JPS591058B2 - リニアインダクシヨンモ−タの磁気回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はリニアインダクションモータ（以後リニアモー
タと略称す）の磁気回路改良に関するものである。

従来、リニアモータは専ら高速輸送機関の動力用として
研究・開発されて来た。

ところが最近は宅内の各種自動化装置並びに物流装置や
製造プロセス更には電子計算機の周辺装置などの自動機
構動力にも利用されて来ている。

これらの自動化動力用は小型のものが多く、大出力の大
型機とは特性上多くの相違点があり、新たなる研究開発
課題となっている。

現在使用されている小形リニアモータｃ＋界磁ａ、第１
図に示す如き開放形スロットである。

この様な形状の欠点は、 １）対向磁極間のパーミアンスの変化が、磁心部２とス
ロット部１の間において、急激に変化するために、空隙
磁束密度も第８図Ａの点線に示す如く著しい脈流をなし
ている。

その結果効率が低い。

２）コイルがスロットから飛び出すことがある。

３）第１図に示す様な磁心２とスロット１よりなる構造
に更にコイルの加わった界磁が片側又は両側から２次導
体を挾み相対運動を行うため、万一２次導体がコイル又
は磁心に触れると相互に損傷する。

従って、安全を見て空隙間隔を犬とすると、漏洩磁束が
増大して効率を損なう。

本発明は前記の欠点を改善せんとするものであって、こ
の目的は２次導体に対向する界磁面に薄厚で進行方向を
長手方向とした切欠溝を複数具える磁性体カバーを設け
ることにより達成出来る。

以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は従来の小形リニアモータ界磁構造において、開
放形スロットの断面を示す図であり、第２図は理想的閉
口形スロット断面図、第３図は半閉口形スロット断面図
、第４図は本発明の実施例のスロット断面図、第５図は
本発明の実施例の界磁外形図、第６図は本発明の他の実
施例の界磁外形図、第７図は界磁インダクタンスと電源
周波数の関係を前記各形式のスロットについて求めた図
、第８図は空隙磁束密度分布図、第９図はカバーの有無
及び種類による推力−電流関係図、第１０図はカバーの
厚みと推力の関係図、第１１図は推カ一定とした時の短
冊形カバーの厚みと入力電力との関係を示す図である。

第１図に示す従来の開放形スロットは前述の如き欠点が
あるが、その対策として第２図の理想的閉口形スロット
ではコイル挿入が困難であり、又第３図の半閉口形スロ
ットもコイルの挿入が困難である。

従って本発明は第４図の５に示す如く磁性カバーを設は
対向磁極間空隙部のパーミアンス変化を少なくすると共
に、コイルの挿入を容易に行なえる様にした。

この場合カバー５の巾が広いとうす電流７が大きくなっ
て損失が増大するため、第６図の８に示す如くカバー５
に進行方向Ａを長手方向とするスリットを設けるか、又
は短冊状のカバーを張りつげればうず電流損失を減少さ
せることができる。

その状況を第７図に示す。

カバーの無い場合はうず電流もなく、９Ａの如くフラッ
トな特性を示すが、平板カバーを設けた場合は、９Ｂの
如く電源周波数が低い間は遮蔽効果が大きいため高いイ
ンダクタンスを示すが、周波数上昇に併いうず電流の影
響で急激にインダクタンスが低下をする。

又、スリット入り平板又は短冊形カバーを設けた場合は
９Ｃに示す如く電源周波数の低いうちは平板よす多少イ
ンダクタンスは低いが、周波数上昇してもうず電流の影
響少ないためあまり変化せずカバーなしの場合より高い
値を保っている。

第８図に対向磁極間空隙における磁束密度分布の状況を
実施例の実測により示す。

カバー無しの場合は点線１０Ａで示す如く磁心部とスロ
ット部で磁束密度Ｂが大きく変化し、全体として激しい
脈流をなしている。

これに対して、薄厚鉄板カバーを施した場合、即ち第５
図の平板カバー５設けた場合は、実線１０Ｂに示す如く
磁束密度Ｂの分布がより滑らかになり、その結果は第９
図の１１Ｂに示す如くカバー無しの１１Ａよりも同一界
磁電流で大きな推力が得られる。

この平滑効果はスリット又は短冊形カバーの場合もほぼ
同様で、これにうず電流積の減少を伴うため電流−推力
特性は１１Ｃに示す如く更に向上する。

この短冊形カバー材料の厚さの推力に対する関係を本実
施例につき調べると、励磁電流一定としたとき第１０図
に示す如く１．２ｍｍ近傍で最大推力１２ｋｇとなる。

又前記の装置で推力を一定とした場合の入力電力Ｗとカ
バー材料の厚さの関係を調べると第１１図に示す如く１
．５闘近傍で最低となる。

尚、短冊の間隔、巾又はスリット巾は出来るだけ狭くし
た方がよい。

以上述べた如く、本発明によれば、 １）空隙磁束密度の２次導体進行方向における脈流変化
を平滑にするため、推力を本実施例実測値で約２０％増
大出来た。

又消費電力の面では同一推力に対し約１０％減少出来た
。

２）スロット表面をカバーするため、コイルが電磁力そ
の他により対向磁極間空隙に飛び出すことを防止出来た
。

３）２次導体の走行面をカバーで保護するため、接触し
ても相互に大きな損傷を受けず、従って空隙間隔も狭め
られ、効率を向上させられた。

以上を要約すると、本発明はりニアモータの性能向上、
安全性の増大、経済性向上に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の小形リニアモータ界磁構造において、開
放形スロットの断面を示す図であり、第２図は理想的閉
口形スロット断面図、第３図は半閉口形スロット断面図
、第４図は本発明の実施例のスロット断面図、第５図は
本発明の実施例の界磁外形図、第６図は本発明の他の実
施例の界磁外形図、第７図は界磁インダクタンスと電源
周波数の関係を前記各形式のスロットについて求めた図
、第８図は空隙磁束密度分布図、第９図はカバーの有無
及び種類による推力−電流関係図、第１０図はカバーの
厚みと推力の関係図、第１１図は推カ一定とした時の短
冊形カバーの厚みと入力電力との関係を示す図である。 図中１はスロット、２は磁心、３は閉口部コア、４は半
閉口部コア、５はカバー、６はコイル、７はうず電流、
８は短冊状カバー、９は各種スロットにおける空隙イン
ダクタンス−電源周波数曲線で、９Ａはカバー無し、９
Ｂは平板カバー、９Ｃは短冊形カバーの場合、１０は空
隙磁束密度−変位曲線で１ＯＡはカバー無し１０Ｂは薄
厚鉄板カバーの場合、１１は推力−電流曲線で１１Ａは
カバー無し、１１Ｂは平板カバー、１１Ｃは短冊カバー
の場合、１２は一定電流の場合の短冊形カバーの厚みと
推力の関係曲線、１３は一定推力の場合の短冊カバーの
厚みと入力電力Ｗの関係曲線である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 開放形スロットを有するリニアインダクションモー
   タにおいて、該スロット前面に、薄厚で進行方向を長手
   方向とした切欠溝を複数具える磁性体カバーを設けて成
   ることを特徴とするリニアインダクションモータの磁気
   回路。