JPH11332213A - 可変磁気抵抗リニアモ―タにおける振動の低減制御方法およびその装置 - Google Patents
可変磁気抵抗リニアモ―タにおける振動の低減制御方法およびその装置Info
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- JPH11332213A JPH11332213A JP11101740A JP10174099A JPH11332213A JP H11332213 A JPH11332213 A JP H11332213A JP 11101740 A JP11101740 A JP 11101740A JP 10174099 A JP10174099 A JP 10174099A JP H11332213 A JPH11332213 A JP H11332213A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 可変磁気抵抗リニアモータの振動を低減、制
御するための方法とそのための装置を提供する。 【解決手段】 可変磁気抵抗リニアモータは固定子、及
び、前記固定子の長さに沿って可動であるように取り付
けられた電機子を有する。電機子ベアリングは機械式振
動ダンパを介して電機子に取付けられ、固定子の振動が
ベアリングに伝達され、振動ダンパにおいて消散するよ
うに固定子と接触する。固定子に対する電機子の位置デ
ータを得るために、センサが電機子へ取付けられる。次
に、コントローラは、位置データ及び所要の力の値に基
づき、モータの位相に関して相電流を算定する。電機子
と固定子の間の最小法線方向力を維持するような相電流
が算定され、それによって振動を更に低減する。所要の
位置から所定距離内に電機子が所在する場合に条件付き
フィルタが用いられる。条件付きフィルタは、遅延時間
の後で、速度フィードバックを所定の範囲にクランプ
し、同時に速度ループ利得を低減する。
御するための方法とそのための装置を提供する。 【解決手段】 可変磁気抵抗リニアモータは固定子、及
び、前記固定子の長さに沿って可動であるように取り付
けられた電機子を有する。電機子ベアリングは機械式振
動ダンパを介して電機子に取付けられ、固定子の振動が
ベアリングに伝達され、振動ダンパにおいて消散するよ
うに固定子と接触する。固定子に対する電機子の位置デ
ータを得るために、センサが電機子へ取付けられる。次
に、コントローラは、位置データ及び所要の力の値に基
づき、モータの位相に関して相電流を算定する。電機子
と固定子の間の最小法線方向力を維持するような相電流
が算定され、それによって振動を更に低減する。所要の
位置から所定距離内に電機子が所在する場合に条件付き
フィルタが用いられる。条件付きフィルタは、遅延時間
の後で、速度フィードバックを所定の範囲にクランプ
し、同時に速度ループ利得を低減する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は可変磁気抵抗リニア
モータにおける振動の大きさ及び前記振動に対する感度
の両方を減少させるための方法およびその装置に関す
る。
モータにおける振動の大きさ及び前記振動に対する感度
の両方を減少させるための方法およびその装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】迅速な整定時間および精密な位置決めを
必要とする高精度サーボシステムにおいて、当該システ
ムが必要とする速度ループ帯域幅の周波数範囲内のあら
ゆる振動は、安定性に関して重要な制御システムの問題
を生じさせる。これらの条件が高次の非線形または多変
数依存である場合には、問題は更に深刻になる。
必要とする高精度サーボシステムにおいて、当該システ
ムが必要とする速度ループ帯域幅の周波数範囲内のあら
ゆる振動は、安定性に関して重要な制御システムの問題
を生じさせる。これらの条件が高次の非線形または多変
数依存である場合には、問題は更に深刻になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】可変磁気抵抗リニアモ
ータを使用する高精度位置決めシステムにおいて、これ
らの振動問題は、主として、当該システムがゆっくり移
動中か又は所要位置に接近中における時点において発生
する。これら振動の一原因は、モータの固定子及び電機
子と関連した法線方向の大きい力と、固定子、電機子、
ベアリング、整流、フィードバック機構、等々の間の相
互作用であり、これらの原因は非線形振動に共振振動数
を励起させる。
ータを使用する高精度位置決めシステムにおいて、これ
らの振動問題は、主として、当該システムがゆっくり移
動中か又は所要位置に接近中における時点において発生
する。これら振動の一原因は、モータの固定子及び電機
子と関連した法線方向の大きい力と、固定子、電機子、
ベアリング、整流、フィードバック機構、等々の間の相
互作用であり、これらの原因は非線形振動に共振振動数
を励起させる。
【０００４】この種のモータが高加速運転中は、当該モ
ータの相電流は相対的に大きい。これらの大電流は、対
面するモータコアの間に強い磁気（法線方向）引力を発
生させる。この強い法線方向の力は、モータの機械部品
に予負荷をかけること、および、システム内のあらゆる
ヒステリシス又は「スロップ」の除去を援助する。ただ
し、モータは、その負荷を所要位置の近くに位置決めす
ると、当該モータの相電流が減少し、それによって法線
方向の力を減少させ、機械システムを弛緩させる。この
ような剛性の効果的な減少は速度ループ安定性に悪影響
を及ぼし、好ましくない共振を発生させる。
ータの相電流は相対的に大きい。これらの大電流は、対
面するモータコアの間に強い磁気（法線方向）引力を発
生させる。この強い法線方向の力は、モータの機械部品
に予負荷をかけること、および、システム内のあらゆる
ヒステリシス又は「スロップ」の除去を援助する。ただ
し、モータは、その負荷を所要位置の近くに位置決めす
ると、当該モータの相電流が減少し、それによって法線
方向の力を減少させ、機械システムを弛緩させる。この
ような剛性の効果的な減少は速度ループ安定性に悪影響
を及ぼし、好ましくない共振を発生させる。
【０００５】この種の振動を除去または制御する一方法
は、速度ループ帯域幅を狭くするか、或いは、当該シス
テム内の摩擦を増加することである。ただし、これら提
案済みの解決方法は、整定時間、精度、及び、温度上昇
の観点から当該システムの性能に負の影響を与え兼ねな
い。他の方法は、例えば、ローパスフィルタ又はノッチ
フィルタのような低次数線形フィルタを使用することで
ある。前記の振動／共振振動数は所要のシステム帯域幅
内に含まれるので、これらの方法は速度ループ帯域幅に
重要な影響を及ぼすはずである。
は、速度ループ帯域幅を狭くするか、或いは、当該シス
テム内の摩擦を増加することである。ただし、これら提
案済みの解決方法は、整定時間、精度、及び、温度上昇
の観点から当該システムの性能に負の影響を与え兼ねな
い。他の方法は、例えば、ローパスフィルタ又はノッチ
フィルタのような低次数線形フィルタを使用することで
ある。前記の振動／共振振動数は所要のシステム帯域幅
内に含まれるので、これらの方法は速度ループ帯域幅に
重要な影響を及ぼすはずである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】従って、本発明の目的
は、その振動が制御または低減される可変磁気抵抗リニ
アモータを提供することにある。
は、その振動が制御または低減される可変磁気抵抗リニ
アモータを提供することにある。
【０００７】本発明の他の目的は、可変磁気抵抗リニア
モータの固定子と電機子との間に機械式ダンパを提供す
ることにある。
モータの固定子と電機子との間に機械式ダンパを提供す
ることにある。
【０００８】本発明の更なる目的は、固定子と電機子の
間の法線方向の力が所要水準以上に保持される可変磁気
抵抗リニアモータを提供することにある。
間の法線方向の力が所要水準以上に保持される可変磁気
抵抗リニアモータを提供することにある。
【０００９】本発明の更なる他の目的は、制御フィード
バックループを条件付きでフィルタリングする機能を有
する可変磁気抵抗リニアモータを提供することにある。
バックループを条件付きでフィルタリングする機能を有
する可変磁気抵抗リニアモータを提供することにある。
【００１０】前述および他の目的は、本発明の第１の態
様に従い、固定子及び固定子の長さに沿って可動である
ように設置された電機子を備えた可変磁気抵抗リニアモ
ータによって達成される。電機子ベアリングは機械式振
動ダンパを介して電機子へ取付けられ、かつ固定子の振
動がベアリングに伝達されて振動ダンパにおいて消散さ
れるように固定子に接触する。
様に従い、固定子及び固定子の長さに沿って可動である
ように設置された電機子を備えた可変磁気抵抗リニアモ
ータによって達成される。電機子ベアリングは機械式振
動ダンパを介して電機子へ取付けられ、かつ固定子の振
動がベアリングに伝達されて振動ダンパにおいて消散さ
れるように固定子に接触する。
【００１１】本発明の第２の態様において、固定子に対
する電機子に関する位置データを得るために、センサが
電機子へ取付けられる。次に、コントローラ、前記の位
置データおよび所要の力の値に基づいて、モータの位相
に関して必要な相電流を計算する。電機子と固定子の間
における法線方向の最小の力を維持するように、相電流
が算定される。
する電機子に関する位置データを得るために、センサが
電機子へ取付けられる。次に、コントローラ、前記の位
置データおよび所要の力の値に基づいて、モータの位相
に関して必要な相電流を計算する。電機子と固定子の間
における法線方向の最小の力を維持するように、相電流
が算定される。
【００１２】本発明の第３の態様において、電機子が所
要位置から所定距離内に所在する場合に、条件付きフィ
ルタが用いられる。条件付きフィルタは、遅延時間の後
で、所定の範囲への速度フィードバックをクランプし、
同時に、速度ループ利得を減少させる。
要位置から所定距離内に所在する場合に、条件付きフィ
ルタが用いられる。条件付きフィルタは、遅延時間の後
で、所定の範囲への速度フィードバックをクランプし、
同時に、速度ループ利得を減少させる。
【００１３】本発明のこれらの及び他の目的、特徴機
能、及び、利点は、添付図面と関連した好ましい実施例
に関する以下の詳細な記述から明白であり、十分に理解
されるはずである。
能、及び、利点は、添付図面と関連した好ましい実施例
に関する以下の詳細な記述から明白であり、十分に理解
されるはずである。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明に基づく可変磁気抵
抗リニアモータ１を示す。モータ１は両側に歯２２を備
えた固定子２０を有する。固定子２０は固定子サポート
１２により安定したベース１０に取付けられる。電機子
アセンブリ３０は固定子２０の周りに取付けられ、固定
子２０に沿って可動であるように線形ベアリング３６に
よって支持される。電機子アセンブリ３０は、電機子キ
ャリッジ３２に取り付けられた２個の電機子モジュール
３４を有する。センサ９０も同様にキャリッジ３２に取
り付けられ、固定子２０に沿って電機子アセンブリ３０
の位置を精密に記憶するように線形エンコーダ１４と相
互にやりとりする。
抗リニアモータ１を示す。モータ１は両側に歯２２を備
えた固定子２０を有する。固定子２０は固定子サポート
１２により安定したベース１０に取付けられる。電機子
アセンブリ３０は固定子２０の周りに取付けられ、固定
子２０に沿って可動であるように線形ベアリング３６に
よって支持される。電機子アセンブリ３０は、電機子キ
ャリッジ３２に取り付けられた２個の電機子モジュール
３４を有する。センサ９０も同様にキャリッジ３２に取
り付けられ、固定子２０に沿って電機子アセンブリ３０
の位置を精密に記憶するように線形エンコーダ１４と相
互にやりとりする。
【００１５】図２から４までに示すように、各電機子モ
ジュール３４は、独立に結合した三相電機子である。モ
ジュール３４はキャリッジ３２に取付けられ、２個のモ
ジュール３４に対応する位相が単相として調和して作用
するように配線される。換言すれば、電機子モジュール
３４の対応する位相の歯が固定子２０の歯２２と合致し
た配列状態となり、合致電流が対応する位相に供給され
るように、モジュール３４がキャリッジ３２に取付けら
れる。他の構成、例えば、更に多くのモジュールを使用
するか、或いは、ただ１つのモジュールを使用する上記
以外の構成を用いても差し支えないが、これらの場合に
も依然として本発明の範囲に含まれることは明白であ
る。同様に、上記とは異なる個数の位相を使用しても差
し支えない。
ジュール３４は、独立に結合した三相電機子である。モ
ジュール３４はキャリッジ３２に取付けられ、２個のモ
ジュール３４に対応する位相が単相として調和して作用
するように配線される。換言すれば、電機子モジュール
３４の対応する位相の歯が固定子２０の歯２２と合致し
た配列状態となり、合致電流が対応する位相に供給され
るように、モジュール３４がキャリッジ３２に取付けら
れる。他の構成、例えば、更に多くのモジュールを使用
するか、或いは、ただ１つのモジュールを使用する上記
以外の構成を用いても差し支えないが、これらの場合に
も依然として本発明の範囲に含まれることは明白であ
る。同様に、上記とは異なる個数の位相を使用しても差
し支えない。
【００１６】図２および３から良く分かるように、各電
機子モジュール３４は、電機子モジュール３４の２つの
ｅ‐コア８０ａおよび８０ｂを支持する上側ハウジング
４０ａと下側ハウジング４０ｂによって構成される。上
図に示す実施例において、上側ハウジング４０ａと下側
ハウジング４０ｂは同じであるので製造コストが節減さ
れる。ローラーベアリング７０は、固定子２０の底部に
接触するように、シャフト７２とプレート７４によって
下側ハウジング４０ｂに取付けられる。電機子アセンブ
リ３０がその長さに沿って移動するに際して、ベアリン
グ７０は固定子２０を垂直方向に支持する。
機子モジュール３４は、電機子モジュール３４の２つの
ｅ‐コア８０ａおよび８０ｂを支持する上側ハウジング
４０ａと下側ハウジング４０ｂによって構成される。上
図に示す実施例において、上側ハウジング４０ａと下側
ハウジング４０ｂは同じであるので製造コストが節減さ
れる。ローラーベアリング７０は、固定子２０の底部に
接触するように、シャフト７２とプレート７４によって
下側ハウジング４０ｂに取付けられる。電機子アセンブ
リ３０がその長さに沿って移動するに際して、ベアリン
グ７０は固定子２０を垂直方向に支持する。
【００１７】ｅ‐コア８０ａ／ｂは、固定子２０の周り
に配置された場合に当該固定子２０の対面する両側面の
歯２２と相互作用するように、前記の対面する両側面に
隣接してハウジング４０ａ／ｂ内に取付けられる（図４
参照）。ｅ‐コア８０ａ／ｂの対応する相は相互に直線
配置され、単相として作用するように同じ電流が前記位
相に供給される。ｅ‐コア８０ａ／ｂは、ローラーベア
リング６０が取付けられているそれぞれの端部に２つの
シャフト８２（各々のｅ‐コア８０ａ／ｂの４個のシャ
フト８２）を備える。ローラーベアリング６０は、ｅ‐
コア８０ａ／ｂを固定子２０から一定の距離に維持する
ようにベアリング表面２４に沿った固定子２０の側面に
沿って歯２２の上下に移動する（図１参照）。この構成
により、電機子３０は、図に示す実施例においては１０
００分の２ないし３インチ程度の著しく近接した距離を
保って固定子２０をたどることが可能になる（図４参
照）。
に配置された場合に当該固定子２０の対面する両側面の
歯２２と相互作用するように、前記の対面する両側面に
隣接してハウジング４０ａ／ｂ内に取付けられる（図４
参照）。ｅ‐コア８０ａ／ｂの対応する相は相互に直線
配置され、単相として作用するように同じ電流が前記位
相に供給される。ｅ‐コア８０ａ／ｂは、ローラーベア
リング６０が取付けられているそれぞれの端部に２つの
シャフト８２（各々のｅ‐コア８０ａ／ｂの４個のシャ
フト８２）を備える。ローラーベアリング６０は、ｅ‐
コア８０ａ／ｂを固定子２０から一定の距離に維持する
ようにベアリング表面２４に沿った固定子２０の側面に
沿って歯２２の上下に移動する（図１参照）。この構成
により、電機子３０は、図に示す実施例においては１０
００分の２ないし３インチ程度の著しく近接した距離を
保って固定子２０をたどることが可能になる（図４参
照）。
【００１８】好ましい実施例におけるｅ‐コア８０ａ／
ｂはボルト６２によってハウジング４０ａ／ｂ内に保持
される。これらのボルト６２の２個だけが図３に示され
ているが、各ｅ‐コア８０ａ／ｂに対して４個のボルト
６２が用いられいることを理解されたい（図２参照）。
シャフト８２はハウジング４０ａ／ｂ内の孔４２にフィ
ットする。孔４２中でシャフト８２が動くことを防止す
るために、ハウジング４０ａ／ｂ内の孔４２はシャフト
８２に対して過渡的なすきまばめ状態にある。ボルト６
２はワッシャ６４を貫通し、シャフト８２にねじ込まれ
る。ハウジング４０ａ／ｂ内の孔４２は片持ちバネ４６
の端部に位置する。前記端部はハウジング４０ａ／ｂか
ら機械工作によって作成されたものである。バネ４６
は、電機子３０がその長さ方向に前後に移動する際に、
電機子８０ａ／ｂが固定子表面に従うこと可能にし、固
定子２０の僅かな曲がり又は心ずれ（ミスアラインメン
ト）を補正する懸架（サスペンション）を提供する。た
だし、上記以外のバイアスエレメント構成も利用可能で
あることは言うまでもない。
ｂはボルト６２によってハウジング４０ａ／ｂ内に保持
される。これらのボルト６２の２個だけが図３に示され
ているが、各ｅ‐コア８０ａ／ｂに対して４個のボルト
６２が用いられいることを理解されたい（図２参照）。
シャフト８２はハウジング４０ａ／ｂ内の孔４２にフィ
ットする。孔４２中でシャフト８２が動くことを防止す
るために、ハウジング４０ａ／ｂ内の孔４２はシャフト
８２に対して過渡的なすきまばめ状態にある。ボルト６
２はワッシャ６４を貫通し、シャフト８２にねじ込まれ
る。ハウジング４０ａ／ｂ内の孔４２は片持ちバネ４６
の端部に位置する。前記端部はハウジング４０ａ／ｂか
ら機械工作によって作成されたものである。バネ４６
は、電機子３０がその長さ方向に前後に移動する際に、
電機子８０ａ／ｂが固定子表面に従うこと可能にし、固
定子２０の僅かな曲がり又は心ずれ（ミスアラインメン
ト）を補正する懸架（サスペンション）を提供する。た
だし、上記以外のバイアスエレメント構成も利用可能で
あることは言うまでもない。
【００１９】図２を参照して、ハウジング４０ａ／ｂの
端部４６にフェルトワイパ（図示せず）を取付けても差
し支えない。これらのワイパは、酸化を防止するために
固定子ベアリング表面２４にオイルの薄い被膜を塗布す
るために役立つ。更に、前記のワイパは、ほこり及び破
片がベアリング６０と固定子２０の間に付着することを
防止する。
端部４６にフェルトワイパ（図示せず）を取付けても差
し支えない。これらのワイパは、酸化を防止するために
固定子ベアリング表面２４にオイルの薄い被膜を塗布す
るために役立つ。更に、前記のワイパは、ほこり及び破
片がベアリング６０と固定子２０の間に付着することを
防止する。
【００２０】（機械式ダンパ）固定子２０は疑似単純支
持梁であるので、機械的振動の影響を極度に受け易い。
本発明の第１の態様において、この振動は、励起源、即
ち、電機子３０において固定子２０を減衰するために用
いられる変換ダンパを用いて最小化される。図に示す実
施例において、剛性のある細片５０は、各モジュール３
４のｅ‐コア８０ａの１つに堅固に取付けられ、重合体
（ポリマー）減衰グロメット５６を介してモータハウジ
ング４０ａ／ｂに取り付けられる。従って、固定子２０
からのエネルギーは、電機子ベアリング６０を介して剛
性のある細片５０に伝達され、減衰グロメット５６内に
消散される。これは、振動の大きさを減少させてシステ
ムを一層安定した状態にする。
持梁であるので、機械的振動の影響を極度に受け易い。
本発明の第１の態様において、この振動は、励起源、即
ち、電機子３０において固定子２０を減衰するために用
いられる変換ダンパを用いて最小化される。図に示す実
施例において、剛性のある細片５０は、各モジュール３
４のｅ‐コア８０ａの１つに堅固に取付けられ、重合体
（ポリマー）減衰グロメット５６を介してモータハウジ
ング４０ａ／ｂに取り付けられる。従って、固定子２０
からのエネルギーは、電機子ベアリング６０を介して剛
性のある細片５０に伝達され、減衰グロメット５６内に
消散される。これは、振動の大きさを減少させてシステ
ムを一層安定した状態にする。
【００２１】図に示す実施例の各モジュール３４におい
ては、４個の剛性のある細片５０がｅ‐コア８０ａに取
付けられる。ｅ‐コア８０の各シャフト８２（これにベ
アリング６０が取付けられる）が細片５０の１つの孔５
２にはめ込まれる。シャフト８２と孔５２との間のはめ
あいはぴったりしているので、固定子２０の振動はベア
リング６０を介して細片５０に伝達される。重合体（ポ
リマー）減衰グロメット５６は、細片５０のどちらの端
部にも設けられた取付け孔５４内に配置される。図３に
はただ２個のグロメット５６だけが示されているが、各
細片５０毎に２個のグロメット５６が用いられ、図３に
示すモジュール３４には合計８個が用いられる。従っ
て、細片５０の端部は、ボルト５８によってハウジング
４０ａ／ｂに取付けられ、前記ボルトはワッシャ５９及
びグロメット５６を貫いて伸延し、孔４４においてハウ
ジング４０ａ／ｂに固定される。グロメット５６の摩耗
を軽減するために、金属スリーブ５７が各グロメット５
６に挿入され、ボルト５８とグロメット５６との間のバ
リヤとして作用する。
ては、４個の剛性のある細片５０がｅ‐コア８０ａに取
付けられる。ｅ‐コア８０の各シャフト８２（これにベ
アリング６０が取付けられる）が細片５０の１つの孔５
２にはめ込まれる。シャフト８２と孔５２との間のはめ
あいはぴったりしているので、固定子２０の振動はベア
リング６０を介して細片５０に伝達される。重合体（ポ
リマー）減衰グロメット５６は、細片５０のどちらの端
部にも設けられた取付け孔５４内に配置される。図３に
はただ２個のグロメット５６だけが示されているが、各
細片５０毎に２個のグロメット５６が用いられ、図３に
示すモジュール３４には合計８個が用いられる。従っ
て、細片５０の端部は、ボルト５８によってハウジング
４０ａ／ｂに取付けられ、前記ボルトはワッシャ５９及
びグロメット５６を貫いて伸延し、孔４４においてハウ
ジング４０ａ／ｂに固定される。グロメット５６の摩耗
を軽減するために、金属スリーブ５７が各グロメット５
６に挿入され、ボルト５８とグロメット５６との間のバ
リヤとして作用する。
【００２２】図３に示すように、もう一方のｅ‐コア８
０ｂのシャフト８２に間隔を提供するためにＵ字形の開
口５３が細片５０に設けられている。もう一方のｅ‐コ
ア８０ｂの動きを妨害することを避けるために、これら
のＵ字形開口５３はシャフト８２の外径よりも大きくし
てある。これは、電機子が固定子２０に従って懸垂さ
れ、電機子ベアリング６０と接触状態を保つことを可能
にするために必要である。
０ｂのシャフト８２に間隔を提供するためにＵ字形の開
口５３が細片５０に設けられている。もう一方のｅ‐コ
ア８０ｂの動きを妨害することを避けるために、これら
のＵ字形開口５３はシャフト８２の外径よりも大きくし
てある。これは、電機子が固定子２０に従って懸垂さ
れ、電機子ベアリング６０と接触状態を保つことを可能
にするために必要である。
【００２３】上記とは別の代替構成も予想されるが、本
発明の範囲に含まれるものとみなされることは言うまで
もない。例えば、固定子２０と接触するベアリング６０
はｅ‐コア８０ａ／ｂに取付ける必要はなく、その代り
に、例えば重合体グロメットのような機械式ダンパを経
て電機子ハウジング４０ａ／ｂへ直接取付けても差し支
えない。このような場合には、ｅ‐コア８０ａ／ｂはハ
ウジングへ堅固に取付けるか（細片５０なしで）、また
は、既に述べたように取り付けても差し支えない。更
に、既に述べたダンパ以外の機械式ダンパ、例えば、空
気圧または油圧を用いるダンパを使用しても差し支えな
い。
発明の範囲に含まれるものとみなされることは言うまで
もない。例えば、固定子２０と接触するベアリング６０
はｅ‐コア８０ａ／ｂに取付ける必要はなく、その代り
に、例えば重合体グロメットのような機械式ダンパを経
て電機子ハウジング４０ａ／ｂへ直接取付けても差し支
えない。このような場合には、ｅ‐コア８０ａ／ｂはハ
ウジングへ堅固に取付けるか（細片５０なしで）、また
は、既に述べたように取り付けても差し支えない。更
に、既に述べたダンパ以外の機械式ダンパ、例えば、空
気圧または油圧を用いるダンパを使用しても差し支えな
い。
【００２４】（電磁予負荷）本発明の他の態様に基づ
き、更に振動を減少させるために、モータの位相整流シ
ステムにおける電磁予負荷が用いられる。
き、更に振動を減少させるために、モータの位相整流シ
ステムにおける電磁予負荷が用いられる。
【００２５】図４および５を参照すれば、一般的なサー
ボモータ制御においては、モータに線運動方向の力を発
生させるモータ位相を励起する整流が適用される。閉ル
ープサーボ駆動システムにおいては、当該システムにお
ける位置／速度誤差に基づく出力を導出する閉ループ設
計の結果として所要の力が得られる。当該システムは、
これらの誤差値を用いて、所要とされる線形の関係にあ
る力を得るために各位相に供給することが必要な電流を
算定する。
ボモータ制御においては、モータに線運動方向の力を発
生させるモータ位相を励起する整流が適用される。閉ル
ープサーボ駆動システムにおいては、当該システムにお
ける位置／速度誤差に基づく出力を導出する閉ループ設
計の結果として所要の力が得られる。当該システムは、
これらの誤差値を用いて、所要とされる線形の関係にあ
る力を得るために各位相に供給することが必要な電流を
算定する。
【００２６】当該システムの非直線性を考慮して、前記
の位相電流は、例えば、参考として米国特許Ｎｏ．５，
６２１，２９４の例に従って制御される。前記の特許’
２９４に従い、電機子３０に取付けられたセンサ９０
（図１参照）は、固定子２０に対する電機子３０の位置
を決定し、当該情報を整流コントローラ１００及び運動
コントローラ１２０に送る。運動コントローラ１２０
は、このフィードバックに応答して速度コマンドを生成
し、前記の速度コマンドを整流コントローラ１００に送
る。整流コントローラ１００は、所要の横方向力を算定
し、参照用テーブルと補間を用いてこの力を得るために
必要な相電流を決定するために位置フィードバックデー
タと共に前記の情報を使用する。次に、相電流は増幅器
１１０に送られ、この増幅器は当該電流を電機子３０に
送る。
の位相電流は、例えば、参考として米国特許Ｎｏ．５，
６２１，２９４の例に従って制御される。前記の特許’
２９４に従い、電機子３０に取付けられたセンサ９０
（図１参照）は、固定子２０に対する電機子３０の位置
を決定し、当該情報を整流コントローラ１００及び運動
コントローラ１２０に送る。運動コントローラ１２０
は、このフィードバックに応答して速度コマンドを生成
し、前記の速度コマンドを整流コントローラ１００に送
る。整流コントローラ１００は、所要の横方向力を算定
し、参照用テーブルと補間を用いてこの力を得るために
必要な相電流を決定するために位置フィードバックデー
タと共に前記の情報を使用する。次に、相電流は増幅器
１１０に送られ、この増幅器は当該電流を電機子３０に
送る。
【００２７】図６（ａ）は、１４種の一定力水準に関し
て、１つの位相（Ｂ相）における電流を、位相Ｂの合致
配列位置からのモータ変位の関数として示す。固定子２
０の歯２２のピッチは６ｍｍであり、電流の極性は歯の
１ピッチ毎に変わるので（参照図４）、電流は１２ｍｍ
変位毎に周期性をもつ。位相ＡとＣに関する電流波形
は、位相Ｂに関するグラフ（図６（ａ））をそれぞれ８
ｍｍ及び４ｍｍだけ平行移動することによって求められ
る。図６（ａ）には、僅かに１４種の個別の力水準が示
されているに過ぎないが、ここに示す実施例において
は、３７５の個別モータ位置に関して６４種の力水準が
用いられた。
て、１つの位相（Ｂ相）における電流を、位相Ｂの合致
配列位置からのモータ変位の関数として示す。固定子２
０の歯２２のピッチは６ｍｍであり、電流の極性は歯の
１ピッチ毎に変わるので（参照図４）、電流は１２ｍｍ
変位毎に周期性をもつ。位相ＡとＣに関する電流波形
は、位相Ｂに関するグラフ（図６（ａ））をそれぞれ８
ｍｍ及び４ｍｍだけ平行移動することによって求められ
る。図６（ａ）には、僅かに１４種の個別の力水準が示
されているに過ぎないが、ここに示す実施例において
は、３７５の個別モータ位置に関して６４種の力水準が
用いられた。
【００２８】電機子３０が所定の位置に接近すると、所
要の線形の関係にある力（即ち、運動方向の力）はゼロ
に近付く。従って、図６（ａ）に示すように、目標位置
に到達するまでモータ制御電流もゼロに近付く。目標位
置に到達すると、図６（ａ）において「ゼロ力」とラベ
ル表示されている所要の線形の関係にある力はゼロであ
り、全ての相電流はゼロに等しくなる。これは、電機子
のｅ‐コア８０ａ／ｂと固定子２０との間の法線方向の
引力も同時に減少させ、結果的にシステムの剛性を減少
させる。
要の線形の関係にある力（即ち、運動方向の力）はゼロ
に近付く。従って、図６（ａ）に示すように、目標位置
に到達するまでモータ制御電流もゼロに近付く。目標位
置に到達すると、図６（ａ）において「ゼロ力」とラベ
ル表示されている所要の線形の関係にある力はゼロであ
り、全ての相電流はゼロに等しくなる。これは、電機子
のｅ‐コア８０ａ／ｂと固定子２０との間の法線方向の
引力も同時に減少させ、結果的にシステムの剛性を減少
させる。
【００２９】モータの位相は、必要な線形の関係にある
力とは関係なしに、常にある水準の励磁電流が流れてい
ることを保証するために動的なずれ（オフセット）を整
流システムに埋め込むことは本発明の１つの態様に基づ
く設計理念である。このように埋め込まれた電流はモー
タの固定子２０と電機子３０との間の法線方向の引力を
維持し、剛性を所要水準に保持する。図６（ｂ）は、本
発明の実施例に基づくモータの変位の関数として位相Ｂ
における修正済み電流を示す。相電流は、モータによっ
て生成される横方向の力に有意な影響を及ぼすことなし
に或る水準の法線方向の力を維持するように選定され
る。換言すれば、１つの相のずれ（オフセット）電流に
よって発生する横方向の力のあらゆる変化は、他の２つ
の相のずれ（オフセット）電流によって相殺され、その
結果、所要の横方向力が維持される。従って、「ゼロ
力」水準の場合であっても、電機子３０と固定子２０と
の間に法線方向の力を維持するような或る水準の電流が
当該位相に流れる。同時に、一方では他の２つの相の一
方または両方にも或る水準の電流が流れて垂直方向の力
を強化し、他方ではＢ相に生じたあらゆる横方向の力を
相殺し、それによって、一切の横方向力成分を含まない
正味の法線方向力が発生する。
力とは関係なしに、常にある水準の励磁電流が流れてい
ることを保証するために動的なずれ（オフセット）を整
流システムに埋め込むことは本発明の１つの態様に基づ
く設計理念である。このように埋め込まれた電流はモー
タの固定子２０と電機子３０との間の法線方向の引力を
維持し、剛性を所要水準に保持する。図６（ｂ）は、本
発明の実施例に基づくモータの変位の関数として位相Ｂ
における修正済み電流を示す。相電流は、モータによっ
て生成される横方向の力に有意な影響を及ぼすことなし
に或る水準の法線方向の力を維持するように選定され
る。換言すれば、１つの相のずれ（オフセット）電流に
よって発生する横方向の力のあらゆる変化は、他の２つ
の相のずれ（オフセット）電流によって相殺され、その
結果、所要の横方向力が維持される。従って、「ゼロ
力」水準の場合であっても、電機子３０と固定子２０と
の間に法線方向の力を維持するような或る水準の電流が
当該位相に流れる。同時に、一方では他の２つの相の一
方または両方にも或る水準の電流が流れて垂直方向の力
を強化し、他方ではＢ相に生じたあらゆる横方向の力を
相殺し、それによって、一切の横方向力成分を含まない
正味の法線方向力が発生する。
【００３０】図６（ｂ）に示す値を用いると、図に示す
実施例のモータによって、ゼロ力水準の場合に、約８０
ｌｂｓの法線方向の引力が維持され、前記の値は第１か
ら第８番目の力水準の場合に変化しない。更に高い力水
準の場合には、この値は増加する。結果として剛性が付
加されると、モータ振動の大きさを減少させ、システム
を更に安定した状態にする。
実施例のモータによって、ゼロ力水準の場合に、約８０
ｌｂｓの法線方向の引力が維持され、前記の値は第１か
ら第８番目の力水準の場合に変化しない。更に高い力水
準の場合には、この値は増加する。結果として剛性が付
加されると、モータ振動の大きさを減少させ、システム
を更に安定した状態にする。
【００３１】当該技術分野における熟練者にとって、本
発明の電磁予負荷を実現するためにリニアモータが特
許’２９４を用いる必要のないことは明白である。少な
くとも１つの相に或る水準の電流が常時流れている場合
には、法線方向の力が維持されるはずである。前述の必
要条件を満足させるために用いられる電流は、力トラン
スデューサ、及び、モータの相電流を制御するための直
流電源を用いて実験的に、或いは、理論的に見付けるこ
とが可能である。
発明の電磁予負荷を実現するためにリニアモータが特
許’２９４を用いる必要のないことは明白である。少な
くとも１つの相に或る水準の電流が常時流れている場合
には、法線方向の力が維持されるはずである。前述の必
要条件を満足させるために用いられる電流は、力トラン
スデューサ、及び、モータの相電流を制御するための直
流電源を用いて実験的に、或いは、理論的に見付けるこ
とが可能である。
【００３２】（条件付きフィルタリング）本発明の第３
の態様において、更に振動を減少させるために、制御フ
ィードバックループの条件付きフィルタリングが用いら
れる。
の態様において、更に振動を減少させるために、制御フ
ィードバックループの条件付きフィルタリングが用いら
れる。
【００３３】図１に示すコントローラとリニアモータの
電機子との間のインタフェースに関する詳細なブロック
ダイアグラムを図７に示す。図に示すように、整流コン
トローラ１００は、速度値（ｄｘ／ｄｔ）を求めるため
に、時間（ｔ）に亙ってセンサ９０によって読取った位
置値（ｘ）を微分するための微分ブロック１０４を有す
る。速度値（ｄｘ／ｄｔ）は速度フィルタ１０２を通っ
て加算ブロック１０３に送られ、ここで、運動コントロ
ーラ１２０からの速度コマンドと比較される。比較結果
は速度誤差制御ブロック１０１に送られ、ここで、速度
ループ利得が供給されて、実際の力コマンドが出力され
る。整流ブロック１０５は、当該モータの各相に必要な
電流（ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ）を計算するために、速度誤差
制御ブロック１０１から実際の力コマンドを、微分ブロ
ック１０４から速度値（ｄｘ／ｄｔ）を、センサ９０か
ら位置値（ｘ）を受け取る。これらの値は増幅器１１０
に送られ、ここから、対応する増幅済み電流がモータの
相に送られる。
電機子との間のインタフェースに関する詳細なブロック
ダイアグラムを図７に示す。図に示すように、整流コン
トローラ１００は、速度値（ｄｘ／ｄｔ）を求めるため
に、時間（ｔ）に亙ってセンサ９０によって読取った位
置値（ｘ）を微分するための微分ブロック１０４を有す
る。速度値（ｄｘ／ｄｔ）は速度フィルタ１０２を通っ
て加算ブロック１０３に送られ、ここで、運動コントロ
ーラ１２０からの速度コマンドと比較される。比較結果
は速度誤差制御ブロック１０１に送られ、ここで、速度
ループ利得が供給されて、実際の力コマンドが出力され
る。整流ブロック１０５は、当該モータの各相に必要な
電流（ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ）を計算するために、速度誤差
制御ブロック１０１から実際の力コマンドを、微分ブロ
ック１０４から速度値（ｄｘ／ｄｔ）を、センサ９０か
ら位置値（ｘ）を受け取る。これらの値は増幅器１１０
に送られ、ここから、対応する増幅済み電流がモータの
相に送られる。
【００３４】図８Ａに示すように、先行技術に基づいて
作動する場合、所要のモータ位置に到達すると、図７に
示すシステムには揺動が生じる。その理由は、部分的
に、モータの高速運転を達成するために、高速度ループ
利得が用いられることに因る。本発明の条件付きフィル
タリング（図８Ｂ）は、位置誤差（実際のモータ位置―
所要位置）が或る規定値未満になるまで全速度ループ利
得において駆動することによりこの問題を軽減する。運
動コントローラ１２０のＰＩＤ制御システム１２２によ
って通知された状態の位置誤差が規定値（Ｔf時点にお
ける）よりも小さい場合、条件付きフィルタ１０６が用
いられる。前記フィルタにおいては、所要位置に到達し
た場合にシステムに起きることが経験的に予測される最
大の外乱よりも大きいと経験的に判断される位置誤差の
値が選択される。
作動する場合、所要のモータ位置に到達すると、図７に
示すシステムには揺動が生じる。その理由は、部分的
に、モータの高速運転を達成するために、高速度ループ
利得が用いられることに因る。本発明の条件付きフィル
タリング（図８Ｂ）は、位置誤差（実際のモータ位置―
所要位置）が或る規定値未満になるまで全速度ループ利
得において駆動することによりこの問題を軽減する。運
動コントローラ１２０のＰＩＤ制御システム１２２によ
って通知された状態の位置誤差が規定値（Ｔf時点にお
ける）よりも小さい場合、条件付きフィルタ１０６が用
いられる。前記フィルタにおいては、所要位置に到達し
た場合にシステムに起きることが経験的に予測される最
大の外乱よりも大きいと経験的に判断される位置誤差の
値が選択される。
【００３５】フィルタ１０６の第１ステージにおいて
は、当該システムが正常軌道を完了し、帯域幅を減少す
ることなしに所要の位置に整定できるように遅延（タイ
ムディレイ）が適用される。機械システムは巻き戻し
（低加速度要求および関連した相電流の低下に起因して
大きい法線方向の力が減少するにつれて剛性が減少する
こと）のための或る期間を必要とするので、前記の遅延
は許容される。遅延の継続期間は、フィルタが用いられ
る位置から（既に述べた揺動が始まる以前の）所要位置
における定常状態まで、電機子３０が移動するために通
常（即ち、条件付きフィルタを使用することなしに）必
要とする時間よりも僅かに長い時間が選択される。遅延
が（時点Ｔdにおいて）満了した場合、一旦所要位置に
到達すると、当該所要位置を維持するための帯域幅必要
条件が低下するので、速度誤差制御ブロック１０１によ
って供給される速度ループ利得が減少する。利得の減少
は力コマンドを制限し、閉ループ感度を不安定な振動要
素まで低下させる。
は、当該システムが正常軌道を完了し、帯域幅を減少す
ることなしに所要の位置に整定できるように遅延（タイ
ムディレイ）が適用される。機械システムは巻き戻し
（低加速度要求および関連した相電流の低下に起因して
大きい法線方向の力が減少するにつれて剛性が減少する
こと）のための或る期間を必要とするので、前記の遅延
は許容される。遅延の継続期間は、フィルタが用いられ
る位置から（既に述べた揺動が始まる以前の）所要位置
における定常状態まで、電機子３０が移動するために通
常（即ち、条件付きフィルタを使用することなしに）必
要とする時間よりも僅かに長い時間が選択される。遅延
が（時点Ｔdにおいて）満了した場合、一旦所要位置に
到達すると、当該所要位置を維持するための帯域幅必要
条件が低下するので、速度誤差制御ブロック１０１によ
って供給される速度ループ利得が減少する。利得の減少
は力コマンドを制限し、閉ループ感度を不安定な振動要
素まで低下させる。
【００３６】フィルタ１０６の他の特徴は、加算ブロッ
ク１０３へ供給された速度データを所定の範囲に制限す
る速度クランプを速度フィルタ１０２において同時に導
入することである（参照図８Ｂ）。これは、システムは
基本的に停止状態にあり、位置を保持するためには低速
における小さな変位のみを取り扱うことが必要であると
いう事実を利用する。あらゆる小さな変位振動（即ち、
問題の非線形振動）は、それらの振動数に起因して高速
要素を含む。この速度要素は、位置を保持する状態にお
いて予測されるあらゆる線形外乱よりも大きい。速度ク
ランプは予測される最大の外乱要素の速度フィードバッ
クを制限する。従って、速度クランプは、速度フィード
バックされる値にクランプを供給することによって振動
に対するシステムの感度を減少させる。低速なあらゆる
位置的小外乱はフィルタのクランプの大きさによって影
響されず、位置を維持するためにシステムが正常に反応
することを可能にすることは言うまでもない。
ク１０３へ供給された速度データを所定の範囲に制限す
る速度クランプを速度フィルタ１０２において同時に導
入することである（参照図８Ｂ）。これは、システムは
基本的に停止状態にあり、位置を保持するためには低速
における小さな変位のみを取り扱うことが必要であると
いう事実を利用する。あらゆる小さな変位振動（即ち、
問題の非線形振動）は、それらの振動数に起因して高速
要素を含む。この速度要素は、位置を保持する状態にお
いて予測されるあらゆる線形外乱よりも大きい。速度ク
ランプは予測される最大の外乱要素の速度フィードバッ
クを制限する。従って、速度クランプは、速度フィード
バックされる値にクランプを供給することによって振動
に対するシステムの感度を減少させる。低速なあらゆる
位置的小外乱はフィルタのクランプの大きさによって影
響されず、位置を維持するためにシステムが正常に反応
することを可能にすることは言うまでもない。
【００３７】位置誤差が条件付きフィルタによって規定
された値より大きい場合には（所要位置または大きい外
乱のどちらかの変化に起因する）、条件付きフィルタは
取り除かれ、前記の規定値よりも小さい位置誤差を再び
期待するように初期化される。図８Ｂに示すように、こ
のフィルタリング作用は機械的剛性の低下に関する当該
システムの感度を低下させるが、所定位置に到着するた
めに必要な整定時間に否定的には影響しない。
された値より大きい場合には（所要位置または大きい外
乱のどちらかの変化に起因する）、条件付きフィルタは
取り除かれ、前記の規定値よりも小さい位置誤差を再び
期待するように初期化される。図８Ｂに示すように、こ
のフィルタリング作用は機械的剛性の低下に関する当該
システムの感度を低下させるが、所定位置に到着するた
めに必要な整定時間に否定的には影響しない。
【００３８】図に示す実施例を用いて本発明について記
述した。本願にとって有利に作用するような他の実施
例、特徴、及び、変形例も特許請求の範囲に含まれるこ
とは、当該技術分野における通常の技術を持つ者にとっ
て明白なはずである。
述した。本願にとって有利に作用するような他の実施
例、特徴、及び、変形例も特許請求の範囲に含まれるこ
とは、当該技術分野における通常の技術を持つ者にとっ
て明白なはずである。
【図１】本発明に基づいた可変磁気抵抗リニアモータの
立面図である。
立面図である。
【図２】図１のリニアモータの電機子モジュールの斜視
図である。
図である。
【図３】図２の電機子モジュールの分解図である。
【図４】図１のモータの電機子モジュール及び固定子の
概略図である。
概略図である。
【図５】コントローラと図１のリニアモータの電機子と
の間のインタフェースのブロックダイアグラムである。
の間のインタフェースのブロックダイアグラムである。
【図６】（ａ）は１４種の一定力水準に関して、先行技
術によるリニアモータの１つの位相電流をモータの変位
関数として示すグラフである。（ｂ）は１４種の一定力
水準に関して、本発明によるリニアモータの１つの位相
電流をモータの変位関数として示すグラフである。
術によるリニアモータの１つの位相電流をモータの変位
関数として示すグラフである。（ｂ）は１４種の一定力
水準に関して、本発明によるリニアモータの１つの位相
電流をモータの変位関数として示すグラフである。
【図７】コントローラと図１のリニアモータの電機子と
の間のインタフェースの更に詳細なブロックダイアグラ
ムである。
の間のインタフェースの更に詳細なブロックダイアグラ
ムである。
【図８Ａ】先行技術に従って駆動する図７のシステムの
位置誤差および速度フィードバックのグラフである。
位置誤差および速度フィードバックのグラフである。
【図８Ｂ】本発明に従って駆動する図７のシステムの位
置誤差および速度フィードバックのグラフである。
置誤差および速度フィードバックのグラフである。
１ リニアモータ ２０ 固定子 ３０ 電機子アセンブリ ８０ａ ｅ−コアａ ８０ｂ ｅ−コアｂ ９０ センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャールズ エー． コーツ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 13905, ビンガムトン， チェリーゼ レーン 1236 (72)発明者 ジェームス イー． ヨーク アメリカ合衆国 ニューヨーク州 13760, エンディコット， ドナ アベニュー 2046 (72)発明者 アンドリュー ザレスキー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 13732, アパレチェン， ウエスト グラン ロ ード 25
Claims (32)
- 【請求項１】 リニアモータであって、 固定子と、 前記固定子の長さに沿って可動であり、前記固定子に近
接して取付けられた電機子と、 前記固定子と接触し、前記電機子へ取り付けられた少な
くとも１つのベアリングと、を備え、 前記固定子における振動は前記ベアリングに伝達され、
前記電機子とベアリングとの間に配置された少なくとも
１つの振動ダンパで消散されることを特徴とするリニア
モータ。 - 【請求項２】 前記振動ダンパは重合体グロメットであ
ることを特徴とする請求項１に記載のリニアモータ。 - 【請求項３】 前記電機子に取付けられ、前記固定子の
底部表面に接触する固定子支持ベアリングを更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載のリニアモータ。 - 【請求項４】 前記電機子であって、 電機子ハウジングと、 前記ハウジング内に配置された少なくとも１つのコアと
を備え、 前記少なくとも１つのベアリングが前記コアに取付けら
れ、前記コアが前記少なくとも１つの振動ダンパーによ
って前記ハウジングへ接続されることを特徴とする請求
項１に記載のリニアモータ。 - 【請求項５】 前記コアがバイアスするエレメントによ
って前記ハウジング内に保持されることを特徴とする請
求項４に記載のリニアモータ。 - 【請求項６】 前記電機子が少なくとも２つの位相を有
し、前記リニアモータは更に、 前記電機子に関する位置データに基づいて相電流を計算
し、前記相電流を前記少なくとも２つの位相へ供給する
ためのコントローラを備え、 前記相電流は前記電機子と前記固定子との間で法線方向
の最小の力を維持するように算定されることを特徴とす
る請求項１に記載のリニアモータ。 - 【請求項７】 前記電機子が所要の位置から所定距離内
に位置するときに、前記相電流を減少させるための手段
を更に備えることを特徴とする請求項６に記載のリニア
モータ。 - 【請求項８】 前記電機子は少なくとも２つの位相を有
し、更に前記リニアモータは、 前記電機子に関する位置データに基づいて相電流を計算
し、前記相電流を前記少なくとも２つの位相へ供給する
ためのコントローラと、 前記電機子が所要位置から所定の距離内に位置するとき
に前記相電流を減少させるための手段とを備えることを
特徴とする請求項１に記載のリニアモータ。 - 【請求項９】 リニアモータであって、 固定子と、 前記固定子の長さに沿って可動であり、前記固定子に接
近して取付けられた電機子と、 前記固定子における振動を前記電機子へ伝達するための
手段と、 前記電機子において前記振動を消散させるための手段
と、 を備えることを特徴とするリニアモータ。 - 【請求項１０】 前記の振動伝達手段は前記電機子に取
り付けられ、前記固定子と接触する少なくとも１つのベ
アリングを備えることを特徴とする請求項９に記載のリ
ニアモータ。 - 【請求項１１】 前記振動消散手段は少なくとも１つの
重合体グロメットを備えることを特徴とする請求項９に
記載のリニアモータ。 - 【請求項１２】 前記電機子は少なくとも２つの位相を
有し、更に前記リニアモータは、 前記電機子に関する位置データに基づいて前記少なくと
も２つの位相に関する相電流を計算するための手段を備
え、 前記相電流は前記電機子と前記固定子との間において法
線方向の最小の力を維持するように算定されることを特
徴とする請求項９に記載のリニアモータ。 - 【請求項１３】 前記電機子は所要位置から所定の距離
内に位置するときに前記相電流を減少させるための手段
を更に備えることを特徴とする請求項１２に記載のリニ
アモータ。 - 【請求項１４】 前記電機子の位置データに基づいて相
電流を計算するための手段と、 前記電機子が所要位置から所定の距離内に位置するとき
に前記相電流を減少させるための手段と、を更に備える
ことを特徴とする請求項９に記載のリニアモータ。 - 【請求項１５】 固定子と前記固定子の長さに沿って可
動であり、前記固定子に近接して取付けられた電機子と
を備えるリニアモータにおける振動を低減させるための
方法であって、 前記固定子から電機子へ前記振動を伝達するステップ
と、 前記電機子において前記振動を消散させるステップと、 を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項１６】 前記振動を伝達するステップは、前記
電機子と前記固定子との間に少なくとも１つのベアリン
グを取付けるステップを含むことを特徴とする請求項１
５に記載のリニアモータにおける振動を低減させるため
の方法。 - 【請求項１７】 前記振動を消散するステップは、振動
ダンパを介して前記電機子へ少なくとも１つのベアリン
グを取付けるステップを含むことを特徴とする請求項１
６に記載のリニアモータにおける振動を低減させるため
の方法。 - 【請求項１８】 可変磁気抵抗リニアモータであって、 固定子と、 少なくとも２つの位相を有し、前記固定子の長さに沿っ
て可動であり、前記固定子に近接して取付けられた電機
子と、 前記電機子に関する位置データに基づいて位相電流を計
算し、前記少なくとも２つの位相へ前記相電流を供給す
るためのコントローラと、 を備え、前記相電流は前記電機子と前記固定子との間に
おいて法線方向の最小の力を維持するように算定される
ことを特徴とする可変磁気抵抗リニアモータ。 - 【請求項１９】 前記電機子は所要位置から所定距離内
に位置するときに前記相電流を減少させるたの手段を更
に備えることを特徴とする請求項１８に記載の可変磁気
抵抗リニアモータ。 - 【請求項２０】 少なくとも１つの振動ダンパを介して
前記電機子へ取り付けられた少なくとも１つのベアリン
グと、前記固定子における振動が少なくとも１つのベア
リングに伝達され、前記の振動ダンパにおいて消散され
るように前記ベアリングが前記固定子に接触することを
特徴とする請求項１８に記載の可変磁気抵抗リニアモー
タ。 - 【請求項２１】 可変磁気抵抗リニアモータであって、 固定子と、 少なくとも２つの位相を有し、前記固定子の長さに沿っ
て可動であり、前記固定子に近接して取付けられた電機
子と、 前記電機子に関する位置データに基づいて相電流を算定
し、前記少なくとも２つの位相へ前記相電流を供給する
ための手段と、 を備え、前記相電流は前記電機子と前記固定子との間に
おいて法線方向の最小の力を維持するように算定される
ことを特徴とする可変磁気抵抗リニアモータ。 - 【請求項２２】 前記電機子が所要位置から所定距離内
に位置するときに前記相電流を減少させるための手段を
更に備えることを特徴とする請求項２１に記載の可変磁
気抵抗リニアモータ。 - 【請求項２３】 前記固定子における振動を前記電機子
へ伝達するための手段と、前記電機子において前記振動
を消散させるための手段とを更に備えることを特徴とす
る請求項２１に記載の可変磁気抵抗リニアモータ。 - 【請求項２４】 電機子と固定子と少なくとも２つの位
相とを備えた可変磁気抵抗リニアモータにおける振動を
減少させるための方法であって、 前記固定子に対する前記電機子に関する位置データを獲
得するステップと、 前記位置データに基づき前記少なくとも２つの位相に関
する相電流を算定するステップと、 前記相電流を前記少なくとも２つの位相へ供給するステ
ップと、 を備え、前記相電流は前記電機子と前記固定子との間に
おいて法線方向の最小の力を維持するように算定される
ことを特徴とする方法。 - 【請求項２５】 可変磁気抵抗リニアモータであって、 固定子と、 少なくとも２つの位相を有し、前記固定子の長さに沿っ
て可動であり、前記固定子に近接して取付けられた電機
子と、 前記電機子に関する位置データに基づいて位相電流を計
算し、前記少なくとも２つの位相へ前記相電流を供給す
るためのコントローラと、 前記電機子が所要位置から所定距離内に位置するときに
前記相電流を減少させるための手段と、 を備えることを特徴とする可変磁気抵抗リニアモータ。 - 【請求項２６】 前記コントローラは速度データに基づ
いて前記相電流を算定し、前記相電流を減少させるため
の前記手段は前記速度データを所定の速度範囲に制限す
るための手段を備えることを特徴とする請求項２５に記
載の可変磁気抵抗リニアモータ。 - 【請求項２７】 前記コントローラは速度ループ利得を
前記速度に適用することによって相電流を算定し、前記
位相電流を減少させるための前記手段は前記速度ループ
利得を減少させるための手段を備えることを特徴とする
請求項２６に記載の可変磁気抵抗リニアモータ。 - 【請求項２８】 前記コントローラは速度ループ利得を
用いることによって前記相電流を算定し、前記位相電流
を減少させるための前記手段は前記速度ループ利得を減
少させるための手段を備えることを特徴とする請求項２
５に記載の可変磁気抵抗リニアモータ。 - 【請求項２９】 可変磁気抵抗リニアモータであって、 固定子と、 少なくとも２つの位相を備え、前記固定子の長さに沿っ
て可動であり、前記固定子に近接して取付けられた電機
子と、 前記電機子の位置データおよび速度データに基づいて力
コマンドを算定するための手段と、 前記電機子が所要位置から所定距離内に位置するときに
前記力コマンドを減少させるための手段と、 前記力コマンドに基づいて位相電流を算定し、前記相電
流を前記少なくとも２つの位相に供給するための手段
と、 を備えることを特徴とする可変磁気抵抗リニアモータ。 - 【請求項３０】 少なくとも２つの位相を備えた電機子
と固定子とを有する可変磁気抵抗リニアモータにおける
振動を低減させるための方法であって、 前記固定子に対する前記電機子の位置データを獲得する
ステップと、 前記電機子に関する速度データを決定するステップと、 前記位置データ及び前記速度データに基づいて力コマン
ドを算定するステップと、 前記電機子が所要位置から所定距離内に位置するときに
前記力コマンドを減少させるステップと、 前記力コマンドに基づいて相電流を算定するステップ
と、 前記相電流を前記少なくとも２つの位相へ供給するステ
ップと、 を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項３１】 前記力コマンドを減少させるステップ
は速度ループ利得を減少させるステップを含むことを特
徴とする請求項３０に記載の方法。 - 【請求項３２】 前記電機子は前記所要位置から前記所
定距離内に位置するときに前記速度データを所定の速度
範囲に制限するステップを含むことを特徴とする請求項
３０に記載の方法。
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