
２次側磁極部材間における吸引力による静止摩擦力を低
減し、高精度の位置制御が行われ得るようにすること。 【解決手段】 永久磁石使用同期形リニアモータにおい
て、可動子１０１と固定基盤１０３とに相互反発による
斥力発生用の１次側磁極部材１０７（三相巻線１１０）
と２次側磁極部材１０８（永久磁石１１２）とを配置す
る。
２次側磁極部材間における吸引力による静止摩擦力を低
減し、高精度の位置制御が行われ得るようにすること。 【解決手段】 永久磁石使用同期形リニアモータにおい
て、可動子１０１と固定基盤１０３とに相互反発による
斥力発生用の１次側磁極部材１０７（三相巻線１１０）
と２次側磁極部材１０８（永久磁石１１２）とを配置す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、永久磁石使用同
期形リニアモータに関し、特に精密移動テーブル、ステ
ージなどのように精密な位置精度を要求されるファクト
リーオートメーション機器に利用される永久磁石使用同
期形リニアモータに関するものである。
期形リニアモータに関し、特に精密移動テーブル、ステ
ージなどのように精密な位置精度を要求されるファクト
リーオートメーション機器に利用される永久磁石使用同
期形リニアモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１１、図１２、図１３は従来における
永久磁石使用同期形リニアモータの構造例を示してい
る。このリニアモータはリニアモータ可動子１０１と固
定基盤１０３とを有しており、可動子１０１は固定基盤
１０３と１次側フレーム（可動子フレーム）１０４とに
設けられた直線ガイド部１０２に案内されて固定基盤１
０３上を図１２で見て左右方向に直線移動する。可動子
１０１の下底面には１次側磁極部材１０５が、固定基盤
１０３の上面には２次側磁極部材１０６が取り付けられ
ており、１次側磁極部材１０５と２次側磁極部材１０６
とは上下に所定間隔を保って対向している。
永久磁石使用同期形リニアモータの構造例を示してい
る。このリニアモータはリニアモータ可動子１０１と固
定基盤１０３とを有しており、可動子１０１は固定基盤
１０３と１次側フレーム（可動子フレーム）１０４とに
設けられた直線ガイド部１０２に案内されて固定基盤１
０３上を図１２で見て左右方向に直線移動する。可動子
１０１の下底面には１次側磁極部材１０５が、固定基盤
１０３の上面には２次側磁極部材１０６が取り付けられ
ており、１次側磁極部材１０５と２次側磁極部材１０６
とは上下に所定間隔を保って対向している。
【０００３】１次側磁極部材１０５は、移動方向に所定
間隔をおいて形成された複数個の溝部１０５ｂを有する
鉄心１０５ａと、鉄心１０５ａの溝１０５ｂの各々に埋
め込まれたＵＶＷの三相巻線１０９とにより構成されて
いる。
間隔をおいて形成された複数個の溝部１０５ｂを有する
鉄心１０５ａと、鉄心１０５ａの溝１０５ｂの各々に埋
め込まれたＵＶＷの三相巻線１０９とにより構成されて
いる。
【０００４】２次側磁極部材１０６は、ベース板部材１
０６ａと、ベース板部材１０６ａの上面に隣り合う磁極
が互いに異極になるように、即ちＮ極とＳ極とが交互に
なるように移動方向に所定間隔をおいて設置された複数
個の永久磁石（固定側マグネット）１１１とにより構成
されている。
０６ａと、ベース板部材１０６ａの上面に隣り合う磁極
が互いに異極になるように、即ちＮ極とＳ極とが交互に
なるように移動方向に所定間隔をおいて設置された複数
個の永久磁石（固定側マグネット）１１１とにより構成
されている。
【０００５】また、他の従来例として、特開平２−１０
８９９５号公報に示されているようなものがある。この
公報に示されているリニアモータは、図１４、図１５に
示されているように、推力を発生するための１次側磁極
部材１０５、２次側磁極部材１０６以外に、可動子１０
１と固定基盤１０３とに反発力発生磁石１４０が互いに
対をなして配置されている。１０２は直線ガイド部であ
る。
８９９５号公報に示されているようなものがある。この
公報に示されているリニアモータは、図１４、図１５に
示されているように、推力を発生するための１次側磁極
部材１０５、２次側磁極部材１０６以外に、可動子１０
１と固定基盤１０３とに反発力発生磁石１４０が互いに
対をなして配置されている。１０２は直線ガイド部であ
る。
【０００６】従来における永久磁石使用同期形リニアモ
ータの動作原理を図１６、図１７を参照して説明する。
図１６はリニアモータのサーボ制御システムを示してい
る。このサーボ制御システムは、位置制御ループをメイ
ンループとし、速度制御ループ、電流制御ループとをマ
イナループとするフィードバック制御系をなしており、
位置指令器２０１と、位置制御器２０２と、速度制御器
２０３と、電流制御器２０４と、三相変換器２０５と、
ＰＷＭによる電力増幅器２０６と、電流センサ２０７
と、リニアスケール２０８と、微分器２０９と、振幅変
換器２１０と、磁極検出器２１１とにより構成され、位
置指令器２０１が出力する位置指令目標値に対して可動
子１０１の位置をリニアスケール２０８によって検出
し、位置指令目標値と位置検出値との偏差が零になるよ
うにフィードバック制御するものである。
ータの動作原理を図１６、図１７を参照して説明する。
図１６はリニアモータのサーボ制御システムを示してい
る。このサーボ制御システムは、位置制御ループをメイ
ンループとし、速度制御ループ、電流制御ループとをマ
イナループとするフィードバック制御系をなしており、
位置指令器２０１と、位置制御器２０２と、速度制御器
２０３と、電流制御器２０４と、三相変換器２０５と、
ＰＷＭによる電力増幅器２０６と、電流センサ２０７
と、リニアスケール２０８と、微分器２０９と、振幅変
換器２１０と、磁極検出器２１１とにより構成され、位
置指令器２０１が出力する位置指令目標値に対して可動
子１０１の位置をリニアスケール２０８によって検出
し、位置指令目標値と位置検出値との偏差が零になるよ
うにフィードバック制御するものである。
【０００７】図１７（ａ）は、上述のようなサーボ制御
システムによってリニアモータへの操作量としてＵＶＷ
の三相巻線に流す電流の波形を示している。各相の電流
ｉｕ、ｉｖ、ｉｗは対向する磁極位置に応じて各々１２
０度の時間遅れを有する正弦波状である。
システムによってリニアモータへの操作量としてＵＶＷ
の三相巻線に流す電流の波形を示している。各相の電流
ｉｕ、ｉｖ、ｉｗは対向する磁極位置に応じて各々１２
０度の時間遅れを有する正弦波状である。
【０００８】図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示す特定
の時間（１）（２）（３）におけるＵＶＷの三相巻線に
流れている電流とその時の１次側磁極部材１０５と２次
側磁極部材１０６との相対関係を示す。図１７（ｂ）に
おいて、時間（１）の時には、Ｎ極上にあるＵ1 、
Ｖ1 、Ｗ1 の電流は紙面の表側より裏側へ（順方向）流
れ、Ｕ2 、Ｖ2 、Ｗ2 の電流は紙面の裏側より表面へ
（逆方向）流れる。従ってフレミングの左手の法則によ
り、可動子１０１は矢印の方向へ進む。
の時間（１）（２）（３）におけるＵＶＷの三相巻線に
流れている電流とその時の１次側磁極部材１０５と２次
側磁極部材１０６との相対関係を示す。図１７（ｂ）に
おいて、時間（１）の時には、Ｎ極上にあるＵ1 、
Ｖ1 、Ｗ1 の電流は紙面の表側より裏側へ（順方向）流
れ、Ｕ2 、Ｖ2 、Ｗ2 の電流は紙面の裏側より表面へ
（逆方向）流れる。従ってフレミングの左手の法則によ
り、可動子１０１は矢印の方向へ進む。
【０００９】次に時間（２）の時には、Ｕ1 、Ｖ1 、Ｗ
2 の電流は順方向に流れ、Ｕ2 、Ｖ 2 、Ｗ1 の電流は逆
方向へ流れる。従って可動子１０１は同様に矢印の方向
へ進む。
2 の電流は順方向に流れ、Ｕ2 、Ｖ 2 、Ｗ1 の電流は逆
方向へ流れる。従って可動子１０１は同様に矢印の方向
へ進む。
【００１０】次に時間（３）の時には、Ｕ1 、Ｖ2 、Ｗ
2 の電流は順方向に流れ、Ｕ2 、Ｖ 1 、Ｗ1 の電流は逆
方向へ流れる。従って可動子１０１は同様に矢印の方向
へ進む。
2 の電流は順方向に流れ、Ｕ2 、Ｖ 1 、Ｗ1 の電流は逆
方向へ流れる。従って可動子１０１は同様に矢印の方向
へ進む。
【００１１】ここで、ＵＶＷの三相巻線に流す正弦波の
周期を変化させることにより、任意の速度をもって可動
子１０１は一定の方向へ進行することができる。
周期を変化させることにより、任意の速度をもって可動
子１０１は一定の方向へ進行することができる。
【００１２】特開平２−１０８９９５号公報に示されて
いるリニアモータにおいては、可動子１０１を駆動する
１次側磁極部材１０５と２次側磁極部材１０６が推力発
生と同時に発生する吸引力が、反発力発生磁石１４０の
反発力により相殺され、見掛け上、可動子１０１と固定
基盤１０３との間に吸引力が作用しなくなり、直線ガイ
ド部１０２が有する静止摩擦力が非常に小さくなる。
いるリニアモータにおいては、可動子１０１を駆動する
１次側磁極部材１０５と２次側磁極部材１０６が推力発
生と同時に発生する吸引力が、反発力発生磁石１４０の
反発力により相殺され、見掛け上、可動子１０１と固定
基盤１０３との間に吸引力が作用しなくなり、直線ガイ
ド部１０２が有する静止摩擦力が非常に小さくなる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従来における永久磁石
使用同期形リニアモータの１次側磁極部材１０５は鉄心
であり、１次側磁極部材１０５を含む可動子１０１の自
重、可動子１０１の積載荷重は直線ガイド部１０２の荷
重となり、また２次側磁極部材１０６に設けられた永久
磁石１１１の吸引力によって直線ガイド部１０２の荷重
となる。この荷重は可動子１０１の直線ガイド部１０２
における静止摩擦力となり、この静止摩擦力が微少な位
置指令目標値に対応する微少な推力に打ち勝つことによ
り、可動子１０１の移動が妨げられ、またリニアサーボ
システムの感知する追従偏差を解消するための大きな推
力指令に対しては可動子１０１の静止摩擦力の消滅に伴
う過度の応答を生じるため、精密な位置決めができない
と云う問題点が生じる。
使用同期形リニアモータの１次側磁極部材１０５は鉄心
であり、１次側磁極部材１０５を含む可動子１０１の自
重、可動子１０１の積載荷重は直線ガイド部１０２の荷
重となり、また２次側磁極部材１０６に設けられた永久
磁石１１１の吸引力によって直線ガイド部１０２の荷重
となる。この荷重は可動子１０１の直線ガイド部１０２
における静止摩擦力となり、この静止摩擦力が微少な位
置指令目標値に対応する微少な推力に打ち勝つことによ
り、可動子１０１の移動が妨げられ、またリニアサーボ
システムの感知する追従偏差を解消するための大きな推
力指令に対しては可動子１０１の静止摩擦力の消滅に伴
う過度の応答を生じるため、精密な位置決めができない
と云う問題点が生じる。
【００１４】リニアモータの１次側磁極部材１０５に電
流を流さないで、可動子１０１を動かした時には、１次
側磁極部材１０５と２次側磁極部材１０６との相互作用
により発生する推力であって一般的にコギングトルク
（コギング推力）と云われている推力リップルが発生す
る。この推力リップルはリニアモータを駆動させた時も
推力リップルとして現れるため、このことによっても従
来型の永久磁石使用同期形リニアモータでは精密な位置
決めができないと云う問題点がある。
流を流さないで、可動子１０１を動かした時には、１次
側磁極部材１０５と２次側磁極部材１０６との相互作用
により発生する推力であって一般的にコギングトルク
（コギング推力）と云われている推力リップルが発生す
る。この推力リップルはリニアモータを駆動させた時も
推力リップルとして現れるため、このことによっても従
来型の永久磁石使用同期形リニアモータでは精密な位置
決めができないと云う問題点がある。
【００１５】また２次側磁極部材１０６に設けられた永
久磁石１１１は使用過程において、摩耗鉄粉などを吸着
するため、従来型の永久磁石使用同期形リニアモータで
は１次側磁極部材１０５と２次側磁極部材１０６との間
のエアーギャップが狭くなる経時変化が生じて上述のコ
ギングトルクが大きくなり、長期間使用によって益々精
密な位置決めができなくなると云う問題点がある。
久磁石１１１は使用過程において、摩耗鉄粉などを吸着
するため、従来型の永久磁石使用同期形リニアモータで
は１次側磁極部材１０５と２次側磁極部材１０６との間
のエアーギャップが狭くなる経時変化が生じて上述のコ
ギングトルクが大きくなり、長期間使用によって益々精
密な位置決めができなくなると云う問題点がある。
【００１６】図１８は、１次側磁極部材１０５と２次側
磁極部材１０６との間のエアーギャップを変化させた時
のコギングトルクの変化を示している。エアーギャップ
が小さくなると、コギングトルクが大きくなることが解
る。これは、永久磁石１１１の強力な吸引力のために磁
石表面に鉄粉が吸着すると、コギングトルクが大きくな
る現象と同等である。
磁極部材１０６との間のエアーギャップを変化させた時
のコギングトルクの変化を示している。エアーギャップ
が小さくなると、コギングトルクが大きくなることが解
る。これは、永久磁石１１１の強力な吸引力のために磁
石表面に鉄粉が吸着すると、コギングトルクが大きくな
る現象と同等である。
【００１７】従って永久磁石１１１の表面に付着した鉄
粉は、定期的に永久磁石１１１より除去する必要がある
が、永久磁石１１１の吸引力が強力なため、これを物理
的に除去することは困難である場合が多い。
粉は、定期的に永久磁石１１１より除去する必要がある
が、永久磁石１１１の吸引力が強力なため、これを物理
的に除去することは困難である場合が多い。
【００１８】また、特開平２−１０８９９５号公報に示
されているリニアモータでは、推力を発生する磁極間に
生じる吸引力を相殺するために、反発力発生磁石を別途
設ける必要があり、また推力を発生する磁極間に生じる
吸引力と反発力発生磁石との斥力を等しくするための磁
石の選定と設定調整をする必要があり、可動子の負荷変
動による直線ガイド部の静止摩擦力の変化に対処するこ
とについて問題点がある。
されているリニアモータでは、推力を発生する磁極間に
生じる吸引力を相殺するために、反発力発生磁石を別途
設ける必要があり、また推力を発生する磁極間に生じる
吸引力と反発力発生磁石との斥力を等しくするための磁
石の選定と設定調整をする必要があり、可動子の負荷変
動による直線ガイド部の静止摩擦力の変化に対処するこ
とについて問題点がある。
【００１９】この発明は、上述のような問題点に着目し
てなされたものであり、可動子の直線ガイド部における
静止摩擦力やコギングトルクを低減して位置決め精度の
向上を図り、また鉄粉の吸着がもたらす経時的なコギン
グトルクの増大による位置決め精度の経年劣化を防止し
て常に安定した位置決め精度を保つ永久磁石使用同期形
リニアモータを得ることを目的としている。
てなされたものであり、可動子の直線ガイド部における
静止摩擦力やコギングトルクを低減して位置決め精度の
向上を図り、また鉄粉の吸着がもたらす経時的なコギン
グトルクの増大による位置決め精度の経年劣化を防止し
て常に安定した位置決め精度を保つ永久磁石使用同期形
リニアモータを得ることを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明による永久磁石使用同期形リニアモータ
は、電機子コイルを有する可動子と、前記可動子の移動
方向に沿って隣り合う磁極が互いに異極となるように固
定基盤に配設された固定側マグネットとを有し、前記可
動子が直線ガイド部に案内されて直線移動する永久磁石
使用同期形リニアモータにおいて、前記可動子と前記固
定基盤とに相互反発により可動子荷重受け止め方向の斥
力を発生する斥力発生用の電機子コイルと固定側マグネ
ットとが配置されているものである。
めに、この発明による永久磁石使用同期形リニアモータ
は、電機子コイルを有する可動子と、前記可動子の移動
方向に沿って隣り合う磁極が互いに異極となるように固
定基盤に配設された固定側マグネットとを有し、前記可
動子が直線ガイド部に案内されて直線移動する永久磁石
使用同期形リニアモータにおいて、前記可動子と前記固
定基盤とに相互反発により可動子荷重受け止め方向の斥
力を発生する斥力発生用の電機子コイルと固定側マグネ
ットとが配置されているものである。
【００２１】この発明による永久磁石使用同期形リニア
モータでは、斥力発生用の電機子コイルと固定側マグネ
ットとが、相互反発により可動子の自重及び可動子積載
荷重により生じる荷重を相殺するための斥力を発生し、
直線ガイド部の荷重を低減する。
モータでは、斥力発生用の電機子コイルと固定側マグネ
ットとが、相互反発により可動子の自重及び可動子積載
荷重により生じる荷重を相殺するための斥力を発生し、
直線ガイド部の荷重を低減する。
【００２２】つぎの発明による永久磁石使用同期形リニ
アモータは、上述の永久磁石使用同期形リニアモータに
おいて、前記可動子の荷重を検出する荷重検出センサを
有し、前記荷重検出センサにより検出される荷重が零に
なるように斥力発生用の前記電機子コイルに対する通電
が制御されるものである。
アモータは、上述の永久磁石使用同期形リニアモータに
おいて、前記可動子の荷重を検出する荷重検出センサを
有し、前記荷重検出センサにより検出される荷重が零に
なるように斥力発生用の前記電機子コイルに対する通電
が制御されるものである。
【００２３】この発明による永久磁石使用同期形リニア
モータでは、荷重検出センサにより検出される荷重が零
になるように斥力発生用の前記電機子コイルに対する通
電が制御され、斥力発生用の電機子コイルと固定側マグ
ネットとが可動子の自重及び可動子積載荷重により生じ
る荷重を完全に相殺するように斥力を発生し、可動子の
自重及び可動子積載荷重による直線ガイド部の荷重が零
になる。
モータでは、荷重検出センサにより検出される荷重が零
になるように斥力発生用の前記電機子コイルに対する通
電が制御され、斥力発生用の電機子コイルと固定側マグ
ネットとが可動子の自重及び可動子積載荷重により生じ
る荷重を完全に相殺するように斥力を発生し、可動子の
自重及び可動子積載荷重による直線ガイド部の荷重が零
になる。
【００２４】また上述の目的を達成するために、つぎの
発明による永久磁石使用同期形リニアモータは、電機子
コイルを有する可動子と、前記可動子の移動方向に沿っ
て隣り合う磁極が互いに異極となるように固定基盤に配
設された固定側マグネットとを有し、前記可動子が直線
ガイド部に案内されて直線移動する永久磁石使用同期形
リニアモータにおいて、前記固定側マグネットに付着し
た鉄粉を非磁性化する温度にまで加熱するヒータが設け
られているものである。
発明による永久磁石使用同期形リニアモータは、電機子
コイルを有する可動子と、前記可動子の移動方向に沿っ
て隣り合う磁極が互いに異極となるように固定基盤に配
設された固定側マグネットとを有し、前記可動子が直線
ガイド部に案内されて直線移動する永久磁石使用同期形
リニアモータにおいて、前記固定側マグネットに付着し
た鉄粉を非磁性化する温度にまで加熱するヒータが設け
られているものである。
【００２５】この発明による永久磁石使用同期形リニア
モータでは、固定側マグネットに付着した鉄粉がヒータ
によって加熱され、その鉄粉が熱的に非磁性化され、固
定側マグネットより簡単に排除され得るようになる。
モータでは、固定側マグネットに付着した鉄粉がヒータ
によって加熱され、その鉄粉が熱的に非磁性化され、固
定側マグネットより簡単に排除され得るようになる。
【００２６】つぎの発明による永久磁石使用同期形リニ
アモータは、上述の永久磁石使用同期形リニアモータに
おいて、固定側マグネットへ風を吹き付ける鉄粉吹き飛
ばし用の送風装置が設けられているものである。
アモータは、上述の永久磁石使用同期形リニアモータに
おいて、固定側マグネットへ風を吹き付ける鉄粉吹き飛
ばし用の送風装置が設けられているものである。
【００２７】この発明による永久磁石使用同期形リニア
モータでは、ヒータによる加熱により熱的に非磁性化さ
れた鉄粉が固定側マグネットより吹き飛ばし排除され
る。
モータでは、ヒータによる加熱により熱的に非磁性化さ
れた鉄粉が固定側マグネットより吹き飛ばし排除され
る。
【００２８】また上述の目的を達成するために、つぎの
発明による永久磁石使用同期形リニアモータは、電機子
コイルを有する可動子と、前記可動子の移動方向に沿っ
て隣り合う磁極が互いに異極となるように固定基盤に配
設された固定側マグネットとを有し、前記可動子が直線
ガイド部に案内されて直線移動する永久磁石使用同期形
リニアモータにおいて、前記固定基盤の可動子移動方向
の配置位置を調整する調整機構が設けられているもので
ある。
発明による永久磁石使用同期形リニアモータは、電機子
コイルを有する可動子と、前記可動子の移動方向に沿っ
て隣り合う磁極が互いに異極となるように固定基盤に配
設された固定側マグネットとを有し、前記可動子が直線
ガイド部に案内されて直線移動する永久磁石使用同期形
リニアモータにおいて、前記固定基盤の可動子移動方向
の配置位置を調整する調整機構が設けられているもので
ある。
【００２９】この永久磁石使用同期形リニアモータで
は、２台の永久磁石使用同期形リニアモータの同期駆動
によりクロスビームなどを駆動する場合、調整機構によ
って２台のモータの固定側マグネットのピッチを相対的
にずらすことができる。
は、２台の永久磁石使用同期形リニアモータの同期駆動
によりクロスビームなどを駆動する場合、調整機構によ
って２台のモータの固定側マグネットのピッチを相対的
にずらすことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に説明す
るこの発明の実施の形態において上述の従来例と同一構
成の部分は、上述の従来例に付した符号と同一の符号を
付してその説明を省略する。
明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に説明す
るこの発明の実施の形態において上述の従来例と同一構
成の部分は、上述の従来例に付した符号と同一の符号を
付してその説明を省略する。
【００３１】（実施の形態１）図１、図２はこの発明に
よる永久磁石使用同期形リニアモータの実施の形態１を
示している。この永久磁石使用同期形リニアモータで
は、固定基盤１０３は横転コ字状の横断面形状をなす溝
形に形成され、この固定基盤１０３の両左右側壁部と可
動子１０１の１次側フレーム１０４の両左右垂直側壁部
に、各々推力を発生するための推力用２次側磁極部材１
０６と推力用１次側磁極部材１０５とが所定の間隔を保
って対向設置されている。この推力用２次側磁極部材１
０６と推力用１次側磁極部材１０５は、図１３に示され
ている従来のものと同等に構成されている。
よる永久磁石使用同期形リニアモータの実施の形態１を
示している。この永久磁石使用同期形リニアモータで
は、固定基盤１０３は横転コ字状の横断面形状をなす溝
形に形成され、この固定基盤１０３の両左右側壁部と可
動子１０１の１次側フレーム１０４の両左右垂直側壁部
に、各々推力を発生するための推力用２次側磁極部材１
０６と推力用１次側磁極部材１０５とが所定の間隔を保
って対向設置されている。この推力用２次側磁極部材１
０６と推力用１次側磁極部材１０５は、図１３に示され
ている従来のものと同等に構成されている。
【００３２】この可動子１０１の左右両側にある推力用
１次側磁極部材１０５の三相巻線１０９と推力用２次側
磁極部材１０６の固定側マグネット１１１（図１３参
照）は当該両者間に作用する吸引力を相互に相殺するよ
うに設けられている。
１次側磁極部材１０５の三相巻線１０９と推力用２次側
磁極部材１０６の固定側マグネット１１１（図１３参
照）は当該両者間に作用する吸引力を相互に相殺するよ
うに設けられている。
【００３３】この左右２組の三相巻線１０９と固定側マ
グネット１１１がこの両者間に作用する吸引力を左右方
向に相互に相殺し、吸引力によって直線ガイド部１０２
の荷重が増大することを回避する。
グネット１１１がこの両者間に作用する吸引力を左右方
向に相互に相殺し、吸引力によって直線ガイド部１０２
の荷重が増大することを回避する。
【００３４】１次側フレーム１０４の下底面と固定基盤
１０３の上面には、相互反発によって可動子荷重受け止
め方向の斥力を発生する斥力用１次側磁極部材１０７と
斥力用２次側磁極部材１０８とが所定の間隔を保って対
向設置されている。
１０３の上面には、相互反発によって可動子荷重受け止
め方向の斥力を発生する斥力用１次側磁極部材１０７と
斥力用２次側磁極部材１０８とが所定の間隔を保って対
向設置されている。
【００３５】斥力用１次側磁極部材１０７は、図３に示
されているように、移動方向に所定間隔をおいて形成さ
れた複数個の溝部１０７ｂを有する鉄心１０７ａと、鉄
心１０７ａの溝１０７ｂの各々に埋め込まれたｕｖｗの
三相巻線１１０とにより構成されている。
されているように、移動方向に所定間隔をおいて形成さ
れた複数個の溝部１０７ｂを有する鉄心１０７ａと、鉄
心１０７ａの溝１０７ｂの各々に埋め込まれたｕｖｗの
三相巻線１１０とにより構成されている。
【００３６】斥力用２次側磁極部材１０８は、図３に示
されているように、ベース板部材１０８ａと、ベース板
部材１０８ａの上面にＮ極とＳ極とが交互になるように
移動方向に所定間隔をおいて設置された永久磁石１１２
とにより構成されている。
されているように、ベース板部材１０８ａと、ベース板
部材１０８ａの上面にＮ極とＳ極とが交互になるように
移動方向に所定間隔をおいて設置された永久磁石１１２
とにより構成されている。
【００３７】また、図１に示すように、固定基盤１０３
にはスケール１１２が、１次側フレーム１０４には位置
検出センサ１１３が各々取り付けられており、位置検出
センサ１１３がスケール１１２と共働して可動子１０１
の絶対位置を検出する。このスケール１１２と位置検出
センサ１１３とがリニアスケール（２０８）をなしてい
る。
にはスケール１１２が、１次側フレーム１０４には位置
検出センサ１１３が各々取り付けられており、位置検出
センサ１１３がスケール１１２と共働して可動子１０１
の絶対位置を検出する。このスケール１１２と位置検出
センサ１１３とがリニアスケール（２０８）をなしてい
る。
【００３８】図４は上述の構成による永久磁石使用同期
形リニアモータのサーボ制御システムを示している。こ
のサーボ制御システムは、位置制御ループをメインルー
プとし、速度制御ループ、電流制御ループとをマイナル
ープとする従来のものと同等の推力用のフィードバック
制御系、換言すれば推力用１次側磁極部材１０５の三相
巻線１０９に対する通電を制御する制御系に加えて、斥
力用１次側磁極部材１０７の三相巻線１１０に対する通
電を制御する制御系として、電流指令器２２１と、三相
変換器２２３と、ＰＷＭによる電力増幅器２２４を有し
ている。
形リニアモータのサーボ制御システムを示している。こ
のサーボ制御システムは、位置制御ループをメインルー
プとし、速度制御ループ、電流制御ループとをマイナル
ープとする従来のものと同等の推力用のフィードバック
制御系、換言すれば推力用１次側磁極部材１０５の三相
巻線１０９に対する通電を制御する制御系に加えて、斥
力用１次側磁極部材１０７の三相巻線１１０に対する通
電を制御する制御系として、電流指令器２２１と、三相
変換器２２３と、ＰＷＭによる電力増幅器２２４を有し
ている。
【００３９】三相変換器２２３は、電流指令器２２１よ
り電流指令を、位置検出センサ１１３より可動子１０１
の絶対位置情報を各々入力し、可動子１０１の絶対位置
に対応した位相で電流指令に応じて三相変換を行い、ｕ
ｖｗの各相のＰＷＭ指令を電力増幅器２２４に出力す
る。
り電流指令を、位置検出センサ１１３より可動子１０１
の絶対位置情報を各々入力し、可動子１０１の絶対位置
に対応した位相で電流指令に応じて三相変換を行い、ｕ
ｖｗの各相のＰＷＭ指令を電力増幅器２２４に出力す
る。
【００４０】このサーボ制御システムにより、位置指令
目標値と位置検出値との偏差が零になるようにフィード
バック制御式に推力用１次側磁極部材１０５の三相巻線
１０９に対する通電を制御して位置制御が行われ、これ
と同時に斥力用１次側磁極部材１０７が斥力用２次側磁
極部材１０８に対して所定の斥力を発生するようにｕｖ
ｗの三相巻線１１０に流す電流が制御される。
目標値と位置検出値との偏差が零になるようにフィード
バック制御式に推力用１次側磁極部材１０５の三相巻線
１０９に対する通電を制御して位置制御が行われ、これ
と同時に斥力用１次側磁極部材１０７が斥力用２次側磁
極部材１０８に対して所定の斥力を発生するようにｕｖ
ｗの三相巻線１１０に流す電流が制御される。
【００４１】図５（ａ）は図４に示されているサーボ制
御システムよりＵＶＷの三相巻線１０９及びｕｖｗの三
相巻線１１０に流す電流の時間に対する変化を示してい
る。
御システムよりＵＶＷの三相巻線１０９及びｕｖｗの三
相巻線１１０に流す電流の時間に対する変化を示してい
る。
【００４２】図５（ａ）より解るように、ＵＶＷの三相
巻線１０９に流す電流ｉＵ、ｉＶ、ｉＷ及びｕｖｗの三
相巻線１１０に流す電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗは各々相互に
１２０度の時間遅れを有する正弦波状であり、且つＵＶ
Ｗの三相巻線１０９に流す電流ｉＵ、ｉＶ、ｉＷとｕｖ
ｗの三相巻線１１０に流す電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗとで同
相で６０度の位相差を有している。
巻線１０９に流す電流ｉＵ、ｉＶ、ｉＷ及びｕｖｗの三
相巻線１１０に流す電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗは各々相互に
１２０度の時間遅れを有する正弦波状であり、且つＵＶ
Ｗの三相巻線１０９に流す電流ｉＵ、ｉＶ、ｉＷとｕｖ
ｗの三相巻線１１０に流す電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗとで同
相で６０度の位相差を有している。
【００４３】図５（ｂ）は、ＵＶＷの三相巻線１０９及
びｕｖｗの三相巻線１１０に電流が流れた時の可動子１
０１の動きを説明したものである。図５（ａ）に示す
（１）の時には、推力発生用の三相巻線１０９のＶ相巻
線が永久磁石１１１のＮ極とＳ極との中央にあって最大
の電流が流れ、フレミングの左手の法則に従って可動子
１０１は矢示方向（右方向）に動く。
びｕｖｗの三相巻線１１０に電流が流れた時の可動子１
０１の動きを説明したものである。図５（ａ）に示す
（１）の時には、推力発生用の三相巻線１０９のＶ相巻
線が永久磁石１１１のＮ極とＳ極との中央にあって最大
の電流が流れ、フレミングの左手の法則に従って可動子
１０１は矢示方向（右方向）に動く。
【００４４】この時には斥力発生用の三相巻線１１０の
ｕ相巻線に最大の電流が流れており、永久磁石１１２の
Ｎ極、Ｓ極上に三相巻線１１０による電磁石のＮ、Ｓ極
が形成され、磁気相互反発作用により斥力が発生する。
ｕ相巻線に最大の電流が流れており、永久磁石１１２の
Ｎ極、Ｓ極上に三相巻線１１０による電磁石のＮ、Ｓ極
が形成され、磁気相互反発作用により斥力が発生する。
【００４５】可動子１０１が移動して（２）の位置にき
た時には、推力発生用の三相巻線１０９のＵ相巻線と斥
力発生用の三相巻線１１０のｗ相巻線とに最大の電流が
流れており、前述と同じメカニズムで斥力を発生した状
態で、可動子１０１が（３）の位置に移動する。
た時には、推力発生用の三相巻線１０９のＵ相巻線と斥
力発生用の三相巻線１１０のｗ相巻線とに最大の電流が
流れており、前述と同じメカニズムで斥力を発生した状
態で、可動子１０１が（３）の位置に移動する。
【００４６】（３）の位置では、推力発生用の三相巻線
１０９のＷ相巻線と斥力発生用の三相巻線１１０のｖ相
巻線に最大の電流が流れており、この時も同様のメカニ
ズムで斥力を発生し、可動子１０１が同方向に移動す
る。
１０９のＷ相巻線と斥力発生用の三相巻線１１０のｖ相
巻線に最大の電流が流れており、この時も同様のメカニ
ズムで斥力を発生し、可動子１０１が同方向に移動す
る。
【００４７】従って、この場合も正弦波の周期を変化さ
せることにより、可動子１０１は任意の速度で一定の方
向に進行する。
せることにより、可動子１０１は任意の速度で一定の方
向に進行する。
【００４８】この時に、前述の斥力及び可動子１０１の
荷重は均衡がとれているので、直線ガイド部１０２に外
力を与えない。これにより可動子１０１の直線ガイド部
１０２における静止摩擦力が大幅に低減され、低慣性力
状態で、精密な位置決めを行うことができるようにな
る。
荷重は均衡がとれているので、直線ガイド部１０２に外
力を与えない。これにより可動子１０１の直線ガイド部
１０２における静止摩擦力が大幅に低減され、低慣性力
状態で、精密な位置決めを行うことができるようにな
る。
【００４９】（実施の形態２）図６はこの発明による永
久磁石使用同期形リニアモータとこのリニアモータのサ
ーボ制御システムの実施の形態２を示している。尚、図
６に於いて、図４に対応する部分は図４に付した符号と
同一の符号により示されている。
久磁石使用同期形リニアモータとこのリニアモータのサ
ーボ制御システムの実施の形態２を示している。尚、図
６に於いて、図４に対応する部分は図４に付した符号と
同一の符号により示されている。
【００５０】実施の形態２によるリニアモータは、左右
の直線ガイド部１０２の各々に歪みゲージ等による荷重
検出センサ１１５が取り付けられている。荷重検出セン
サー１１５は可動子１０１の負荷（可動子１０１の自重
による荷重と積載荷重）Ｒを検出する。
の直線ガイド部１０２の各々に歪みゲージ等による荷重
検出センサ１１５が取り付けられている。荷重検出セン
サー１１５は可動子１０１の負荷（可動子１０１の自重
による荷重と積載荷重）Ｒを検出する。
【００５１】サーボ制御システムは、荷重検出センサ１
１５による負荷Ｒの検出値の平均値演算を行う平均化処
理増幅器２２５を有しており、平均化処理増幅器２２５
は負荷Ｒの平均値信号をフィードバック信号として出力
する。
１５による負荷Ｒの検出値の平均値演算を行う平均化処
理増幅器２２５を有しており、平均化処理増幅器２２５
は負荷Ｒの平均値信号をフィードバック信号として出力
する。
【００５２】これによりサーボ制御システムにおける斥
力用の制御系において、荷重検出センサ１１５により検
出される荷重が零になるようにフィードバック制御が行
われる。
力用の制御系において、荷重検出センサ１１５により検
出される荷重が零になるようにフィードバック制御が行
われる。
【００５３】この実施の形態では、積載荷重などによっ
て可動子１０１の負荷Ｒが変化しても、荷重検出センサ
１１５が、その時の荷重を検出して荷重検出値が零にな
るように、斥力用２次側磁極部材１０８に対して斥力を
発生する斥力用１次側磁極部材１０７のｕｖｗの三相巻
線１１０に流す電流が制御され、負荷荷重が変化した時
でも、直線ガイド部１０２に外力が与えられることがな
い。これにより可動子１０１の直線ガイド部１０２にお
ける静止摩擦力が大幅に低減され、低慣性力状態で精密
な位置決めを行うことができるようになる。
て可動子１０１の負荷Ｒが変化しても、荷重検出センサ
１１５が、その時の荷重を検出して荷重検出値が零にな
るように、斥力用２次側磁極部材１０８に対して斥力を
発生する斥力用１次側磁極部材１０７のｕｖｗの三相巻
線１１０に流す電流が制御され、負荷荷重が変化した時
でも、直線ガイド部１０２に外力が与えられることがな
い。これにより可動子１０１の直線ガイド部１０２にお
ける静止摩擦力が大幅に低減され、低慣性力状態で精密
な位置決めを行うことができるようになる。
【００５４】（実施の形態３）図７はこの発明による永
久磁石使用同期形リニアモータの実施の形態３を示して
いる。尚、図７に於いて、図４に対応する部分は図４に
付した符号と同一の符号により示されている。
久磁石使用同期形リニアモータの実施の形態３を示して
いる。尚、図７に於いて、図４に対応する部分は図４に
付した符号と同一の符号により示されている。
【００５５】この実施の形態による永久磁石使用同期形
リニアモータは、推力用および斥力用の２次側磁極部材
１０６及び１０８に設置されたヒータ１１７と、鉄粉吹
き飛ばし用のブロワ１１８およびブロワ１１８の風を導
き且つこれを推力用および斥力用の２次側磁極部材１０
６及び１０８の永久磁石１１１、１１２へ向けて高速噴
射する通風ダクト・ノズル１１９とを有している。
リニアモータは、推力用および斥力用の２次側磁極部材
１０６及び１０８に設置されたヒータ１１７と、鉄粉吹
き飛ばし用のブロワ１１８およびブロワ１１８の風を導
き且つこれを推力用および斥力用の２次側磁極部材１０
６及び１０８の永久磁石１１１、１１２へ向けて高速噴
射する通風ダクト・ノズル１１９とを有している。
【００５６】ヒータ１１７は、電源回路１２１と接続さ
れ、推力用および斥力用の２次側磁極部材１０６、１０
８の温度に感応するサーモスタット１２０によって通電
を制御され、永久磁石１１１、１１２の表面に付着して
いる鉄粉ｄをキューリ点以上に加熱する。
れ、推力用および斥力用の２次側磁極部材１０６、１０
８の温度に感応するサーモスタット１２０によって通電
を制御され、永久磁石１１１、１１２の表面に付着して
いる鉄粉ｄをキューリ点以上に加熱する。
【００５７】この実施の形態では、再生時（付着鉄粉除
去作業時）には、ヒータ１１７によって推力用および斥
力用の２次側磁極部材１０６、１０８が加熱され、これ
に伴い永久磁石１１１、１１２の温度が上昇する。
去作業時）には、ヒータ１１７によって推力用および斥
力用の２次側磁極部材１０６、１０８が加熱され、これ
に伴い永久磁石１１１、１１２の温度が上昇する。
【００５８】これにより永久磁石１１１、１１２の表面
に付着している鉄粉ｄが加熱され、これの温度がキュー
リ点を越えると、磁性を消失する。酸化鉄のキューリ点
は、含有金属により変化するが、一般に約１００〜６０
０℃程度位であり、永久磁石１１１、１１２を構成する
材料である希土類の焼結磁性より低い。例えば、Ｓｍ−
Ｃｏ系焼結磁石のキューリ点は、７００度から８５０度
位である。このキューリ点の温度差を利用し、永久磁石
１１１、１１２に付着している鉄粉ｄの磁性だけを消失
させる。
に付着している鉄粉ｄが加熱され、これの温度がキュー
リ点を越えると、磁性を消失する。酸化鉄のキューリ点
は、含有金属により変化するが、一般に約１００〜６０
０℃程度位であり、永久磁石１１１、１１２を構成する
材料である希土類の焼結磁性より低い。例えば、Ｓｍ−
Ｃｏ系焼結磁石のキューリ点は、７００度から８５０度
位である。このキューリ点の温度差を利用し、永久磁石
１１１、１１２に付着している鉄粉ｄの磁性だけを消失
させる。
【００５９】またブロワ１１８により発生した風が通風
ダクト・ノズル１１９より永久磁石１１１、１１２へ向
けて高速噴射され、加熱により磁性を失った鉄粉ｄが吹
き飛ばされる。
ダクト・ノズル１１９より永久磁石１１１、１１２へ向
けて高速噴射され、加熱により磁性を失った鉄粉ｄが吹
き飛ばされる。
【００６０】これにより推力用および斥力用の１次側磁
極部材１０５、１０７と２次側磁極１０６、１０８との
間における各々のエアーギャップとが初期状態に戻り、
初期設定のコギングトルクに戻る。その結果、推力およ
び斥力の経時変動が低減し、長期間に亙って高精度な位
置決めが行われるようになる。
極部材１０５、１０７と２次側磁極１０６、１０８との
間における各々のエアーギャップとが初期状態に戻り、
初期設定のコギングトルクに戻る。その結果、推力およ
び斥力の経時変動が低減し、長期間に亙って高精度な位
置決めが行われるようになる。
【００６１】（実施の形態４）図８はこの発明による永
久磁石使用同期形リニアモータの実施の形態４を示して
おり、図９は、図８に示したＡ−Ａの断面図である。
久磁石使用同期形リニアモータの実施の形態４を示して
おり、図９は、図８に示したＡ−Ａの断面図である。
【００６２】この実施の形態では、永久磁石使用同期形
リニアモータ１３０が２台、平行に取り付けられ、２台
のリニアモータ１３０がクロスビーム１３１で結合さ
れ、同期駆動によりクロスビーム１３１を平行移動させ
る。
リニアモータ１３０が２台、平行に取り付けられ、２台
のリニアモータ１３０がクロスビーム１３１で結合さ
れ、同期駆動によりクロスビーム１３１を平行移動させ
る。
【００６３】片側のリニアモータ１３０の固定基盤１０
３は可動子１０１の移動方向にアジャスタスクリュウに
よる固定位置調整装置１３２によって位置調整可能にな
っている。
３は可動子１０１の移動方向にアジャスタスクリュウに
よる固定位置調整装置１３２によって位置調整可能にな
っている。
【００６４】図１０はコギングトルクの測定結果を示し
ている。このコギングトルクの変化は永久磁石１１１の
配置ピッチｐによるものであり、コギングトルクが正弦
波状に変化する時に固定基盤１０３の位置がｐ／２だ
け、もう一方よりシフトする時に最小となる。
ている。このコギングトルクの変化は永久磁石１１１の
配置ピッチｐによるものであり、コギングトルクが正弦
波状に変化する時に固定基盤１０３の位置がｐ／２だ
け、もう一方よりシフトする時に最小となる。
【００６５】しかし、図１０に示す波形のように正弦波
でない時、必ずしもｐ／２だけ、もう一方よりシフトし
た時にコギングトルクが最小になるとは限らない。コギ
ングトルクを最小にするには、固定基盤１０３のシフト
量を調整する必要がある。この時、固定位置調整装置１
３２によって固定基盤１０３の位置調整が行われること
により、コギングトルクを最小にして推力リップルを小
さくすることで、高精度な位置決めが行われるようにな
る。
でない時、必ずしもｐ／２だけ、もう一方よりシフトし
た時にコギングトルクが最小になるとは限らない。コギ
ングトルクを最小にするには、固定基盤１０３のシフト
量を調整する必要がある。この時、固定位置調整装置１
３２によって固定基盤１０３の位置調整が行われること
により、コギングトルクを最小にして推力リップルを小
さくすることで、高精度な位置決めが行われるようにな
る。
【００６６】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明による永久磁石使用同期形リニアモータによれば、斥
力発生用の電機子コイルと固定側マグネットとが相互反
発により、可動子の自重及び可動子積載荷重により生じ
る荷重を相殺するための斥力を発生し、直線ガイド部の
荷重を低減するから、可動子の直線ガイド部における静
止摩擦力が低減し、高精度の位置決めが実現する。
明による永久磁石使用同期形リニアモータによれば、斥
力発生用の電機子コイルと固定側マグネットとが相互反
発により、可動子の自重及び可動子積載荷重により生じ
る荷重を相殺するための斥力を発生し、直線ガイド部の
荷重を低減するから、可動子の直線ガイド部における静
止摩擦力が低減し、高精度の位置決めが実現する。
【００６７】つぎの発明による永久磁石使用同期形リニ
アモータによれば、荷重検出センサにより検出される荷
重が零になるように斥力発生用の前記電機子コイルに対
する通電が制御され、斥力発生用の電機子コイルと固定
側マグネットとが可動子の自重及び可動子積載荷重によ
り生じる荷重を完全に相殺するように斥力を発生し、可
動子の自重及び可動子積載荷重による直線ガイド部の荷
重が零になるから、可動子の直線ガイド部における静止
摩擦力が低減し、高精度の位置決めが実現する。
アモータによれば、荷重検出センサにより検出される荷
重が零になるように斥力発生用の前記電機子コイルに対
する通電が制御され、斥力発生用の電機子コイルと固定
側マグネットとが可動子の自重及び可動子積載荷重によ
り生じる荷重を完全に相殺するように斥力を発生し、可
動子の自重及び可動子積載荷重による直線ガイド部の荷
重が零になるから、可動子の直線ガイド部における静止
摩擦力が低減し、高精度の位置決めが実現する。
【００６８】つぎの発明による永久磁石使用同期形リニ
アモータによれば、固定側マグネットに付着した鉄粉が
ヒータによって加熱され、その鉄粉が熱的に非磁性化さ
れるから、固定側マグネットより簡単に排除され得るよ
うになり、電機子コイルと固定側マグネットとの間のエ
アーギャップを所定値に保つことができ、コギングトル
クの経時増大を防止できる。これにより長期間に亙って
高精度な位置決めが行われるようになる。
アモータによれば、固定側マグネットに付着した鉄粉が
ヒータによって加熱され、その鉄粉が熱的に非磁性化さ
れるから、固定側マグネットより簡単に排除され得るよ
うになり、電機子コイルと固定側マグネットとの間のエ
アーギャップを所定値に保つことができ、コギングトル
クの経時増大を防止できる。これにより長期間に亙って
高精度な位置決めが行われるようになる。
【００６９】つぎの発明による永久磁石使用同期形リニ
アモータによれば、ヒータによる加熱により熱的に非磁
性化された鉄粉が固定側マグネットより吹き飛ばし排除
されるから、電機子コイルと固定側マグネットとの間の
エアーギャップを所定値に保つことができ、コギングト
ルクの経時増大を防止できる。これにより長期間に亙っ
て高精度な位置決めが行われるようになる。
アモータによれば、ヒータによる加熱により熱的に非磁
性化された鉄粉が固定側マグネットより吹き飛ばし排除
されるから、電機子コイルと固定側マグネットとの間の
エアーギャップを所定値に保つことができ、コギングト
ルクの経時増大を防止できる。これにより長期間に亙っ
て高精度な位置決めが行われるようになる。
【００７０】つぎの発明による永久磁石使用同期形リニ
アモータによれば、２台の永久磁石使用同期形リニアモ
ータの同期駆動によってによりクロスビームなどを駆動
する場合、調整機構によって２台のモータの固定側マグ
ネットのピッチを相対的にずらすことができるから、コ
ギングトルクを最小となるように調整でき、推力リップ
ルを低減して高精度の位置決めが行われるようになる。
アモータによれば、２台の永久磁石使用同期形リニアモ
ータの同期駆動によってによりクロスビームなどを駆動
する場合、調整機構によって２台のモータの固定側マグ
ネットのピッチを相対的にずらすことができるから、コ
ギングトルクを最小となるように調整でき、推力リップ
ルを低減して高精度の位置決めが行われるようになる。
【図１】 この発明による永久磁石使用同期形リニアモ
ータの実施の形態１を可動子の進行方向から見た説明図
である。
ータの実施の形態１を可動子の進行方向から見た説明図
である。
【図２】 図１に示したＡ−Ａ断面図である。
【図３】 斥力発生用の電機子コイルと固定側マグネッ
トとの詳細構造を示す説明図である。
トとの詳細構造を示す説明図である。
【図４】 この発明による永久磁石使用同期形リニアモ
ータのためのサーボ制御システムの構成を示すブロック
線図である。
ータのためのサーボ制御システムの構成を示すブロック
線図である。
【図５】 （ａ）、（ｂ）はこの発明による永久磁石使
用同期形リニアモータの駆動原理を示す説明図である。
用同期形リニアモータの駆動原理を示す説明図である。
【図６】 この発明による永久磁石使用同期形リニアモ
ータの実施の形態２とサーボ制御システムを示す説明図
である。
ータの実施の形態２とサーボ制御システムを示す説明図
である。
【図７】 この発明による永久磁石使用同期形リニアモ
ータの実施の形態３を示す斜視図である。
ータの実施の形態３を示す斜視図である。
【図８】 この発明による永久磁石使用同期形リニアモ
ータの実施の形態４を示す平面図である。
ータの実施の形態４を示す平面図である。
【図９】 図８に示したＡ−Ａ拡大断面図である。
【図１０】 モータ単体のコギングトルクの測定結果を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図１１】 従来における永久磁石使用同期形リニアモ
ータを可動子の進行方向から見た説明図である。
ータを可動子の進行方向から見た説明図である。
【図１２】 従来における永久磁石使用同期形リニアモ
ータの側面図である。
ータの側面図である。
【図１３】 図１１に示したＡ−Ａ断面図である。
【図１４】 従来における永久磁石使用同期形リニアモ
ータの正面図である。
ータの正面図である。
【図１５】 従来における永久磁石使用同期形リニアモ
ータの斜視図である。
ータの斜視図である。
【図１６】 従来における永久磁石使用同期形リニアモ
ータのためのサーボ制御システムの構成を示すブロック
線図である。
ータのためのサーボ制御システムの構成を示すブロック
線図である。
【図１７】 （ａ）、（ｂ）は従来の永久磁石使用同期
形リニアモータの駆動原理を示す説明図である。
形リニアモータの駆動原理を示す説明図である。
【図１８】 ギャップとコギングトルクの関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
１０１ 可動子，１０２ 直線ガイド部，１０３ 固定
基盤，１０４ １次側フレーム，１０５ 推力用１次側
磁極部材，１０６ 推力用２次側磁極部材，１０７ 斥
力用１次側磁極部材，１０８ 斥力用２次側磁極部材，
１０９ ＵＶＷの三相巻線，１１０ ｕｖｗの三相巻
線，１１１ 永久磁石，１１２ スケール，１１３ 位
置検出センサ，１１５ 荷重検出センサ，１１７ ヒー
タ，１１８ブロワ，１１９ 通風ダクト・ノズル，１３
０ 永久磁石使用同期形リニアモータ，１３１ クロス
ビーム，１３２ 固定位置調整装置，２０１ 位置指令
器，２０２ 位置制御器，２０３ 速度制御器，２０４
電流制御器，２０５ 三相変換器，２０６ 電力増幅
器，２０７ 電流センサ，２０８ リニアスケール，２
０９ 微分器，２１０ 振幅変換器，２１１ 磁極検出
器，２２１ 電流指令器，２２３ 三相変換器，２２４
電力増幅器
基盤，１０４ １次側フレーム，１０５ 推力用１次側
磁極部材，１０６ 推力用２次側磁極部材，１０７ 斥
力用１次側磁極部材，１０８ 斥力用２次側磁極部材，
１０９ ＵＶＷの三相巻線，１１０ ｕｖｗの三相巻
線，１１１ 永久磁石，１１２ スケール，１１３ 位
置検出センサ，１１５ 荷重検出センサ，１１７ ヒー
タ，１１８ブロワ，１１９ 通風ダクト・ノズル，１３
０ 永久磁石使用同期形リニアモータ，１３１ クロス
ビーム，１３２ 固定位置調整装置，２０１ 位置指令
器，２０２ 位置制御器，２０３ 速度制御器，２０４
電流制御器，２０５ 三相変換器，２０６ 電力増幅
器，２０７ 電流センサ，２０８ リニアスケール，２
０９ 微分器，２１０ 振幅変換器，２１１ 磁極検出
器，２２１ 電流指令器，２２３ 三相変換器，２２４
電力増幅器
Claims (5)
- 【請求項１】 電機子コイルを有する可動子と、前記可
動子の移動方向に沿って隣り合う磁極が互いに異極とな
るように固定基盤に配設された固定側マグネットとを有
し、前記可動子が直線ガイド部に案内されて直線移動す
る永久磁石使用同期形リニアモータにおいて、 前記可動子と前記固定基盤とに相互反発により可動子荷
重受け止め方向の斥力を発生する斥力発生用の電機子コ
イルと固定側マグネットとが配置されていることを特徴
とする永久磁石使用同期形リニアモータ。 - 【請求項２】 前記可動子の荷重を検出する荷重検出セ
ンサを有し、前記荷重検出センサにより検出される荷重
が零になるように斥力発生用の前記電機子コイルに対す
る通電が制御されることを特徴とする請求項１に記載の
永久磁石使用同期形リニアモータ。 - 【請求項３】 電機子コイルを有する可動子と、前記可
動子の移動方向に沿って隣り合う磁極が互いに異極とな
るように固定基盤に配設された固定側マグネットとを有
し、前記可動子が直線ガイド部に案内されて直線移動す
る永久磁石使用同期形リニアモータにおいて、 前記固定側マグネットに付着した鉄粉を非磁性化する温
度にまで加熱するヒータが設けられていることを特徴と
する永久磁石使用同期形リニアモータ。 - 【請求項４】 固定側マグネットへ風を吹き付ける鉄粉
吹き飛ばし用の送風装置が設けられていることを特徴と
する請求項３に記載の永久磁石使用同期形リニアモー
タ。 - 【請求項５】 電機子コイルを有する可動子と、前記可
動子の移動方向に沿って隣り合う磁極が互いに異極とな
るように固定基盤に配設された固定側マグネットとを有
し、前記可動子が直線ガイド部に案内されて直線移動す
る永久磁石使用同期形リニアモータにおいて、 前記固定基盤の可動子移動方向の配置位置を調整する調
整機構が設けられていることを特徴とする永久磁石使用
同期形リニアモータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8133911A JPH09322518A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 永久磁石使用同期形リニアモータ |
| US08/756,248 US5838079A (en) | 1996-05-28 | 1996-11-25 | Synchronous linear motor using permanent magnet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8133911A JPH09322518A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 永久磁石使用同期形リニアモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09322518A true JPH09322518A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15115984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8133911A Pending JPH09322518A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 永久磁石使用同期形リニアモータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5838079A (ja) |
| JP (1) | JPH09322518A (ja) |
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| US9771000B2 (en) | 2009-01-23 | 2017-09-26 | Magnemotion, Inc. | Short block linear synchronous motors and switching mechanisms |
| US9802507B2 (en) | 2013-09-21 | 2017-10-31 | Magnemotion, Inc. | Linear motor transport for packaging and other uses |
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- 1996-11-25 US US08/756,248 patent/US5838079A/en not_active Expired - Fee Related
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