JPH11168872A - モータ駆動装置、位置決めテーブル装置および半導体露光装置 - Google Patents
モータ駆動装置、位置決めテーブル装置および半導体露光装置Info
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- JPH11168872A JPH11168872A JP9343623A JP34362397A JPH11168872A JP H11168872 A JPH11168872 A JP H11168872A JP 9343623 A JP9343623 A JP 9343623A JP 34362397 A JP34362397 A JP 34362397A JP H11168872 A JPH11168872 A JP H11168872A
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- cooling
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- Linear Motors (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータ温度をより適切に制御可能な、信頼性
の高い、冷却機能を有するモータ駆動装置を提供する。 【解決手段】 モータ１１のコイル１ａ〜１ｃに駆動電
流または駆動電圧を印加する駆動制御手段と、コイルを
冷却する冷却手段２０とを備えたモータ駆動装置におい
て、コイルに流れる電流値を検出するコイル電流検出手
段５，６と、コイルの両端の電圧値を検出するコイル電
圧検出手段８と、モータの移動速度を検出する速度検出
手段１２，１３，１６と、この移動速度とモータの推力
定数とに基づいてコイルに誘導される逆起電圧を求め、
この逆起電圧、記コイル両端の電圧値、およびコイルに
流れる電流値に基づいて所定の演算を行うことにより所
定の冷却指令値を生成して出力する演算手段１６，１
７，１８とを具備し、冷却手段はこの冷却指令値に基づ
いてコイルを冷却するものである。
の高い、冷却機能を有するモータ駆動装置を提供する。 【解決手段】 モータ１１のコイル１ａ〜１ｃに駆動電
流または駆動電圧を印加する駆動制御手段と、コイルを
冷却する冷却手段２０とを備えたモータ駆動装置におい
て、コイルに流れる電流値を検出するコイル電流検出手
段５，６と、コイルの両端の電圧値を検出するコイル電
圧検出手段８と、モータの移動速度を検出する速度検出
手段１２，１３，１６と、この移動速度とモータの推力
定数とに基づいてコイルに誘導される逆起電圧を求め、
この逆起電圧、記コイル両端の電圧値、およびコイルに
流れる電流値に基づいて所定の演算を行うことにより所
定の冷却指令値を生成して出力する演算手段１６，１
７，１８とを具備し、冷却手段はこの冷却指令値に基づ
いてコイルを冷却するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体露光装置や
ＩＣ検査装置等の半導体製造装置における、モータの駆
動装置に関するものであり、特に、モータコイルの抵抗
値もしくはモータコイルの温度、および／もしくはモー
タコイルの消費電力量（すなわちモータコイルの発熱
量）をモータコイルの冷却装置に冷却指令信号として出
力するモータの駆動装置に関するものである。
ＩＣ検査装置等の半導体製造装置における、モータの駆
動装置に関するものであり、特に、モータコイルの抵抗
値もしくはモータコイルの温度、および／もしくはモー
タコイルの消費電力量（すなわちモータコイルの発熱
量）をモータコイルの冷却装置に冷却指令信号として出
力するモータの駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のモータ冷却装置を示すブロ
ック図である。同図に示すように、モータ冷却装置２０
は、冷却液を蓄える冷却液タンク２１と、冷却液タンク
２１に蓄えられた冷却液を冷却する放熱器２２と、冷却
液タンク２１に蓄えられた冷却液をモータコイルに循環
させるポンプ２３と、モータコイルに循環させる冷却液
を所定の温度まで加熱するヒータ２４と、モータコイル
に循環させる冷却液の温度を測定するサーミスタ等の温
度検出器２５と、モータコイルに循環させる冷却液の温
度設定を行うボリューム等の温度設定器２６と、温度設
定器２６からの温度設定値と温度検出器２５の測定温度
を入力し、ヒータ２４へ電流を供給し、発熱量の制御を
行う冷却制御装置２７とから構成されている。
ック図である。同図に示すように、モータ冷却装置２０
は、冷却液を蓄える冷却液タンク２１と、冷却液タンク
２１に蓄えられた冷却液を冷却する放熱器２２と、冷却
液タンク２１に蓄えられた冷却液をモータコイルに循環
させるポンプ２３と、モータコイルに循環させる冷却液
を所定の温度まで加熱するヒータ２４と、モータコイル
に循環させる冷却液の温度を測定するサーミスタ等の温
度検出器２５と、モータコイルに循環させる冷却液の温
度設定を行うボリューム等の温度設定器２６と、温度設
定器２６からの温度設定値と温度検出器２５の測定温度
を入力し、ヒータ２４へ電流を供給し、発熱量の制御を
行う冷却制御装置２７とから構成されている。
【０００３】この構成において、冷却液タンク２１に蓄
えられた冷却液は放熱器２２により冷却される。この放
熱器２２により放出される冷却液の熱量は、制御されて
おらず、したがって冷却液タンク２１内の冷却液は温度
設定器２６により設定された温度より低温に冷却され
る。ポンプ２３は冷却液タンク２１に蓄えられた冷却液
を発熱体であるモータコイルに一定の流量で循環させ
る。ヒータ２４は温度検出器２５の前段に位置し、冷却
液を加熱する。温度検出器２５はヒータ２４により加熱
された冷却液の温度を検出する。冷却制御装置２７は温
度検出器２５により測定される冷却液の温度を、温度設
定器２６により設定された温度にするべく、ヒータ２４
に供給する電流を制御する。したがって、この従来のモ
ータ冷却装置は、負荷であるモータの動作と無関係に、
温度設定器２６により設定された温度の冷却液を、一定
の流量で循環させるものである。
えられた冷却液は放熱器２２により冷却される。この放
熱器２２により放出される冷却液の熱量は、制御されて
おらず、したがって冷却液タンク２１内の冷却液は温度
設定器２６により設定された温度より低温に冷却され
る。ポンプ２３は冷却液タンク２１に蓄えられた冷却液
を発熱体であるモータコイルに一定の流量で循環させ
る。ヒータ２４は温度検出器２５の前段に位置し、冷却
液を加熱する。温度検出器２５はヒータ２４により加熱
された冷却液の温度を検出する。冷却制御装置２７は温
度検出器２５により測定される冷却液の温度を、温度設
定器２６により設定された温度にするべく、ヒータ２４
に供給する電流を制御する。したがって、この従来のモ
ータ冷却装置は、負荷であるモータの動作と無関係に、
温度設定器２６により設定された温度の冷却液を、一定
の流量で循環させるものである。
【０００４】半導体露光装置は温度に敏感な装置であ
り、モータの温度が周囲の温度から大きく離れた温度の
場合は、モータからの、もしくはモータヘの熱伝導によ
って装置温度が変化し、装置に種々の補正が必要とな
る。このため、この種の半導体露光装置に使用している
モータ冷却装置は、モータが冷却液により過度に冷却さ
れることを防止するため、冷却液を一定の温度に制御し
ている。
り、モータの温度が周囲の温度から大きく離れた温度の
場合は、モータからの、もしくはモータヘの熱伝導によ
って装置温度が変化し、装置に種々の補正が必要とな
る。このため、この種の半導体露光装置に使用している
モータ冷却装置は、モータが冷却液により過度に冷却さ
れることを防止するため、冷却液を一定の温度に制御し
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のモータ冷却装置では、次のような問題がある。例え
ば、半導体露光装置のＸＹステージの駆動装置では、モ
ータは連続して動くのではなく、ある距離を移動した後
に位置合せを行い、その後の露光等の処理を行う期間は
停止している。このＸＹステージの場合、駆動時間を最
短にするため最大加速度で加減速するが、その間、電流
出力手段であるモータドライバ部からモータヘ最大電流
を流すため、それらは発熱する。次に、位置合せを行
い、その後、露光等の処理を行う間、モータは停止して
いるので、モータは放熱する。しかし、モータの冷却装
置は冷却液の温度を検出し、一定の温度に制御するの
で、モータが最大電流で駆動されている場合は、モータ
の発熱量が冷却液による放熱量を越え、モータ温度は周
囲温度より高温になり、モータが停止状態で長時間放置
されている場合は、モータ温度は周囲温度より低温にな
る。したがって、半導体露光装置の温度を一定に保つこ
とができない。
来のモータ冷却装置では、次のような問題がある。例え
ば、半導体露光装置のＸＹステージの駆動装置では、モ
ータは連続して動くのではなく、ある距離を移動した後
に位置合せを行い、その後の露光等の処理を行う期間は
停止している。このＸＹステージの場合、駆動時間を最
短にするため最大加速度で加減速するが、その間、電流
出力手段であるモータドライバ部からモータヘ最大電流
を流すため、それらは発熱する。次に、位置合せを行
い、その後、露光等の処理を行う間、モータは停止して
いるので、モータは放熱する。しかし、モータの冷却装
置は冷却液の温度を検出し、一定の温度に制御するの
で、モータが最大電流で駆動されている場合は、モータ
の発熱量が冷却液による放熱量を越え、モータ温度は周
囲温度より高温になり、モータが停止状態で長時間放置
されている場合は、モータ温度は周囲温度より低温にな
る。したがって、半導体露光装置の温度を一定に保つこ
とができない。
【０００６】これを回避するために、例えばモータコイ
ルの温度をサーミスタや温度ヒューズ等の温度検出器で
直接検出する方法等も考えられるが、半導体露光装置の
ＸＹステージに用いられる多相リニアモータのように各
コイルが空間的に距離を離して配置されている場合はそ
れぞれのコイルに対して温度検出器を設置せねばなら
ず、また、その温度検出器の数および配線数も多くなる
という欠点がある。また、温度検出器はコイル自体と距
離的に離れているので、熱伝導に時間がかかり即時に動
作できない。また、温度検出器の取付け方法や取付け場
所、コイルの放熱方法等の温度検出器の設置方法によ
り、前記コイルの温度を正しく検出できず、発熱するモ
ータコイル部の温度を一定に制御することができない。
ルの温度をサーミスタや温度ヒューズ等の温度検出器で
直接検出する方法等も考えられるが、半導体露光装置の
ＸＹステージに用いられる多相リニアモータのように各
コイルが空間的に距離を離して配置されている場合はそ
れぞれのコイルに対して温度検出器を設置せねばなら
ず、また、その温度検出器の数および配線数も多くなる
という欠点がある。また、温度検出器はコイル自体と距
離的に離れているので、熱伝導に時間がかかり即時に動
作できない。また、温度検出器の取付け方法や取付け場
所、コイルの放熱方法等の温度検出器の設置方法によ
り、前記コイルの温度を正しく検出できず、発熱するモ
ータコイル部の温度を一定に制御することができない。
【０００７】本発明は、上記従来の技術が有する問題点
に鑑みてなされたもので、モータ温度をより適切に制御
可能な、信頼性の高い冷却手段を有するモータ駆動装置
を提供することを目的としている。
に鑑みてなされたもので、モータ温度をより適切に制御
可能な、信頼性の高い冷却手段を有するモータ駆動装置
を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明のモータ駆動装置は、モータコイルに駆動電流ま
たは駆動電圧を印加する駆動制御手段と、前記コイルを
冷却する冷却手段とを備えたモータ駆動装置において、
前記コイルに流れる電流値ＩCを検出するコイル電流検
出手段と、前記コイルの両端の電圧値ＶCを検出するコ
イル電圧検出手段と、前記モータの移動速度ｖを検出す
る速度検出手段と、この移動速度と前記モータの推力定
数とに基づいて前記コイルに誘導される逆起電圧ＶAを
求め、この逆起電圧、前記コイル両端の電圧値、および
前記コイルに流れる電流値に基づいて所定の演算を行う
ことにより所定の冷却指令値を生成して出力する演算手
段とを具備し、前記冷却手段はこの冷却指令値に基づい
て前記コイルを冷却するものであることを特徴とする。
本発明のモータ駆動装置は、モータコイルに駆動電流ま
たは駆動電圧を印加する駆動制御手段と、前記コイルを
冷却する冷却手段とを備えたモータ駆動装置において、
前記コイルに流れる電流値ＩCを検出するコイル電流検
出手段と、前記コイルの両端の電圧値ＶCを検出するコ
イル電圧検出手段と、前記モータの移動速度ｖを検出す
る速度検出手段と、この移動速度と前記モータの推力定
数とに基づいて前記コイルに誘導される逆起電圧ＶAを
求め、この逆起電圧、前記コイル両端の電圧値、および
前記コイルに流れる電流値に基づいて所定の演算を行う
ことにより所定の冷却指令値を生成して出力する演算手
段とを具備し、前記冷却手段はこの冷却指令値に基づい
て前記コイルを冷却するものであることを特徴とする。
【０００９】これによれば、モータコイルの直接的かつ
リアルタイムな温度等に基づく冷却指令値により冷却手
段が制御されるため、モータの温度がより適切に制御さ
れる。
リアルタイムな温度等に基づく冷却指令値により冷却手
段が制御されるため、モータの温度がより適切に制御さ
れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態におい
ては、前記演算手段は、前記演算により前記コイルの抵
抗値ＲCを求め、この抵抗値に基づいて前記冷却指令値
を生成する。あるいはさらに、前記抵抗値から前記コイ
ルの温度ＴCを求め、この温度に基づいて前記冷却指令
値を生成する。
ては、前記演算手段は、前記演算により前記コイルの抵
抗値ＲCを求め、この抵抗値に基づいて前記冷却指令値
を生成する。あるいはさらに、前記抵抗値から前記コイ
ルの温度ＴCを求め、この温度に基づいて前記冷却指令
値を生成する。
【００１１】あるいは、前記演算手段は、前記演算によ
り前記コイルの消費電力ＷCを求め、この消費電力を所
定の周期で積算して消費電力量ΣＷCすなわち発熱量を
求め、この消費電力量に基づいて前記冷却指令値を生成
する。あるいは、この消費電力量および前記コイルの抵
抗値に基づいて前記冷却指令値を生成する。
り前記コイルの消費電力ＷCを求め、この消費電力を所
定の周期で積算して消費電力量ΣＷCすなわち発熱量を
求め、この消費電力量に基づいて前記冷却指令値を生成
する。あるいは、この消費電力量および前記コイルの抵
抗値に基づいて前記冷却指令値を生成する。
【００１２】前記モータは例えばリニアモータであり、
その場合、リニアモータの各コイルについて前記演算手
段は、前記演算を行う。
その場合、リニアモータの各コイルについて前記演算手
段は、前記演算を行う。
【００１３】このような本発明のモータ駆動装置は、例
えば位置決めテーブル装置に使用することができ、さら
にこのような位置決めテーブル装置は、半導体露光装置
において使用するのに適している。
えば位置決めテーブル装置に使用することができ、さら
にこのような位置決めテーブル装置は、半導体露光装置
において使用するのに適している。
【００１４】より具体的には、モータの電機子に誘導さ
れる逆起電圧（以下、誘導電圧と略す）ＶAは、モータ
の移動速度ｖから、ＶA＝ｋ・ｖ（ここでｋはモータの
推力定数［Ｎ／Ａ］）として求めることができる。ま
た、コイルの抵抗値ＲCは、コイルの両端の電圧ＶCと前
記誘導電圧ＶAの差分ＶC−ＶAをコイル電流ＩCで除算
し、ＲC＝（ＶC−ＶA）／ＩCとして求めることができ
る。このコイル抵抗値ＲCが常時または一定周期毎に監
視され、（金属の抵抗値はその温度に１対１で対応する
ので）コイル抵抗値ＲCが予め定めた基準抵抗範囲に収
まるように指令値が生成され、冷却手段が制御される。
れる逆起電圧（以下、誘導電圧と略す）ＶAは、モータ
の移動速度ｖから、ＶA＝ｋ・ｖ（ここでｋはモータの
推力定数［Ｎ／Ａ］）として求めることができる。ま
た、コイルの抵抗値ＲCは、コイルの両端の電圧ＶCと前
記誘導電圧ＶAの差分ＶC−ＶAをコイル電流ＩCで除算
し、ＲC＝（ＶC−ＶA）／ＩCとして求めることができ
る。このコイル抵抗値ＲCが常時または一定周期毎に監
視され、（金属の抵抗値はその温度に１対１で対応する
ので）コイル抵抗値ＲCが予め定めた基準抵抗範囲に収
まるように指令値が生成され、冷却手段が制御される。
【００１５】あるいは、コイル抵抗値ＲCの代わりに、
コイル抵抗値ＲCから得られるコイルの温度ＴCを常時ま
たは一定周期毎に監視し、コイル温度ＴCが予め定めた
基準温度範囲に収まるように指令値を出力して冷却手段
を制御するようにしてもよい。
コイル抵抗値ＲCから得られるコイルの温度ＴCを常時ま
たは一定周期毎に監視し、コイル温度ＴCが予め定めた
基準温度範囲に収まるように指令値を出力して冷却手段
を制御するようにしてもよい。
【００１６】また、コイルの消費電力ＷCは、コイル電
圧ＶCと誘導電圧ＶAの差分ＶC−ＶAにコイル電流ＩCを
乗算し、ＷC＝（ＶC−ＶA）・ＩCとして求めることがで
きる。この消費電力ＷCを一定周期で積算することによ
り、コイルの消費電力量（すなわちコイルの発熱量）Σ
ＷCを求めることができる。この消費電力量ΣＷCを用い
ることにより、コイル温度の上昇を予想し、考慮した、
冷却指令値を生成することができる。これにより冷却手
段はより効果的に制御される。以下、実施例を通じて本
発明の実施形態をより具体的に説明する。
圧ＶCと誘導電圧ＶAの差分ＶC−ＶAにコイル電流ＩCを
乗算し、ＷC＝（ＶC−ＶA）・ＩCとして求めることがで
きる。この消費電力ＷCを一定周期で積算することによ
り、コイルの消費電力量（すなわちコイルの発熱量）Σ
ＷCを求めることができる。この消費電力量ΣＷCを用い
ることにより、コイル温度の上昇を予想し、考慮した、
冷却指令値を生成することができる。これにより冷却手
段はより効果的に制御される。以下、実施例を通じて本
発明の実施形態をより具体的に説明する。
【００１７】
【実施例】（第１の実施例）図１は本発明の第１の実施
例に係る多相ブラシレスリニアモータの駆動装置を示す
ブロック図である。この例では簡単化のため３相のリニ
アモータとして説明する。この駆動装置は、半導体露光
装置（ステッパ）に設けられたＸＹステージのモータの
駆動装置であり、駆動制御機能および冷却機能を有す
る。
例に係る多相ブラシレスリニアモータの駆動装置を示す
ブロック図である。この例では簡単化のため３相のリニ
アモータとして説明する。この駆動装置は、半導体露光
装置（ステッパ）に設けられたＸＹステージのモータの
駆動装置であり、駆動制御機能および冷却機能を有す
る。
【００１８】このモータ駆動装置は、モータの駆動制御
機能に係る構成として、電流アンプ２へ電流指令信号を
出力するＤＡコンバータ１５と、ＸＹステージに設けら
れたモータコイル１ａ、１ｂ、１ｃに電流指令値通りの
駆動電流を印加する電流出力手段である電流アンプ２
と、電流アンプ２の駆動電流出力を禁止する出力禁止ス
イッチ４と、電流アンプ２からの駆動電流をモータコイ
ル１ａ、１ｂ、１ｃの何れかに選択し接続するコイル選
択スイッチ３と、モータコイル１ａ、１ｂ、１ｃに流れ
る駆動電流に相当する電流計測電圧ＶIを測定するコイ
ル電流検出手段である、電流検出抵抗５が接続された差
動アンプ６と、可動体１１の位置すなわちモータの位置
を検出するレーザ干渉計等の位置検出器１２と、位置検
出器１２からの位置情報ｘを積算し、絶対位置ｐに変換
するカウンタ１３と、スイッチ３及びスイッチ４の接続
の切り替えを行う出力ポート１４を備える。
機能に係る構成として、電流アンプ２へ電流指令信号を
出力するＤＡコンバータ１５と、ＸＹステージに設けら
れたモータコイル１ａ、１ｂ、１ｃに電流指令値通りの
駆動電流を印加する電流出力手段である電流アンプ２
と、電流アンプ２の駆動電流出力を禁止する出力禁止ス
イッチ４と、電流アンプ２からの駆動電流をモータコイ
ル１ａ、１ｂ、１ｃの何れかに選択し接続するコイル選
択スイッチ３と、モータコイル１ａ、１ｂ、１ｃに流れ
る駆動電流に相当する電流計測電圧ＶIを測定するコイ
ル電流検出手段である、電流検出抵抗５が接続された差
動アンプ６と、可動体１１の位置すなわちモータの位置
を検出するレーザ干渉計等の位置検出器１２と、位置検
出器１２からの位置情報ｘを積算し、絶対位置ｐに変換
するカウンタ１３と、スイッチ３及びスイッチ４の接続
の切り替えを行う出力ポート１４を備える。
【００１９】また、本発明の特徴部分に相当するモータ
の温度制御機能に係る構成として、差動アンプ６からの
電流計測電圧ＶIをデジタル値に変換するＡＤコンバー
タ７と、コイル１ａ、１ｂ、１ｃ両端の電圧を測定する
電圧検出手段である差動アンプ８と、差動アンプ８から
のコイル電圧ＶCをデジタル値に変換するＡＤコンバー
タ９と、モータ冷却装置２０へ冷却指令電圧ＶTを出力
するＤＡコンバータ１５を備えている。
の温度制御機能に係る構成として、差動アンプ６からの
電流計測電圧ＶIをデジタル値に変換するＡＤコンバー
タ７と、コイル１ａ、１ｂ、１ｃ両端の電圧を測定する
電圧検出手段である差動アンプ８と、差動アンプ８から
のコイル電圧ＶCをデジタル値に変換するＡＤコンバー
タ９と、モータ冷却装置２０へ冷却指令電圧ＶTを出力
するＤＡコンバータ１５を備えている。
【００２０】また、このモータ駆動装置は、モータの駆
動制御機能及びモータの温度制御機能の双方の演算処
理、積算処理、比較検出処理、入出力処理等を行うＣＰ
Ｕ１６、ＲＯＭ１７、ＲＡＭ１８を備えている。
動制御機能及びモータの温度制御機能の双方の演算処
理、積算処理、比較検出処理、入出力処理等を行うＣＰ
Ｕ１６、ＲＯＭ１７、ＲＡＭ１８を備えている。
【００２１】電流アンプ２には、モータコイル１ａ、１
ｂ、１ｃの何れかに印加すべき電流に相当する電流指令
値が入力されるとともに、差動アンプ６が測定する電流
計測電圧ＶI、すなわち、実際にモータコイル１ａ、１
ｂ、１ｃの何れかに流れている駆動電流に相当する電圧
がフィードバック信号として入力されている。これによ
り、モータコイル１ａ、１ｂ、１ｃに対しては電流指令
値通りの電圧が印加される構成となっている。
ｂ、１ｃの何れかに印加すべき電流に相当する電流指令
値が入力されるとともに、差動アンプ６が測定する電流
計測電圧ＶI、すなわち、実際にモータコイル１ａ、１
ｂ、１ｃの何れかに流れている駆動電流に相当する電圧
がフィードバック信号として入力されている。これによ
り、モータコイル１ａ、１ｂ、１ｃに対しては電流指令
値通りの電圧が印加される構成となっている。
【００２２】モータコイル１ａ、１ｂ、１ｃを駆動する
際、すなわちＸＹステージ１１の位置合せの移動の際
は、時間短縮のためにＸＹステージ１１を最大加速度で
移動するので、前記電流指令値はこの最大加速度で移動
できるような加速、減速を示すものとなっている。
際、すなわちＸＹステージ１１の位置合せの移動の際
は、時間短縮のためにＸＹステージ１１を最大加速度で
移動するので、前記電流指令値はこの最大加速度で移動
できるような加速、減速を示すものとなっている。
【００２３】コイル選択スイッチ３は、可動体であるス
テージ１１の位置すなわちモータマグネット１０（可動
子）の位置に対応するコイル１ａ、１ｂまたは１ｃを選
択するコイル選択信号が出力ポート１４から入力され、
これに応じてコイル１ａ、１ｂまたは１ｃを選択し、電
流アンプ２からの駆動電流を、選択されたコイルに流
す。すなわち、コイル選択スイッチ３はモータブラシと
同等の機能を有する。
テージ１１の位置すなわちモータマグネット１０（可動
子）の位置に対応するコイル１ａ、１ｂまたは１ｃを選
択するコイル選択信号が出力ポート１４から入力され、
これに応じてコイル１ａ、１ｂまたは１ｃを選択し、電
流アンプ２からの駆動電流を、選択されたコイルに流
す。すなわち、コイル選択スイッチ３はモータブラシと
同等の機能を有する。
【００２４】出力禁止スイッチ４は、ＣＰＵ１６が第１
の過負荷条件である最大電流値を検出したときと、第２
の過負荷条件である最大抵抗値、もしくは、最大温度を
検出したときと、策３の過負荷条件である最大電力量を
検出したときに駆動されて、「断」（オフ）状態とな
り、このとき、モータコイル１ａ、１ｂ、１ｃへの電流
印加が禁止される。
の過負荷条件である最大電流値を検出したときと、第２
の過負荷条件である最大抵抗値、もしくは、最大温度を
検出したときと、策３の過負荷条件である最大電力量を
検出したときに駆動されて、「断」（オフ）状態とな
り、このとき、モータコイル１ａ、１ｂ、１ｃへの電流
印加が禁止される。
【００２５】差動アンプ６は、その２つの入力端子間に
接続されている電流検出抵抗５に、モータコイル１ａ、
１ｂ、１ｃを介して電流が流れることによって発生する
電圧を電流計測電圧ＶIとして検出し、ＡＤコンバータ
７は、電流計測電圧ＶIをデジタル値に変換する。差動
アンプ８は、その２つの入力端子間にコイル選択スイッ
チ３を介して接続されているモータコイル１ａ、１ｂ、
１ｃ何れかの両端のコイル電圧ＶCを検出し、ＡＤコン
バータ９は、コイル電圧ＶCをデジタル値に変換する。
接続されている電流検出抵抗５に、モータコイル１ａ、
１ｂ、１ｃを介して電流が流れることによって発生する
電圧を電流計測電圧ＶIとして検出し、ＡＤコンバータ
７は、電流計測電圧ＶIをデジタル値に変換する。差動
アンプ８は、その２つの入力端子間にコイル選択スイッ
チ３を介して接続されているモータコイル１ａ、１ｂ、
１ｃ何れかの両端のコイル電圧ＶCを検出し、ＡＤコン
バータ９は、コイル電圧ＶCをデジタル値に変換する。
【００２６】位置検出器１２は、可動体であるステージ
１１の位置を検出して位置検出信号ｘを出力するレーザ
干渉計やインクリメンタルエンコーダ等の高分解能の相
対位置検出器であり、カウンタ１３は、位置検出器１２
からの相対位置検出信号ｘを積算し、絶対位置ｐ（ｐ＝
Σｘ）に変換するものである。出力ポート１４はＣＰＵ
１６により設定される前記コイル選択信号および前記出
力禁止信号を保持し、コイル選択スイッチ３及び出力禁
止スイッチ４に出力する。
１１の位置を検出して位置検出信号ｘを出力するレーザ
干渉計やインクリメンタルエンコーダ等の高分解能の相
対位置検出器であり、カウンタ１３は、位置検出器１２
からの相対位置検出信号ｘを積算し、絶対位置ｐ（ｐ＝
Σｘ）に変換するものである。出力ポート１４はＣＰＵ
１６により設定される前記コイル選択信号および前記出
力禁止信号を保持し、コイル選択スイッチ３及び出力禁
止スイッチ４に出力する。
【００２７】ＤＡコンバータ１５は、ＣＰＵ１６により
設定される電流指令値をアナログの電流指令信号に変換
し、出力禁止スイッチ４を通して電流アンプ２に出力す
る。ＤＡコンバータ１９は、ＣＰＵ１６により設定され
る冷却指令値をアナログの冷却指令信号ＶTに変換し、
モータ冷却装置２０に出力する。
設定される電流指令値をアナログの電流指令信号に変換
し、出力禁止スイッチ４を通して電流アンプ２に出力す
る。ＤＡコンバータ１９は、ＣＰＵ１６により設定され
る冷却指令値をアナログの冷却指令信号ＶTに変換し、
モータ冷却装置２０に出力する。
【００２８】ＣＰＵ１６は、電流指令値を演算し、演算
した電流指令値を電流アンプ２に出力し、モータ位置に
対応するコイル（１ａ、１ｂ、１ｃ）を選択する等の制
御動作を行う。また、ＣＰＵ１６は、モータの速度検
出、モータの誘導電圧の演算、コイル抵抗値の演算もし
くはコイル温度の演算もしくはコイルの消費電力量（す
なわち、コイルの発熱量）の演算、検出したコイル抵抗
値もしくはコイル温度もしくはコイルの消費電力量に対
応する冷却指令信号をモータ冷却装置２０に出力する等
のモータコイルの温度検出動作を行う。ＲＯＭ１７に
は、そのためのプログラムが、ＲＡＭ１８には、そのた
めのデータがそれぞれ格納されている。
した電流指令値を電流アンプ２に出力し、モータ位置に
対応するコイル（１ａ、１ｂ、１ｃ）を選択する等の制
御動作を行う。また、ＣＰＵ１６は、モータの速度検
出、モータの誘導電圧の演算、コイル抵抗値の演算もし
くはコイル温度の演算もしくはコイルの消費電力量（す
なわち、コイルの発熱量）の演算、検出したコイル抵抗
値もしくはコイル温度もしくはコイルの消費電力量に対
応する冷却指令信号をモータ冷却装置２０に出力する等
のモータコイルの温度検出動作を行う。ＲＯＭ１７に
は、そのためのプログラムが、ＲＡＭ１８には、そのた
めのデータがそれぞれ格納されている。
【００２９】モータ冷却装置２０は、図４に示す従来の
ものと同様の構成を有する。すなわち、冷却液を蓄える
タンク２１と、タンク２１に蓄えられた冷却液を冷却す
る放熱器２２と、タンク２１に蓄えられた冷却液をモー
タコイル（１ａ、１ｂ、１ｃ）に循環させるポンプ２３
と、モータコイルに循環させる冷却液を所定の温度まで
加熱するヒータ２４と、モータコイルに循環させる冷却
液の温度を測定するサーミスタ等の温度検出器２５とを
有する。ただし、冷却制御装置２７には、従来の温度設
定器２６からの温度設定値の代わりに、ＤＡコンバータ
１９からの冷却指令信号ＶTが入力される。したがって
冷却制御装置２７は、この冷却指令信号ＶTと、温度検
出器２５の測定温度に基づいて、ヒータ２４へ電流を供
給し、発熱量制御を行うように構成されている。
ものと同様の構成を有する。すなわち、冷却液を蓄える
タンク２１と、タンク２１に蓄えられた冷却液を冷却す
る放熱器２２と、タンク２１に蓄えられた冷却液をモー
タコイル（１ａ、１ｂ、１ｃ）に循環させるポンプ２３
と、モータコイルに循環させる冷却液を所定の温度まで
加熱するヒータ２４と、モータコイルに循環させる冷却
液の温度を測定するサーミスタ等の温度検出器２５とを
有する。ただし、冷却制御装置２７には、従来の温度設
定器２６からの温度設定値の代わりに、ＤＡコンバータ
１９からの冷却指令信号ＶTが入力される。したがって
冷却制御装置２７は、この冷却指令信号ＶTと、温度検
出器２５の測定温度に基づいて、ヒータ２４へ電流を供
給し、発熱量制御を行うように構成されている。
【００３０】次に、装置の動作について説明する。ＣＰ
Ｕ１６は、カウンタ１３から現在位置ｐを、ＡＤコンバ
ータ７からコイル電流電圧ＶIを、ＡＤコンバータ９か
らコイル電圧ＶCを、それぞれ一定周期△ｔで読み込
み、ＲＡＭ１８に格納する。次にＣＰＵ１６は現在位置
ｐから対応するコイル選択信号を演算等で求め、出力ポ
ート１４に出力する。そして以下の説明では、仮に、現
在位置ｐから求めたコイル選択信号によりモータコイル
１ｂが選択されているものとする。
Ｕ１６は、カウンタ１３から現在位置ｐを、ＡＤコンバ
ータ７からコイル電流電圧ＶIを、ＡＤコンバータ９か
らコイル電圧ＶCを、それぞれ一定周期△ｔで読み込
み、ＲＡＭ１８に格納する。次にＣＰＵ１６は現在位置
ｐから対応するコイル選択信号を演算等で求め、出力ポ
ート１４に出力する。そして以下の説明では、仮に、現
在位置ｐから求めたコイル選択信号によりモータコイル
１ｂが選択されているものとする。
【００３１】まず、初期状態では、モータ１は停止状
態、すなわち印加電流はほぼゼロであるので、出力禁止
スイッチ４は「接」（オン）状態である。この状態にお
いて、電流アンプ２に対して電流指令電圧が入力可能で
ある。またこのとき、ＣＰＵ１６はＲＡＭ１８に格納さ
れたモータコイル１ｂの消費電力量ΣＷCをゼロに初期
化する。
態、すなわち印加電流はほぼゼロであるので、出力禁止
スイッチ４は「接」（オン）状態である。この状態にお
いて、電流アンプ２に対して電流指令電圧が入力可能で
ある。またこのとき、ＣＰＵ１６はＲＡＭ１８に格納さ
れたモータコイル１ｂの消費電力量ΣＷCをゼロに初期
化する。
【００３２】前述したように、ＸＹステージ１１の位置
合せのための移動の際には、ＣＰＵ１６は最大加速度で
移動できるような電流指令値をＤＡコンバータ１５に一
定周期△ｔで書き込み、ＤＡコンバータ１５からの電流
指令電圧が出力禁止スイッチ４を介して電流アンプ２に
入力される。この電流指令電圧に応じた電流アンプ２か
らの駆動電流ＩCは、コイル選択スイッチ３を介してモ
ータコイル１ｂ及び電流検出抵抗５に出力される。電流
検出抵抗５の両端の電圧は差動アンプ６によって常に測
定され、差動アンプ６で測定した駆動電流ＩCに相当す
る電流計測電圧ＶIはＡＤコンバータ７により常にデジ
タル値に変換される。また、モータコイル１ｂの両端の
電圧であるコイル電圧ＶCは差動アンプ８によって常に
測定され、差動アンプ８で測定したコイル電圧ＶCは、
ＡＤコンバータ９により常にデジタル値に変換される。
また、移動するステージ１１の位置は位置検出器１２に
よって常に測定され、位置検出信号ｘがカウンタ１３に
出力され、位置検出信号ｘはカウンタ１３により積算さ
れ、絶対位置ｐとして測定される。
合せのための移動の際には、ＣＰＵ１６は最大加速度で
移動できるような電流指令値をＤＡコンバータ１５に一
定周期△ｔで書き込み、ＤＡコンバータ１５からの電流
指令電圧が出力禁止スイッチ４を介して電流アンプ２に
入力される。この電流指令電圧に応じた電流アンプ２か
らの駆動電流ＩCは、コイル選択スイッチ３を介してモ
ータコイル１ｂ及び電流検出抵抗５に出力される。電流
検出抵抗５の両端の電圧は差動アンプ６によって常に測
定され、差動アンプ６で測定した駆動電流ＩCに相当す
る電流計測電圧ＶIはＡＤコンバータ７により常にデジ
タル値に変換される。また、モータコイル１ｂの両端の
電圧であるコイル電圧ＶCは差動アンプ８によって常に
測定され、差動アンプ８で測定したコイル電圧ＶCは、
ＡＤコンバータ９により常にデジタル値に変換される。
また、移動するステージ１１の位置は位置検出器１２に
よって常に測定され、位置検出信号ｘがカウンタ１３に
出力され、位置検出信号ｘはカウンタ１３により積算さ
れ、絶対位置ｐとして測定される。
【００３３】ＣＰＵ１６は、先ほど格納された電流計測
電圧ＶIからコイル電流値ＩCを求め、さらに、その絶対
値｜ＩC｜を求め、ＲＡＭ１８に格納されている予め定
められた基準許容電流値ＩSと比較し、前記絶対値｜ＩC
｜が基準許容電流値ＩSを越えた場合、出力ポート１４
を介して出力禁止スイッチを「断」（オフ）にする。
電圧ＶIからコイル電流値ＩCを求め、さらに、その絶対
値｜ＩC｜を求め、ＲＡＭ１８に格納されている予め定
められた基準許容電流値ＩSと比較し、前記絶対値｜ＩC
｜が基準許容電流値ＩSを越えた場合、出力ポート１４
を介して出力禁止スイッチを「断」（オフ）にする。
【００３４】次にＣＰＵ１６はモータ速度ｖを、格納し
た現在位置Ｐ（ｔ）と前回格納した現在位置ｐ（ｔ−
１）と一定周期の時間△ｔとから、ｖ＝（ｐ（ｔ）−ｐ
（ｔ−１））／△ｔによって求め、また、誘導電圧ＶA
を、モータ速度ｖとモータの推力定数ｋ［Ｎ／Ａ］か
ら、ＶA＝ｋ・ｖで求め、さらにコイルの抵抗値ＲCをコ
イル電圧ＶCと誘導電圧ＶAとコイル電流ＩCから、ＲC＝
（ＶC−ＶA）／ＩCによって求める。そして、このコイ
ルの抵抗値ＲＣを、ＲＡＭ１８に格納されている予め定
められた最大抵抗値ＲLMTと比較し、コイル抵抗値ＲＣ
が最大抵抗値ＲLMTを越えている場合、出力ポート１４
を介して出力禁止スイッチ４を「断」（オフ）にする。
た現在位置Ｐ（ｔ）と前回格納した現在位置ｐ（ｔ−
１）と一定周期の時間△ｔとから、ｖ＝（ｐ（ｔ）−ｐ
（ｔ−１））／△ｔによって求め、また、誘導電圧ＶA
を、モータ速度ｖとモータの推力定数ｋ［Ｎ／Ａ］か
ら、ＶA＝ｋ・ｖで求め、さらにコイルの抵抗値ＲCをコ
イル電圧ＶCと誘導電圧ＶAとコイル電流ＩCから、ＲC＝
（ＶC−ＶA）／ＩCによって求める。そして、このコイ
ルの抵抗値ＲＣを、ＲＡＭ１８に格納されている予め定
められた最大抵抗値ＲLMTと比較し、コイル抵抗値ＲＣ
が最大抵抗値ＲLMTを越えている場合、出力ポート１４
を介して出力禁止スイッチ４を「断」（オフ）にする。
【００３５】例えば、推力定数ｋが２５［Ｎ／Ａ］のモ
ータの速度ｖが２００ｍｍ／ｓｅｃであるときの誘導電
圧ＶAはＶA＝２５×０．２＝５［Ｖ］であり、コイル電
圧ＶCが５５Ｖ、コイル電流ＩCが４Ａであるとすると、
コイル抵抗値ＲＣはＲC＝（５５−５）／４＝１２．５
［Ω］となる。この場合、「金属の抵抗値は温度の上昇
とともに増加する」ことを利用してコイルの温度上昇の
判定をコイルの抵抗値の増加として判定しているが、以
下のように変更してもよい。
ータの速度ｖが２００ｍｍ／ｓｅｃであるときの誘導電
圧ＶAはＶA＝２５×０．２＝５［Ｖ］であり、コイル電
圧ＶCが５５Ｖ、コイル電流ＩCが４Ａであるとすると、
コイル抵抗値ＲＣはＲC＝（５５−５）／４＝１２．５
［Ω］となる。この場合、「金属の抵抗値は温度の上昇
とともに増加する」ことを利用してコイルの温度上昇の
判定をコイルの抵抗値の増加として判定しているが、以
下のように変更してもよい。
【００３６】コイル温度ＴCを、コイル抵抗値ＲC、１０
０℃のコイル抵抗値Ｒ100および０℃のコイル抵抗値Ｒ0
から、ＴＣ≒１００・（ＲC−Ｒ0）／（Ｒ100−Ｒ0）で
求め、ＲＡＭ１８に格納されている予め定められた最大
温度ＴLMTを比較し、コイル温度ＴＣが最大温度ＴLMTを
越えた場合、出力ポート１４を介して出力禁止スイッチ
４を「断」（オフ）にする。
０℃のコイル抵抗値Ｒ100および０℃のコイル抵抗値Ｒ0
から、ＴＣ≒１００・（ＲC−Ｒ0）／（Ｒ100−Ｒ0）で
求め、ＲＡＭ１８に格納されている予め定められた最大
温度ＴLMTを比較し、コイル温度ＴＣが最大温度ＴLMTを
越えた場合、出力ポート１４を介して出力禁止スイッチ
４を「断」（オフ）にする。
【００３７】例えば、０℃のコイル抵抗値Ｒ0が１０Ω
とすると、０℃の銅の抵抗温度係数は４．３×１０
-3（オーム社：電気工学ポケットブック第３版による）
であるから、１００℃のコイル抵抗値Ｒ100は１４．３
Ω前後の値を示すことになるので、上記の演算は、ＴC
≒１００・（ＲC−１０）／４．３と書き換えられ、コ
イル抵抗値ＲＣが１２．５Ωのときのコイル温度ＴCは
約５８℃となる。
とすると、０℃の銅の抵抗温度係数は４．３×１０
-3（オーム社：電気工学ポケットブック第３版による）
であるから、１００℃のコイル抵抗値Ｒ100は１４．３
Ω前後の値を示すことになるので、上記の演算は、ＴC
≒１００・（ＲC−１０）／４．３と書き換えられ、コ
イル抵抗値ＲＣが１２．５Ωのときのコイル温度ＴCは
約５８℃となる。
【００３８】次にＣＰＵ１６は、コイル電圧ＶCと誘導
電圧ＶAの差分ＶC−ＶAにコイル電流ＩCを乗算し、コイ
ルの消費電力ＷCを、ＷC＝（ＶC−ＶA）・ＩCとして求
め、この消費電力ＷCを一定周期で積算した消費電力量
ΣＷCを求め、これをＲＡＭ１８に格納されている予め
定められた基準消費電力量ＥCと比較する。そして、消
費電力量ΣＷCが基準消費電力量ＥCを越えている場合、
出力ポート１４を介して出力禁止スイッチ４を「断」
（オフ）にする。
電圧ＶAの差分ＶC−ＶAにコイル電流ＩCを乗算し、コイ
ルの消費電力ＷCを、ＷC＝（ＶC−ＶA）・ＩCとして求
め、この消費電力ＷCを一定周期で積算した消費電力量
ΣＷCを求め、これをＲＡＭ１８に格納されている予め
定められた基準消費電力量ＥCと比較する。そして、消
費電力量ΣＷCが基準消費電力量ＥCを越えている場合、
出力ポート１４を介して出力禁止スイッチ４を「断」
（オフ）にする。
【００３９】例えば、コイル電圧ＶCが５５Ｖ、誘導電
圧ＶAが５Ｖ、コイル電流ＩCが４Ａとすると、消費電力
ＷCはＷC＝（５５−５）ｘ４＝２００［Ｗ］となり、そ
れが１ｓｅｃ間継続すると、電流出力手段の消費電力量
ΣＷCは２００［Ｊ］となる。
圧ＶAが５Ｖ、コイル電流ＩCが４Ａとすると、消費電力
ＷCはＷC＝（５５−５）ｘ４＝２００［Ｗ］となり、そ
れが１ｓｅｃ間継続すると、電流出力手段の消費電力量
ΣＷCは２００［Ｊ］となる。
【００４０】なお、前記のコイルの消費電力量ΣＷCの
演算には放熱をシミュレートする演算を追加してもよ
い。
演算には放熱をシミュレートする演算を追加してもよ
い。
【００４１】次にＣＰＵ１６は、コイル抵抗値ＲCもし
くはコイル温度ＴCおよびコイルの消費電力量ΣＷCに従
って冷却液の目標温度に相当する冷却指令値を演算し、
ＤＡコンバータ１９に設定する。ＤＡコンバータ１９は
設定された冷却指令値を指令電圧ＶTに変換し、モータ
冷却装置２０の冷却制御装置２７に出力する。
くはコイル温度ＴCおよびコイルの消費電力量ΣＷCに従
って冷却液の目標温度に相当する冷却指令値を演算し、
ＤＡコンバータ１９に設定する。ＤＡコンバータ１９は
設定された冷却指令値を指令電圧ＶTに変換し、モータ
冷却装置２０の冷却制御装置２７に出力する。
【００４２】例えば、冷却指令電圧ＶTをコイル温度ＴC
とＲＡＭ１８に格納されている予め定められた基準温度
ＴSおよびコイルの消費電力量ΣＷCから、−ＶT＝（Ｋ1
×（ＴC−ＴS）十Ｋ2×ΣＷC）で求めてもよい。ここ
で、Ｋ1およびＫ2はゲイン係数とする。
とＲＡＭ１８に格納されている予め定められた基準温度
ＴSおよびコイルの消費電力量ΣＷCから、−ＶT＝（Ｋ1
×（ＴC−ＴS）十Ｋ2×ΣＷC）で求めてもよい。ここ
で、Ｋ1およびＫ2はゲイン係数とする。
【００４３】前述したようにコイル抵抗値はコイル温度
に１対１で対応するので、上記の冷却指令電圧ＶTの演
算は、コイル抵抗値ＲCとＲＡＭ１８に格納されている
予め定められた基準抵抗値ＲSおよびコイルの消費電力
量ΣＷCから、−ＶT＝（Ｋ3×（ＲC−ＲS）＋Ｋ2×ΣＷ
C）で求めてもよい。ここでＫ2およびＫ3はゲイン係数
とする。
に１対１で対応するので、上記の冷却指令電圧ＶTの演
算は、コイル抵抗値ＲCとＲＡＭ１８に格納されている
予め定められた基準抵抗値ＲSおよびコイルの消費電力
量ΣＷCから、−ＶT＝（Ｋ3×（ＲC−ＲS）＋Ｋ2×ΣＷ
C）で求めてもよい。ここでＫ2およびＫ3はゲイン係数
とする。
【００４４】一方、冷却液タンク２１に蓄えられた冷却
液は放熱器２２により冷却される。この放熱器２２によ
り放出される冷却液の熱量は制御されておらず、したが
って冷却液タンク２１内の冷却液はＤＡコンバータ１９
からの冷却指令電圧に相当する設定温度より低温に冷却
される。ポンプ２３は冷却液タンク２１に蓄えられた冷
却液を発熱体であるモータコイルに一定の流量で循環さ
せる。ヒータ２４は温度検出器２５の前段に位置して冷
却液を加熱し、温度検出器２５はヒータ２４により加熱
された冷却液の温度を検出する。冷却制御装置２７は、
温度検出器２５により測定される冷却液の温度を、ＤＡ
コンバータ１９からの指令電圧に相当する目標温度にす
るべく、ヒータ２４の電流を制御する。なお、冷却制御
装置２７は、例えばヒータ２４の電流がマイナス、すな
わちさらに冷却を必要とする場合に、ポンプ２３が循環
させる冷却液の流量を増やす方向にポンプ２３を制御し
てもよい。
液は放熱器２２により冷却される。この放熱器２２によ
り放出される冷却液の熱量は制御されておらず、したが
って冷却液タンク２１内の冷却液はＤＡコンバータ１９
からの冷却指令電圧に相当する設定温度より低温に冷却
される。ポンプ２３は冷却液タンク２１に蓄えられた冷
却液を発熱体であるモータコイルに一定の流量で循環さ
せる。ヒータ２４は温度検出器２５の前段に位置して冷
却液を加熱し、温度検出器２５はヒータ２４により加熱
された冷却液の温度を検出する。冷却制御装置２７は、
温度検出器２５により測定される冷却液の温度を、ＤＡ
コンバータ１９からの指令電圧に相当する目標温度にす
るべく、ヒータ２４の電流を制御する。なお、冷却制御
装置２７は、例えばヒータ２４の電流がマイナス、すな
わちさらに冷却を必要とする場合に、ポンプ２３が循環
させる冷却液の流量を増やす方向にポンプ２３を制御し
てもよい。
【００４５】（第２の実施例）図２は本発明の第２の実
施例に係る多相ブラシレスリニアモータの駆動装置を示
すブロック図である。この装置は、第１実施例の装置に
おいてＡＤコンバータ７を削除した構成となっているの
で、第１実施例と異なる部分のみを説明する。モータ駆
動装置の電流アンプ２は、モータコイル１ａ、１ｂ、１
ｃに対して電流指令電圧通りの電圧を印加する構成とな
っているので、本実施例では、この電流指令をコイル電
流ＩCの代わりに用いて第１実施例と同様な演算処理、
比較処理を行うようにしている。
施例に係る多相ブラシレスリニアモータの駆動装置を示
すブロック図である。この装置は、第１実施例の装置に
おいてＡＤコンバータ７を削除した構成となっているの
で、第１実施例と異なる部分のみを説明する。モータ駆
動装置の電流アンプ２は、モータコイル１ａ、１ｂ、１
ｃに対して電流指令電圧通りの電圧を印加する構成とな
っているので、本実施例では、この電流指令をコイル電
流ＩCの代わりに用いて第１実施例と同様な演算処理、
比較処理を行うようにしている。
【００４６】（第３の実施例）図３は本発明の第３の実
施例に係る多相ブラシレスリニアモータの駆動装置を示
すブロック図である。この装置は、第１実施例の装置に
おいて、ＡＤコンバータ９を削除するとともに、電流ア
ンプ２のかわりに（電圧）アンプ２９を構成し、アンプ
２９へのフィードバック信号として差動アンプ８からの
コイル電圧を用いた構成となっているので、第１の実施
例と異なる部分のみを説明する。
施例に係る多相ブラシレスリニアモータの駆動装置を示
すブロック図である。この装置は、第１実施例の装置に
おいて、ＡＤコンバータ９を削除するとともに、電流ア
ンプ２のかわりに（電圧）アンプ２９を構成し、アンプ
２９へのフィードバック信号として差動アンプ８からの
コイル電圧を用いた構成となっているので、第１の実施
例と異なる部分のみを説明する。
【００４７】本実施例においては、モータ駆動装置の
（電圧）アンプ２９には、モータコイル１ａ、１ｂ、１
ｃの何れかに印加すべき電圧に相当する電圧指令値が、
「接」（オン）状態の禁止スイッチ４を介して入力され
るとともに、差動アンプ８が測定したコイル電圧ＶC、
すなわち、モータコイル１ａ、１ｂ、１ｃの何れかの両
端のコイル電圧がフィードバック信号として入力されて
いる。これにより、モータコイル１ａ、１ｂ、１ｃに対
しては電圧指令通りの電圧が印加される構成となってい
る。よって、この電圧指令をコイル電圧ＶCの代わりに
用いて第１実施例と同様な演算処理、比較処理を行えば
良い。
（電圧）アンプ２９には、モータコイル１ａ、１ｂ、１
ｃの何れかに印加すべき電圧に相当する電圧指令値が、
「接」（オン）状態の禁止スイッチ４を介して入力され
るとともに、差動アンプ８が測定したコイル電圧ＶC、
すなわち、モータコイル１ａ、１ｂ、１ｃの何れかの両
端のコイル電圧がフィードバック信号として入力されて
いる。これにより、モータコイル１ａ、１ｂ、１ｃに対
しては電圧指令通りの電圧が印加される構成となってい
る。よって、この電圧指令をコイル電圧ＶCの代わりに
用いて第１実施例と同様な演算処理、比較処理を行えば
良い。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、逆
起電圧、コイル両端の電圧値、およびコイルに流れる電
流値に基づいて冷却手段に対する冷却指令値を生成する
ようにしたため、コイルの直接的かつリアルタイムな温
度等に基づく冷却指令値により冷却手段を適切に制御す
ることができる。したがって、モータの温度を確実かつ
適切に制御することができる。
起電圧、コイル両端の電圧値、およびコイルに流れる電
流値に基づいて冷却手段に対する冷却指令値を生成する
ようにしたため、コイルの直接的かつリアルタイムな温
度等に基づく冷却指令値により冷却手段を適切に制御す
ることができる。したがって、モータの温度を確実かつ
適切に制御することができる。
【００４９】より具体的には、コイルの抵抗値または温
度を検出し、冷却手段を制御するようにしたため、モー
タの温度上昇を低く抑えることができ、したがって本装
置を適用した半導体露光装置の露光性能を向上すること
が可能となる。
度を検出し、冷却手段を制御するようにしたため、モー
タの温度上昇を低く抑えることができ、したがって本装
置を適用した半導体露光装置の露光性能を向上すること
が可能となる。
【００５０】また、モータで消費された消費電力量に基
づいて冷却指令値を生成するようにしたため、コイルの
温度上昇を予想し、前もって冷却手段を制御することが
可能となるので、モータの温度上昇をさらに低く抑える
ことができ、したがって半導体露光装置の露光性能をさ
らに向上することが可能となる。また、温度制御特性の
安定化および応答性を向上することが可能となる。
づいて冷却指令値を生成するようにしたため、コイルの
温度上昇を予想し、前もって冷却手段を制御することが
可能となるので、モータの温度上昇をさらに低く抑える
ことができ、したがって半導体露光装置の露光性能をさ
らに向上することが可能となる。また、温度制御特性の
安定化および応答性を向上することが可能となる。
【００５１】また、例えば、冷却手段の冷却液を一定温
度に保つ必要がなく、モータが発熱した場合には冷却液
を加熱するヒータの発熱量を減らすように冷却指令値を
生成することにより、冷却液を加熱する無駄な電力を低
く抑えることが可能となる。また、このようにして冷却
効率を上げることができるため、例えば、冷却液の循環
流量を減らすことができ、したがって、従来の冷却手段
より小型の冷却手段に変更することが可能となる。
度に保つ必要がなく、モータが発熱した場合には冷却液
を加熱するヒータの発熱量を減らすように冷却指令値を
生成することにより、冷却液を加熱する無駄な電力を低
く抑えることが可能となる。また、このようにして冷却
効率を上げることができるため、例えば、冷却液の循環
流量を減らすことができ、したがって、従来の冷却手段
より小型の冷却手段に変更することが可能となる。
【００５２】さらに、従来の（コイルに設置した）温度
検出器を用いた冷却制御装置に比べ、即時に反応するこ
とができ、また、温度検出器の設置状態に係わらず動作
するので、発熱体であるモータコイルの温度上昇を低く
抑えることができる。
検出器を用いた冷却制御装置に比べ、即時に反応するこ
とができ、また、温度検出器の設置状態に係わらず動作
するので、発熱体であるモータコイルの温度上昇を低く
抑えることができる。
【図１】 本発明の第１実施例に係るモータ駆動装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】 本発明の第２実施例に係るモータ駆動装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図３】 本発明の第３実施例に係るモータ駆動装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図４】 モータ冷却装置の構成を示すブロック図であ
る。
る。
１ａ、１ｂ、１ｃ：リニアモータコイル、２：電流アン
プ、３：コイル選択スイッチ、４：出力禁止スイッチ、
１５，１９：ＤＡコンバータ、５：電流検出抵抗、６，
８：差動アンプ、７，９：ＡＤコンバータ、１０：リニ
アモータマグネット、１１：ステージ、１２：位置検出
器、１３：カウンタ、１４：出力ポート、１６：ＣＰ
Ｕ、１７：ＲＯＭ、１８：ＲＡＭ、２０：モータ冷却装
置、２１：冷却液タンク、２２：放熱器、２３：ポン
プ、２４：ヒータ、２５：温度検出器、２６：温度設定
器、２７：冷却制御装置。
プ、３：コイル選択スイッチ、４：出力禁止スイッチ、
１５，１９：ＤＡコンバータ、５：電流検出抵抗、６，
８：差動アンプ、７，９：ＡＤコンバータ、１０：リニ
アモータマグネット、１１：ステージ、１２：位置検出
器、１３：カウンタ、１４：出力ポート、１６：ＣＰ
Ｕ、１７：ＲＯＭ、１８：ＲＡＭ、２０：モータ冷却装
置、２１：冷却液タンク、２２：放熱器、２３：ポン
プ、２４：ヒータ、２５：温度検出器、２６：温度設定
器、２７：冷却制御装置。
Claims (8)
- 【請求項１】 モータのコイルに駆動電流または駆動電
圧を印加する駆動制御手段と、前記コイルを冷却する冷
却手段とを備えたモータ駆動装置において、前記コイル
に流れる電流値を検出するコイル電流検出手段と、前記
コイルの両端の電圧値を検出するコイル電圧検出手段
と、前記モータの移動速度を検出する速度検出手段と、
この移動速度と前記モータの推力定数とに基づいて前記
コイルに誘導される逆起電圧を求め、この逆起電圧、前
記コイル両端の電圧値、および前記コイルに流れる電流
値に基づいて所定の演算を行うことにより所定の冷却指
令値を生成して出力する演算手段とを具備し、前記冷却
手段はこの冷却指令値に基づいて前記コイルを冷却する
ものであることを特徴とするモータ駆動装置。 - 【請求項２】 前記演算手段は、前記演算により前記コ
イルの抵抗値を求め、この抵抗値に基づいて前記冷却指
令値を生成するものであることを特徴とする請求項１に
記載のモータ駆動装置。 - 【請求項３】 前記演算手段は、前記抵抗値から前記コ
イルの温度を求め、この温度に基づいて前記冷却指令値
を生成するものであることを特徴とする請求項２に記載
のモータ駆動装置。 - 【請求項４】 前記演算手段は、前記演算により前記コ
イルの消費電力を求め、この消費電力を所定の周期で積
算して消費電力量すなわち発熱量を求め、この消費電力
量に基づいて前記冷却指令値を生成するものであること
を特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。 - 【請求項５】 前記演算手段は、前記演算により前記コ
イルの消費電力を求め、この消費電力を所定の周期で積
算して消費電力量すなわち発熱量を求め、この消費電力
量および前記コイルの抵抗値に基づいて前記冷却指令値
を生成するものであることを特徴とする請求項２に記載
のモータ駆動装置。 - 【請求項６】 前記モータはリニアモータであり、その
各コイルについて前記演算手段は、前記演算を行うもの
であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に
記載のモータ駆動装置。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載のモータ
駆動装置を用いた位置決めテーブル装置。 - 【請求項８】 請求項７に記載の位置決めテーブル装置
を用いた半導体露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9343623A JPH11168872A (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | モータ駆動装置、位置決めテーブル装置および半導体露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9343623A JPH11168872A (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | モータ駆動装置、位置決めテーブル装置および半導体露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11168872A true JPH11168872A (ja) | 1999-06-22 |
Family
ID=18362966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9343623A Pending JPH11168872A (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | モータ駆動装置、位置決めテーブル装置および半導体露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11168872A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014163278A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Denso Corp | 燃料噴射制御装置および燃料噴射システム |
| JP2015231034A (ja) * | 2014-06-06 | 2015-12-21 | キヤノン株式会社 | リソグラフィ装置及び物品の製造方法 |
-
1997
- 1997-12-01 JP JP9343623A patent/JPH11168872A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014163278A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Denso Corp | 燃料噴射制御装置および燃料噴射システム |
| JP2015231034A (ja) * | 2014-06-06 | 2015-12-21 | キヤノン株式会社 | リソグラフィ装置及び物品の製造方法 |
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