JPS60131069A - リニアモ−タ - Google Patents

リニアモ−タ

Info

Publication number
JPS60131069A
JPS60131069A JP23912483A JP23912483A JPS60131069A JP S60131069 A JPS60131069 A JP S60131069A JP 23912483 A JP23912483 A JP 23912483A JP 23912483 A JP23912483 A JP 23912483A JP S60131069 A JPS60131069 A JP S60131069A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stator
magnetic
magnetic pole
pole tooth
magnetic flux
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP23912483A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuichi Yoshida
修一 吉田
Noriaki Wakabayashi
若林 則章
Tsutomu Hamada
力 浜田
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP23912483A priority Critical patent/JPS60131069A/ja
Publication of JPS60131069A publication Critical patent/JPS60131069A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion 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
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は直交座標系ロボットや産業用x−Yテーブル々
どに応用できる直線的に作動するりニアモータで、特に
磁気回路に磁極歯を有するリニアモータに関する。
従来例の構成とその問題点 従来の磁極歯を有するリニアモータは第1図にその具体
構成を示すように、等ビ、ノチで、かつ複数列の固定子
磁極歯列1a、1bを有する固定子2と、この固定子磁
極歯列1a、1bと適切な空隙を保持しつつ、X方向へ
走行可能なように設けられた可動子3より構成される。
可動子3は上部コア4、永久磁石6a、6b、下部コア
6a、6b。
1駆動コイル7x、7y、7zで構成され、下部コア6
a、sbにはステータ磁極歯列1a、1bと同ピンチの
可動子磁極歯8x、8y、8zが固定子磁極歯列1a、
1bと対向して1没けられてい2)、。
この様なリニアモータの動作原理は、固定子磁極歯列1
a、1bと可動子磁極歯8X 、87.8Zとの間の空
隙に発生する永久磁石5a、5bによる磁束と駆動コイ
ル7x、77.7zによる磁束との合成磁束による磁気
力を利用するものであり、特開昭57−25151号公
報に記載の通りである。
上記の様に構成されたリニアモータで、前記上部コア、
下部コア、固定子の夫々の材料として純鉄を採用し、か
つ可動子重量が1.5Kg程度のものを製作したところ
、最大速度が1m/sl、か得られなかった。これはモ
ータの動的推力が低下しているためで、その原因は、高
速で運動するりニアモータの可動子および固定子各車極
内部で、高い周波数の磁束の交番に起因する渦電流が発
生し、エネルギー損失が著しく増大されるためであり、
これは磁極の材料に純鉄の様に比較的体積抵抗率の低い
ものを用いたとき、かつモータが大型になる程顕著とな
る傾向がある。
発明の目的 本発明の目的は、動的性能に関する従来の問題点を除去
し、渦電流によるエネルギー損失を抑制することによっ
て性能を向上したりニアモータを提供することである。
発明の構成 本発明のりニアモータは、固定子を、磁極歯を形成した
薄磁性板と、駆動巻線による磁束の主磁路を構成する第
1固定子と、永久車重による磁束の主磁路を構成する第
2固定子とから構成し、可動子の下部コアと第1固定子
は、磁性鋼板を、可動子走行方向と平行かつ磁極歯形成
面と直交する面に沿うように配列し、この面と直交する
方向に積み重ねて固着して構成し、また第2固定子は、
1枚の磁性鋼板で構成したものであり、これによってリ
ニアモータの性能を大幅に向上できるものである。
実施例の説明 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
第2図は本発明の一実施例を示す図である。
第2図において、リニアモータは、等ピッチで、かつ複
数列の固定子磁極歯列1a、1bを有する固定子2と、
との固定子磁極歯列1a、1bと適切な空隙を保持しつ
つ、X方向へ走行可能なように設けられた可動子3より
構成する。また、固定子2は、固定子磁極歯列1a、1
bを形成した薄磁性板9と第1固定子10および第2固
定子11とを一体化して構成し、可動子3は、上部コア
4、永久磁石5a、sb、下部コアea、eb、駆動コ
イル7x、7y、7zで構成する。さらに下部コアea
、6bおよび第1固定子1oは、表面絶縁処理された磁
性鋼板を、X方向と平行かつX−Z平面に沿うように配
列、Y方向に積み重ねて固着することによって構成され
、なおかつ下部コア6a、6bには、固定子磁極歯列1
a、1bと同ピツチの可動子磁極歯8に、BY、8Zが
固定子磁極歯列1a、1bと対向して設けられる。
一方、第2固定子11は、単板の磁性鋼板で構成する。
以上のように構成された本実施例のりニアモータの動作
原理は、従来例と同じであるので省略する。
第3図および第4図は本実施例の磁束の流れを説明する
ための図である。
第3図は、第2図を走行方向より示した断面図であシ、
永久磁石5a、5bによる磁束は、矢印Aの如く一方向
へ、可動子3の上部コア4と下部コア6a 、6bの内
部および可動子磁極歯8xと固定子磁極歯列1a、1b
間の空隙ないし、固定子の薄磁性板9と第1固定子10
の内部を経て、第2固定子11の内部を流れる。ここで
、第1固定子1oは表面絶縁処理された磁性鋼板をY方
向に積層して構成しているため、絶縁膜および鋼板間に
生じた空隙の影響で、第1固定子1oのY方向の単位体
積当りの磁気抵抗は、第2固定子11のそれに比べて非
常に大きくなる。そのため固定子2内部で、Y方向磁束
は主に第2固定子11内を通る。この永久磁石5a、5
bによる磁束の大きさは、可動子3の移動とともに、可
動子磁極歯8xと固定子磁極歯列1a、1bとの相対位
(縦が変化し、両磁極歯間の磁気抵抗が変わるために、
直流バイアス磁束を動作点としてそのヒ下に変化する。
第4図は、第2図を側面より示した断面図であり、駆動
コイル7に、77.7Zによる磁束は、コイルに流す電
流の方向に応じて双方向に、可動子3の下部コア6aの
内部および可動子磁極歯8に+By、8zと固定子磁極
歯列1a間の空隙ないし、固定子の薄磁性板9を経て、
第1固定子1oの内部を流れる。ここで、第2固定子1
1の厚さは、永久磁石5a、5bによる磁束だけで十分
飽和する様に設定すると、駆動コイル8X、By。
8zによる磁束は主に第1固定子10内を通る。
第5図は積層された鋼板において、交流磁束の流れる方
向と、その磁束によって生ずる渦電流との関係を説明す
るための図である。
fJX ts 図K オイてx、y、z各方向に流れる
交流磁束によって各々矢印Wx、Wy、Wz K示す方
向に渦電流が生じる。このうちWx、Wzの方向に流れ
る渦電流は、各鋼板に施した表面絶縁膜の電気抵抗およ
び各鋼板間に生ずる空隙によって阻止され、各々の鋼板
内だけの発生にとどまる。一方、wyY方向渦電流は、
x−2平面内で大きなループを描いて流れる。そのため
、同じ大きさの交流磁束をx、y、z各方向に流した場
合の単位体積当りの渦電流損失は、Y方向の場合よりも
X、Z各方向の場合の方が極めて小さくなる。
以上の事に基づいて、本実施例における磁極部の積層鋼
板の積層方向と、その中を流れる磁束の方向性との関係
および、それによる渦電流損失の低減効果について、第
3図ないし第5図を参照しつつ説明する。まず第4図に
よれば、駆動コイル7X、7Y、7Zによる磁束は、下
部コア6aおよび第1固定子10内ではx、Z各方向成
分があり、全ての磁束成分の変化による渦電流が、第5
図のWx、Wz各方向の渦電流と同様に各鋼板内だけの
発生にとどまり、渦電流損は低減される。また、第3図
によれば、永久磁石5a、5bによる磁束は、下部コア
ea、ebおよび第1固定子1○内ではZ方向成分のみ
、上部コア4および第2固定子11内ではY、Z各方向
成分がある。上部コア4内は磁束変化分が極めて小さい
ことが実験的に確められており、渦電流については問題
ない。
下部コア6a、6bおよび第1固定子1o内のZ方向成
分の磁束変化による渦電流については、第5図のWzZ
方向渦電流と同様に各鋼板内だけの発生にとどまり、渦
電流損は低減される。第2固定子11内のY、Z各方向
の磁束成分の変化のみが、従来例と同等の渦電流を発生
する。しかし、従来例ないし本発明のりニアモータでは
、原理的に磁石バイアス磁束の変化の大きさは、駆動コ
イル磁束の変化の大きさに比べて、非常に小さいので、
ここで発生した渦電流損失の全体に占める割合は小さく
、なおかつ、材料として純鉄よりも体積抵抗率が数倍程
度高い数%珪素を含有する磁性鋼板を用いることにより
、その大きさは僅かになる。
以上の事柄を総合すると、本発明のりニアモータでは、
従来例に比べて全体的に渦電流損失を抑えることができ
るため、動的推力特性を大幅に向上させることが可能に
なった。
なお、第2固定子だけでなく、それ以外の磁極部に珪素
を数%含有した磁性鋼板を用いると、さらに渦電流を抑
制する効果が上がる。
また、本実施例では、第2図に示した様に薄磁性板9に
おける磁極歯列1a、lbの形成は、薄磁性板9の可動
子磁極歯8x、8y、8zとの対向面側を一定の深さだ
け削除する方法でなされているが、これに限らず薄磁性
板を打抜いて得られるスリフト板としてもかまわない。
なお、本実施例では、駆動巻線の数が3つの、いわゆる
3相のモータを示したが、相数は本発明の主旨と関係な
い。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明はりニアモータ
の可動子の下部コアおよび固定子の第1固定子を、磁性
鋼板で、可動子走行方向と平行かつ磁極歯形成面と直交
する面に沿うように配列し、この面と直交する方向に積
み重ねて固着して構成し、固定子の第1固定子を、単板
の磁性鋼板で構成しているので、磁路内で発生する渦電
流損失を著しく抑制するという優れた効果を有する。そ
の効果によりリニアモータの動的性能が向上し、従米量
大速度がIm/sl、か得られなかった可動子重量1 
、’ s Kg程度のりニアモータに本発明を適用し、
かつ磁極部に約3%の珪素を含有する磁性鋼板を用いた
ところ、2.5m/sを」ニ回る最高速度が確認された
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例の斜視図、第2図は本発明の一実施例の
斜視図、第3図および第4図は第2図の実施例の磁束の
流れを説明するだめの断面図、第6図は積層された鋼板
に卦いて、交流磁束の流れる方向とその磁束によって生
ずるニアF、I ′jQ流との関係を説明するだめの図
である。 1a、lb・・・固定子磁極歯列、2−・固定子、3 
・−・可動子、4 ・・上部コア、sa、6b ・・永
久磁石、6a 、 6b ・−下部コア、7x、γy。 7z ・・・駆動コイル、8 x 、 8 y 、 8
 z−uJ動子磁極歯、9・・・・薄磁性板、1○−・
−・第 固定子、11 ・・・・第2固定子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名品 
1 図 第2図 靴3図 第4図 ↑ 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 長手方向に等ピッチの磁極歯列を有する固定子と、前記
    固定子の磁極歯列上を所定の空隙を保持して前記固定子
    に沿って走行する可動子とを具−備し、前記可動子は、
    永久磁石と磁気的に結合された上部コアおよび前記固定
    子の磁極歯列と対向して可動子の磁極歯を設けた下部コ
    アと、前記下部コアに巻回された複数の駆動巻線とを具
    備し、前記固定子は、磁極歯列を形成した薄磁性板と、
    駆動巻線による磁束の主磁路を構成する第1固定子と、
    永久磁石による磁束の主磁路を構成する第2固定子とを
    具備し、更に前記下部コアおよび前記第1固定子は、磁
    性鋼板を、可動子走行方向と子桁かつ磁極歯形成面と直
    交する面に沿うように配列し、この面と直交する方向に
    積み重ねて固着して構成し、前記第2固定子は、1枚の
    磁性鋼板で構成したことを特徴とするりニアモータ。
JP23912483A 1983-12-19 1983-12-19 リニアモ−タ Pending JPS60131069A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23912483A JPS60131069A (ja) 1983-12-19 1983-12-19 リニアモ−タ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23912483A JPS60131069A (ja) 1983-12-19 1983-12-19 リニアモ−タ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60131069A true JPS60131069A (ja) 1985-07-12

Family

ID=17040141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23912483A Pending JPS60131069A (ja) 1983-12-19 1983-12-19 リニアモ−タ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60131069A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6281480U (ja) * 1985-11-12 1987-05-25
JPS62196782A (ja) * 1986-02-24 1987-08-31 Fuji Electric Co Ltd 磁気カ−ド,icカ−ド共用のカ−ドリ−ダ装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6281480U (ja) * 1985-11-12 1987-05-25
JPS62196782A (ja) * 1986-02-24 1987-08-31 Fuji Electric Co Ltd 磁気カ−ド,icカ−ド共用のカ−ドリ−ダ装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110649782B (zh) 一种初级铁芯交错式驱动结构、直线电机及数控设备
JP3916048B2 (ja) リニアモータ
JP2002238241A (ja) リニアモータ
JP2004364374A (ja) リニアモータ
JP2001211630A (ja) リニアスライダ
JP2004297977A (ja) リニアモータ
JP3944799B2 (ja) リニアモータ
JP2018050430A (ja) リニアモータ
JPS60131069A (ja) リニアモ−タ
JP2785406B2 (ja) リニアサーボモータ
JP4110335B2 (ja) リニアモータ
JPH11308850A (ja) リニアモータ
JPS5827752B2 (ja) 直進電機
JPS60131068A (ja) リニアモ−タ
JPS60131071A (ja) リニアモ−タ
JPS6111542B2 (ja)
JPS6098863A (ja) リニアモ−タ
JP3824060B2 (ja) リニアモータ
JP2001008432A (ja) リニアモータ
JPH0880027A (ja) リニアモータ
JPH02246762A (ja) リニアモータ
JPS61277362A (ja) 3相リニア誘導子形同期モ−タ
JP2526819B2 (ja) リニアモ―タ
JP3793874B2 (ja) 永久磁石形リニアモータ
JP4352439B2 (ja) リニアモータ