JPS60131070A - ブラシレスリニアサ−ボモ−タ - Google Patents
ブラシレスリニアサ−ボモ−タInfo
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- JPS60131070A JPS60131070A JP58239220A JP23922083A JPS60131070A JP S60131070 A JPS60131070 A JP S60131070A JP 58239220 A JP58239220 A JP 58239220A JP 23922083 A JP23922083 A JP 23922083A JP S60131070 A JPS60131070 A JP S60131070A
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- magnetic pole
- stator
- pole tooth
- lower cores
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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
- H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
- H02K41/033—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type with armature and magnets on one member, the other member being a flux distributor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/002—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; for control of magnetic suspension or levitation for vehicles for propulsion purposes
- B60L15/005—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; for control of magnetic suspension or levitation for vehicles for propulsion purposes for control of propulsion for vehicles propelled by linear motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
- H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
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- Electromagnetism (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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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。
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テーブルな
どに応用できるブラシレスリニアサーボモータに関する
ものである。
どに応用できるブラシレスリニアサーボモータに関する
ものである。
従来例の構成とその問題点
従来のブラシレスリニアサーボモータは第１図にその具
体構成を示すように、等ピッチでかつ複数列のステータ
磁極歯列１１Ｌ、１ｂを有するステ−タ２と、ステータ
磁極歯列１２Ｌ、１ｂ上を図示しない空隙（以下ギャッ
プと記す）保持手段により適切なギャップを保持しつつ
、かつ図示しない走行手段により矢印Ａ方向へ走行可能
に設けられたムーバ−３よ’） ）ｒＫ成される。ムー
ン（−３は上部コア４、永久磁石５ａ、５ｂ、下部コア
６ａ、６１）、駆動コイル７Ｘ 、 ７ｙ 、 ７Ｚお
よびセンサブロック８に内蔵された非接触センサ９ａ、
９ｂ、９Ｃより構成され、更に下部コア６ａ 、６ｂに
はステータ磁極歯列１ａ、１ｂと同ピンチのムーバ−磁
極歯１ ＯＸ 、 １０Ｙ 、 １０ｚがステータ磁極
歯列１ａ、１ｂと対向して設けられる。なおステータ磁
極歯列１ａ、１ｂは晃ピッチずれて設けられ、またムー
バ−磁極歯１０Ｘ、１０Ｙ、１０２はそれぞれ見ピッチ
ずれて設けられている。従ってステーク磁極歯列１ａ、
１ｂに対するムーバ−磁極歯１０Ｘ、ＩＯＹ。
体構成を示すように、等ピッチでかつ複数列のステータ
磁極歯列１１Ｌ、１ｂを有するステ−タ２と、ステータ
磁極歯列１２Ｌ、１ｂ上を図示しない空隙（以下ギャッ
プと記す）保持手段により適切なギャップを保持しつつ
、かつ図示しない走行手段により矢印Ａ方向へ走行可能
に設けられたムーバ−３よ’） ）ｒＫ成される。ムー
ン（−３は上部コア４、永久磁石５ａ、５ｂ、下部コア
６ａ、６１）、駆動コイル７Ｘ 、 ７ｙ 、 ７Ｚお
よびセンサブロック８に内蔵された非接触センサ９ａ、
９ｂ、９Ｃより構成され、更に下部コア６ａ 、６ｂに
はステータ磁極歯列１ａ、１ｂと同ピンチのムーバ−磁
極歯１ ＯＸ 、 １０Ｙ 、 １０ｚがステータ磁極
歯列１ａ、１ｂと対向して設けられる。なおステータ磁
極歯列１ａ、１ｂは晃ピッチずれて設けられ、またムー
バ−磁極歯１０Ｘ、１０Ｙ、１０２はそれぞれ見ピッチ
ずれて設けられている。従ってステーク磁極歯列１ａ、
１ｂに対するムーバ−磁極歯１０Ｘ、ＩＯＹ。
１０Ｚ の相対位置関係は楠ピッチずつずれた極が６群
あることが容易にわかる。
あることが容易にわかる。
動作原理はステータ磁極歯列１８Ｌ、１ｂとムーバ−磁
極歯１０Ｘ、１０Ｙ、１０２間に発生する永久磁石５ａ
、５ｂと駆動コイル７Ｘ、７Ｙ、７Ｚの合成磁束による
磁気力全利用するものであり、駆動コイル７Ｘ、７Ｙ、
７Ｚへの通電切換はセンサプロ、り８に内蔵された非接
触センサ９ａ、９ｂ、９ｃによシステータ磁極歯列１ａ
、１ｂとムーバ−砂極爾列１０ｘ、１０Ｙ、１ｏｚとの
相対位置を検出して行なう。捷た非接触センサ９ａ 、
９ｂ 、９Ｃの出力信号によって変調されるキャリア信
号の位相情報を復調することによりてムーバ−３の位置
を認識する電子ポテンショメータとすることができる。
極歯１０Ｘ、１０Ｙ、１０２間に発生する永久磁石５ａ
、５ｂと駆動コイル７Ｘ、７Ｙ、７Ｚの合成磁束による
磁気力全利用するものであり、駆動コイル７Ｘ、７Ｙ、
７Ｚへの通電切換はセンサプロ、り８に内蔵された非接
触センサ９ａ、９ｂ、９ｃによシステータ磁極歯列１ａ
、１ｂとムーバ−砂極爾列１０ｘ、１０Ｙ、１ｏｚとの
相対位置を検出して行なう。捷た非接触センサ９ａ 、
９ｂ 、９Ｃの出力信号によって変調されるキャリア信
号の位相情報を復調することによりてムーバ−３の位置
を認識する電子ポテンショメータとすることができる。
以上のように構成されたブラシレスリニアサーボモータ
の大きさを一定とした一！ま静推力（始動推力）の増大
をはかるため、従来はステータ２と下部コアｅａ、ｅｂ
の材質を高飽和磁束密度の純鉄とすることが多かった。
の大きさを一定とした一！ま静推力（始動推力）の増大
をはかるため、従来はステータ２と下部コアｅａ、ｅｂ
の材質を高飽和磁束密度の純鉄とすることが多かった。
しかしながら上記のような構成ではムーバ−３を高速で
駆動させると渦電流損を主とした鉄損が大幅に増大する
ため、外部から駆動コイル７ Ｘ 、 ７ Ｙ 、 ７
Ｚ ｆ、（介して一定のエネルギを供給しても動推力
（ある速度での推力）は靜推力より大幅に低下する。具
体的には上記構成で磁極歯ピッチ１，５ｊｌｌｊＡ、静
推力１５Ｋｇのブラシレスリニアサーボモータはｏ、９
６ｍ／ｓにおいて加速力が０（最大速度０９６．ｍ／、
でこれ以上は加速しない。）となることが実験的に確認
されている。
駆動させると渦電流損を主とした鉄損が大幅に増大する
ため、外部から駆動コイル７ Ｘ 、 ７ Ｙ 、 ７
Ｚ ｆ、（介して一定のエネルギを供給しても動推力
（ある速度での推力）は靜推力より大幅に低下する。具
体的には上記構成で磁極歯ピッチ１，５ｊｌｌｊＡ、静
推力１５Ｋｇのブラシレスリニアサーボモータはｏ、９
６ｍ／ｓにおいて加速力が０（最大速度０９６．ｍ／、
でこれ以上は加速しない。）となることが実験的に確認
されている。
以上のことよりステータ２と下部コア６ａ、６ｂにおい
て渦電流損を主とする鉄損対策を行なう必要があること
は明白である。
て渦電流損を主とする鉄損対策を行なう必要があること
は明白である。
上記欠点を解消するため、従来は更に以下の対策をとっ
ていた。まず本モータの磁路を第２図。
ていた。まず本モータの磁路を第２図。
第３図で説明する。第２図は第１図を走行方向より示し
たものであり、永久磁石ｓａ、５ｂによる磁束は矢印Ｂ
に示すように流れるが、各ギヤツブ部での磁束量はステ
ータ磁極歯列１ａ、１ｂとムーバ−磁極歯１０Ｘ 、
１ ｏｙ 、 １ ｏｚとの相対位置により磁気抵抗が
異なるため変化する。（磁石から出る磁束の総量は変ら
ない。）第３図は第１図を側面より示したものであり、
駆動コイル７Ｘ 。
たものであり、永久磁石ｓａ、５ｂによる磁束は矢印Ｂ
に示すように流れるが、各ギヤツブ部での磁束量はステ
ータ磁極歯列１ａ、１ｂとムーバ−磁極歯１０Ｘ 、
１ ｏｙ 、 １ ｏｚとの相対位置により磁気抵抗が
異なるため変化する。（磁石から出る磁束の総量は変ら
ない。）第３図は第１図を側面より示したものであり、
駆動コイル７Ｘ 。
７ｙ 、 ７ｚ に流す電流の方向によシ矢印Ｃに示す
ように双方向へ変化する。さて、ここで飽和磁束密度を
大きく低下させずに渦電流損を主にする鉄損を減らす最
も有効な手段として、磁路を電気鉄板による積層構造と
することが従来から広く知られている。この手段を第４
図に示すように下部コアｅａ 、 ６ｂに適用すれば−
Ｆ部コアｓａ、ｅｂ部での渦電流損を大幅に減少できる
。しかしながらステータ２においては第２図、第３図に
より容易に理解できるように磁束が立体的に流れかつ変
化するので、第５図に示すように積層した方向からの磁
束の変化により渦電流（すなわち渦電流損）が必ず発生
するはかりでなく積層した方向のイω気抵抗が非常に大
きくなりモータ性能が大幅に低下するという欠点を有し
ていた。このため第４図において下部コアｓａ 、ｅｂ
を′ＬｉＬ気鉄板ＶＣよる４Ｊ３（層構造、ステータ２
の材質を純鉄としても、磁極歯ピッチ１．５Ｋｇ、静推
力１５Ｋｇのブラシレスリニアサーボモータは１４ｍ／
Ｓにおいて加速力か０となってしまい、大幅に性能を向
上できなかった。なお第５図においてり、Ｅ、Ｆは変化
する磁束の方向を、Ｇは発生する渦電流を示す。
ように双方向へ変化する。さて、ここで飽和磁束密度を
大きく低下させずに渦電流損を主にする鉄損を減らす最
も有効な手段として、磁路を電気鉄板による積層構造と
することが従来から広く知られている。この手段を第４
図に示すように下部コアｅａ 、 ６ｂに適用すれば−
Ｆ部コアｓａ、ｅｂ部での渦電流損を大幅に減少できる
。しかしながらステータ２においては第２図、第３図に
より容易に理解できるように磁束が立体的に流れかつ変
化するので、第５図に示すように積層した方向からの磁
束の変化により渦電流（すなわち渦電流損）が必ず発生
するはかりでなく積層した方向のイω気抵抗が非常に大
きくなりモータ性能が大幅に低下するという欠点を有し
ていた。このため第４図において下部コアｓａ 、ｅｂ
を′ＬｉＬ気鉄板ＶＣよる４Ｊ３（層構造、ステータ２
の材質を純鉄としても、磁極歯ピッチ１．５Ｋｇ、静推
力１５Ｋｇのブラシレスリニアサーボモータは１４ｍ／
Ｓにおいて加速力か０となってしまい、大幅に性能を向
上できなかった。なお第５図においてり、Ｅ、Ｆは変化
する磁束の方向を、Ｇは発生する渦電流を示す。
発明の目的
不発明は上記欠点に鑑みなされたもので、従来例に示す
モータ構造に対し渦電流損の発生が最小に押え得る構成
とすることにより、従来のこの種リニアサーボモータの
性能を大幅に同上させるものである。
モータ構造に対し渦電流損の発生が最小に押え得る構成
とすることにより、従来のこの種リニアサーボモータの
性能を大幅に同上させるものである。
発明の構成
本発明は長手方向に等ピッチで設けられたステータ磁極
歯列を有するステータをステータ磁極歯列の歯幅方向に
積層構成し、一方ム〜バーは、ステータと同方向に積層
構成した２つの下部コアをムーバ−走行方向に配置し、
かつ２つの下部コアそれぞれに設けられた複数のムーバ
−磁極歯をムーバ−走行方向に形成してそれぞれに駆動
コイルを巻装し、捷た２つの下部コア間は永久磁石を介
して上部コアで磁気的に結合し、更にステータ磁極歯列
の凹凸を検出する複数の非接触セ／すを設けて構成し、
一方ムーバーを駆動、制御する制御部は非接触センサの
位置信号によって変調されるキャリア信号の位置情報を
復調するととによって−−−Ａ−バーの位置を認識する
電子ポテンショメータ手段と、この出力と位置指令入力
の差分に比例する電流を駆動コイルに与える駆動回路お
よび位置信号にしたがい複数の駆動コイルを順番に例語
する電子整流子手段を内蔵しｆ？Ｌ電子整流子型駆動回
路とから構成したもので、モータ性能を大幅に高性能化
できるという特有の効果を有している。
歯列を有するステータをステータ磁極歯列の歯幅方向に
積層構成し、一方ム〜バーは、ステータと同方向に積層
構成した２つの下部コアをムーバ−走行方向に配置し、
かつ２つの下部コアそれぞれに設けられた複数のムーバ
−磁極歯をムーバ−走行方向に形成してそれぞれに駆動
コイルを巻装し、捷た２つの下部コア間は永久磁石を介
して上部コアで磁気的に結合し、更にステータ磁極歯列
の凹凸を検出する複数の非接触セ／すを設けて構成し、
一方ムーバーを駆動、制御する制御部は非接触センサの
位置信号によって変調されるキャリア信号の位置情報を
復調するととによって−−−Ａ−バーの位置を認識する
電子ポテンショメータ手段と、この出力と位置指令入力
の差分に比例する電流を駆動コイルに与える駆動回路お
よび位置信号にしたがい複数の駆動コイルを順番に例語
する電子整流子手段を内蔵しｆ？Ｌ電子整流子型駆動回
路とから構成したもので、モータ性能を大幅に高性能化
できるという特有の効果を有している。
実施例の説明
以下本発明をその一実施例を示す第６図−を参照しなが
ら説明する。第６Ｍは不発明のモータ＋１１Ｇ造部を立
体図で示したものである。第６図においてステータ１１
はその長手方向へ等ヒツチのステータ磁極歯列１２を有
しかつステータ磁極歯列１２の歯幅方向へ電気鉄板で積
層構成しである。
ら説明する。第６Ｍは不発明のモータ＋１１Ｇ造部を立
体図で示したものである。第６図においてステータ１１
はその長手方向へ等ヒツチのステータ磁極歯列１２を有
しかつステータ磁極歯列１２の歯幅方向へ電気鉄板で積
層構成しである。
一方ムーバ−１３はステータ磁極歯列１２土ｔノ薗切な
ギャップを保持しつつ図示しない手段で矢印Ａ方向へ走
行可能に設けられる。ムーバ−１３は上部コア１４、永
久磁石１５ａ 、 １５ｂ、ムーバ−１３の走行方向へ
１列に配置されかつステータ１１と同方向に積層構成し
た下部コア１６ａ。
ギャップを保持しつつ図示しない手段で矢印Ａ方向へ走
行可能に設けられる。ムーバ−１３は上部コア１４、永
久磁石１５ａ 、 １５ｂ、ムーバ−１３の走行方向へ
１列に配置されかつステータ１１と同方向に積層構成し
た下部コア１６ａ。
１６ｂ１下部コア１ｅａ 、 １ｅｂのステータ磁極歯
列１２の対向面にムーバ−１３の走行方向へ１列に形成
されたステータ磁極歯列１２と同ピツチのムーバ−磁極
歯２０１Ｌ 、２０ｂ 、２０Ｃ，２０ｄ。
列１２の対向面にムーバ−１３の走行方向へ１列に形成
されたステータ磁極歯列１２と同ピツチのムーバ−磁極
歯２０１Ｌ 、２０ｂ 、２０Ｃ，２０ｄ。
２０ｅ、２Ｏｆ、ムーバ−磁極歯に巻装した駆動コイル
１７＝、１７ｂ、１’７ｃ、１７ｄ、１７ｅ。
１７＝、１７ｂ、１’７ｃ、１７ｄ、１７ｅ。
１７ｆ、およびセンザブロック１！３に設けられた非接
触センサ１９ａ、１９ｂ、１９（Ｊ：ｐ構成される。な
お永久磁石１５ａ 、１５ｂは上部コア１４を介して永
久磁石１５１Ｌ 、 １５ｂの磁束を下部コア１６ａ
、 １６ｂに供給するものである。ここでステータ磁極
歯列１２とムーバ−磁極歯２０ａ。
触センサ１９ａ、１９ｂ、１９（Ｊ：ｐ構成される。な
お永久磁石１５ａ 、１５ｂは上部コア１４を介して永
久磁石１５１Ｌ 、 １５ｂの磁束を下部コア１６ａ
、 １６ｂに供給するものである。ここでステータ磁極
歯列１２とムーバ−磁極歯２０ａ。
２０ｂ 、２００．２０（１，２０５！ 、２Ｏｆとの
相対位置は以下の通９に形成されている。ムーバ−磁極
歯２０ａ 、２０ｂ 、２００間はそれぞれ晃ピッチず
れて設けてあり、同様にムーバ−磁極歯２ｏａ 、２０
ｅ 、 ２ｏｆ間も晃ピッチずれて設けである。一方ム
ーバー磁極歯２０．ａ、２０ｂ。
相対位置は以下の通９に形成されている。ムーバ−磁極
歯２０ａ 、２０ｂ 、２００間はそれぞれ晃ピッチず
れて設けてあり、同様にムーバ−磁極歯２ｏａ 、２０
ｅ 、 ２ｏｆ間も晃ピッチずれて設けである。一方ム
ーバー磁極歯２０．ａ、２０ｂ。
２０ Ｃと２０ｄ 、２０６．２０ｆ間は捧ピッチずれ
て設けである（例えば２０ ＆と２０ｄ 、２○ｂと２
０８．２００と２ｏｆ間が≠ピッチずれて設けである、
）ので、ステータ磁極歯列１２に対するムーバ−磁極歯
２Ｃ１，２ｏｂ 、２００．２０（１゜２０８．２Ｏｆ
の相対位置は％ピッチずれた極が６群ある。従ってこの
関係は従来例と同等であることが容易にわかる。また上
記説明で残ピッチずれたムーバ−磁極歯（例えば２０ａ
と２０（１，２０ｂと２○ｅ、２○Ｃと２Ｏｆ）に巻装
された駆動コイル（例えば１７２Ｌと１７（１，１７ｂ
と１了ｅ、１７０と１７ ｆ ） ｆ、１同１１．１に
イ１」勢すれば従来例と等価となるので、従来例と全く
同等にムーバ−１３が駆動、制御できる。
て設けである（例えば２０ ＆と２０ｄ 、２○ｂと２
０８．２００と２ｏｆ間が≠ピッチずれて設けである、
）ので、ステータ磁極歯列１２に対するムーバ−磁極歯
２Ｃ１，２ｏｂ 、２００．２０（１゜２０８．２Ｏｆ
の相対位置は％ピッチずれた極が６群ある。従ってこの
関係は従来例と同等であることが容易にわかる。また上
記説明で残ピッチずれたムーバ−磁極歯（例えば２０ａ
と２０（１，２０ｂと２○ｅ、２○Ｃと２Ｏｆ）に巻装
された駆動コイル（例えば１７２Ｌと１７（１，１７ｂ
と１了ｅ、１７０と１７ ｆ ） ｆ、１同１１．１に
イ１」勢すれば従来例と等価となるので、従来例と全く
同等にムーバ−１３が駆動、制御できる。
以上のように構成されたブラシレスリニアザーボモーク
について、以下その動作を説明する。−」ニ記説明で明
らかなように、本実施例は従来ν１」と全く同様に駆動
、制御できる。具体的には第７図に制御部２１を示すが
、これを参照しつつ以下説明する。非接触センサ１９ａ
、 １９ｂ 、ｊ ９ＣＶＪ＋ステ一タ磁極歯列１２
の凹凸を検出し互いに位相の異なる略正弦波の位置信号
を出力する。電子ポテンショメータ手段２２はこの位置
信号によって変調されるキャリア信号の位置情報を′復
調することによって電子的にムーバ−１３の位置を認識
するものである。誤差信号増幅回路２３は電子ポテンシ
ョメータ手段２２の出力信号と位置指令入力との差分を
取シ出すもので、これを駆動回路と電子整流子手段を内
蔵する電子整流子型駆動回路２４へ出力する。なお駆動
回路は上記差分に比例した電流を駆動コイル１７＆、１
７ｂ、１７Ｃ，１７ｄ。
について、以下その動作を説明する。−」ニ記説明で明
らかなように、本実施例は従来ν１」と全く同様に駆動
、制御できる。具体的には第７図に制御部２１を示すが
、これを参照しつつ以下説明する。非接触センサ１９ａ
、 １９ｂ 、ｊ ９ＣＶＪ＋ステ一タ磁極歯列１２
の凹凸を検出し互いに位相の異なる略正弦波の位置信号
を出力する。電子ポテンショメータ手段２２はこの位置
信号によって変調されるキャリア信号の位置情報を′復
調することによって電子的にムーバ−１３の位置を認識
するものである。誤差信号増幅回路２３は電子ポテンシ
ョメータ手段２２の出力信号と位置指令入力との差分を
取シ出すもので、これを駆動回路と電子整流子手段を内
蔵する電子整流子型駆動回路２４へ出力する。なお駆動
回路は上記差分に比例した電流を駆動コイル１７＆、１
７ｂ、１７Ｃ，１７ｄ。
１７６．１７ｆに供給するものであり、電子整流子手段
は前記Ａピッチずれたムーバ−磁極歯（例えば２０＆と
２０ｄ、２０ｂと２０ｅｌ、２０Ｃと２ｏｆ）に巻装さ
れた駆動コイル（例えば１７ａと１７ｄ、１７ｂと１７
ｅｌ、ｉ７Ｃと１７ｆ）を１つの対とするとき、上記位
置信号にしたがって６対の駆動コイル（例えば１７ａと
１７（ｉ、１７ｂと１Ｔｅｌ、１７Ｃと１７ｆ）を順番
に付勢するものである。さてここで本実施例の磁路を第
８図で検討してみる。第８図は本実施例の側面図である
が、矢印Ｂで示す永久磁石１５２Ｌ、１５ｂによる磁束
と、駆動コイル１７＆、１７ｂ、１７０１７（Ｘ、１７
６．１７ｆによる磁束の流れが同一平面内を流れること
がわかる。従って第６図に示すように下部コア１６ａ
、 １６ｂとステータ１１を電気鉄板による積層構造と
しても磁気抵抗は増大せず、かつ渦電流損の発生を最小
限に押えることができる。なお本実施例で磁極歯ピッチ
１．５駄静推力１ｔｓＫｇの試作モータ性能は加速距離
が１５０肱のとき３ｍ／−の速度まで到達できる。（刃
口速力が０となるという意味での最大速度はステータ１
１の長さが短かすぎるため実験的に確認できないが、４
〜ｃｓ ｍ／ｓの最大速度が推定できた。）なお上部コ
ア１４では磁束の変化がないので積層構造とする必要は
ない。
は前記Ａピッチずれたムーバ−磁極歯（例えば２０＆と
２０ｄ、２０ｂと２０ｅｌ、２０Ｃと２ｏｆ）に巻装さ
れた駆動コイル（例えば１７ａと１７ｄ、１７ｂと１７
ｅｌ、ｉ７Ｃと１７ｆ）を１つの対とするとき、上記位
置信号にしたがって６対の駆動コイル（例えば１７ａと
１７（ｉ、１７ｂと１Ｔｅｌ、１７Ｃと１７ｆ）を順番
に付勢するものである。さてここで本実施例の磁路を第
８図で検討してみる。第８図は本実施例の側面図である
が、矢印Ｂで示す永久磁石１５２Ｌ、１５ｂによる磁束
と、駆動コイル１７＆、１７ｂ、１７０１７（Ｘ、１７
６．１７ｆによる磁束の流れが同一平面内を流れること
がわかる。従って第６図に示すように下部コア１６ａ
、 １６ｂとステータ１１を電気鉄板による積層構造と
しても磁気抵抗は増大せず、かつ渦電流損の発生を最小
限に押えることができる。なお本実施例で磁極歯ピッチ
１．５駄静推力１ｔｓＫｇの試作モータ性能は加速距離
が１５０肱のとき３ｍ／−の速度まで到達できる。（刃
口速力が０となるという意味での最大速度はステータ１
１の長さが短かすぎるため実験的に確認できないが、４
〜ｃｓ ｍ／ｓの最大速度が推定できた。）なお上部コ
ア１４では磁束の変化がないので積層構造とする必要は
ない。
以上のように、ステータ１１をステータ磁極歯列１２の
歯幅方向へ電気鉄板で積層構成し、一方ムーバ−１３の
構成要素であるステータ１１と同方向に積層構成された
下部コア１６ａ、１６ｂをムーバ−１３の走行方向へ１
列に配置し、かつ１：部コア１６＆、１６ｂに設けたム
ーバ−磁極歯２ｏａ 、２０ｂ 、２ｏｃ 、２０ｄ
、２ｏｅ 、２ｏｆをムーバ−１３の走行方向へ１列に
設けることにより従来リニアサーボモータの性能を大幅
に上回る高性能のブラシレスリニアサーボモータが実現
できる。
歯幅方向へ電気鉄板で積層構成し、一方ムーバ−１３の
構成要素であるステータ１１と同方向に積層構成された
下部コア１６ａ、１６ｂをムーバ−１３の走行方向へ１
列に配置し、かつ１：部コア１６＆、１６ｂに設けたム
ーバ−磁極歯２ｏａ 、２０ｂ 、２ｏｃ 、２０ｄ
、２ｏｅ 、２ｏｆをムーバ−１３の走行方向へ１列に
設けることにより従来リニアサーボモータの性能を大幅
に上回る高性能のブラシレスリニアサーボモータが実現
できる。
なお本実施例は３相６極のモータで説明したがこれに限
定されるものではなく、また永久磁石１５ａ、１５ｂの
数も限定するものではない。また下部コア１１３ａ、１
６ｂとステータ１１を電気鉄板により積層構成したが本
発明の主旨に沿う他の材料で積層構成でき、上部コア１
４を省略して下部コア１６ａ 、 Ｉ ｅｂ間に永久磁
石をはさむ構造でも良い。
定されるものではなく、また永久磁石１５ａ、１５ｂの
数も限定するものではない。また下部コア１１３ａ、１
６ｂとステータ１１を電気鉄板により積層構成したが本
発明の主旨に沿う他の材料で積層構成でき、上部コア１
４を省略して下部コア１６ａ 、 Ｉ ｅｂ間に永久磁
石をはさむ構造でも良い。
発明の効果
上記実施例から明らかなように本発明のブラシレスリニ
アサーボモータは長手方向に等ピッチテ設けられたステ
ータ磁極歯列を有するステータをステータ磁極歯列の歯
幅方向へ積層構成し、一方ムーバーは、ステータと同方
向に積層しかつムーバ−走行方向に配置した２つの下部
コアと、これに設けられかつムーバ−走行方向に１列に
形成した複数のムーバ−磁極歯と、これにそれぞれ巻装
された駆動コイルと、２つの下部コア間を永久磁石を介
して磁気的に結合させる上部コアと、ステータ磁極歯列
の凹凸を検出する複数の非接触センサとで構成し、ムー
バ−を駆動、制御する制御部は、複数の非接触センサの
位置信号によって電子的にムーバ−の位置を認識する電
子ポテンショメータ手段と、この出力と位置指令入力の
差分に比例する電流を駆動コイルに与える駆動回路およ
び位置信号に従かい複数の駆動コイルを順番に付勢する
電子整流子手段を内蔵する電子整流子型駆動回路とで構
成したもので、従来性能を大幅に上回るブラシレスリニ
アサーボモータを実現することができ、これを直交ロボ
ットや電子部品実装機に適用する時の実用的効果は大な
るものがある。
アサーボモータは長手方向に等ピッチテ設けられたステ
ータ磁極歯列を有するステータをステータ磁極歯列の歯
幅方向へ積層構成し、一方ムーバーは、ステータと同方
向に積層しかつムーバ−走行方向に配置した２つの下部
コアと、これに設けられかつムーバ−走行方向に１列に
形成した複数のムーバ−磁極歯と、これにそれぞれ巻装
された駆動コイルと、２つの下部コア間を永久磁石を介
して磁気的に結合させる上部コアと、ステータ磁極歯列
の凹凸を検出する複数の非接触センサとで構成し、ムー
バ−を駆動、制御する制御部は、複数の非接触センサの
位置信号によって電子的にムーバ−の位置を認識する電
子ポテンショメータ手段と、この出力と位置指令入力の
差分に比例する電流を駆動コイルに与える駆動回路およ
び位置信号に従かい複数の駆動コイルを順番に付勢する
電子整流子手段を内蔵する電子整流子型駆動回路とで構
成したもので、従来性能を大幅に上回るブラシレスリニ
アサーボモータを実現することができ、これを直交ロボ
ットや電子部品実装機に適用する時の実用的効果は大な
るものがある。
第１図は従来のブラシレスリニアサーボモータの斜視図
、第２図は同モータを走行方向より見た市面図、第３図
は同モータの側面図、第４図は第２の従来例を示すブラ
シレスリニアサーボモータの斜視図、第５図は同モータ
の磁束と渦電流の関係を示した立体図、第６図は本発明
の一実施例を示すブラシレスリ、ニアサーボモータの斜
視図、第７図は同モータの制御ブロック図、第８図は同
モータの側面図を示す。 １１・・・・・・ステータ、１２・・・・・ステータ磁
極歯列、１３・・・・・・ムーバ−１１４・°°゛°°
上部コア、１５ａ。 １５ｂ・・・・・・永久磁石、１６ａ 、 １６ｂ・・
・・・・下部コア、１７ａ、１７ｂ、１７Ｃ，１７ｄ、
１７６゜１７ｆ・・・・・・駆動コイル、１８・・・・
・センサブロック、１９１Ｌ 、 １９ｂ 、 １９０
・・−・＝非接触センサ、２０＆２０ｂ 、２０Ｃ，２
０ｄ 、２０６．２Ｏｆ−・−ムーバ−磁極歯、２１・
・・・・・制御部、２２・・・・・・電子ポテンショメ
ータ手段、２４・・・・・・電子整流子型駆動回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第 ２ （２） 第３図 第４図 ３ 第 ６ 図
、第２図は同モータを走行方向より見た市面図、第３図
は同モータの側面図、第４図は第２の従来例を示すブラ
シレスリニアサーボモータの斜視図、第５図は同モータ
の磁束と渦電流の関係を示した立体図、第６図は本発明
の一実施例を示すブラシレスリ、ニアサーボモータの斜
視図、第７図は同モータの制御ブロック図、第８図は同
モータの側面図を示す。 １１・・・・・・ステータ、１２・・・・・ステータ磁
極歯列、１３・・・・・・ムーバ−１１４・°°゛°°
上部コア、１５ａ。 １５ｂ・・・・・・永久磁石、１６ａ 、 １６ｂ・・
・・・・下部コア、１７ａ、１７ｂ、１７Ｃ，１７ｄ、
１７６゜１７ｆ・・・・・・駆動コイル、１８・・・・
・センサブロック、１９１Ｌ 、 １９ｂ 、 １９０
・・−・＝非接触センサ、２０＆２０ｂ 、２０Ｃ，２
０ｄ 、２０６．２Ｏｆ−・−ムーバ−磁極歯、２１・
・・・・・制御部、２２・・・・・・電子ポテンショメ
ータ手段、２４・・・・・・電子整流子型駆動回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第 ２ （２） 第３図 第４図 ３ 第 ６ 図
Claims (1)
- 長手方向に等ピッチで設けられたステータ磁極歯列の歯
幅方向に積層構成されたステータと、前記ステータ磁極
歯列上を適切な空隙ｆ：保持しつつ前記ステータの長手
方向に走行可能に設けられたムーバ−と、前記ムーバ−
を駆動制御する制御部よりなシ、前記ムーバ−は、前記
ムーバ−走行方向に１列に配置されかつ前記ステータと
同方向に積層構成された２つの下部コアと、前記２つの
下部コアそれぞれの前記ステータ磁極歯列対向面に前記
ムーバ−走行方向へ１列に形成された複数のムーバ−磁
極歯と、前記複数のムーバ−磁極歯に巻装された複数の
駆動コイルと、前記２つの下部コアに磁束を供給する永
久磁石と、前記２つの下部コア間を前記永久磁石を介し
て磁気的に結合させる上部コアと、前記ステータ磁極歯
列の凹凸を検出しこれを電気信号に変換し互いに位相の
異なる略正弦波の位置信号を出力する複数個の非接触セ
ンサとから構成され、前記制御部は、前記位置信号に従
って前記複数個の駆動コイルを順番に付勢する電子整流
子手段と、上記位置信号によって変調されるキャリア信
号の位相情報を復調することによって電子的に前記ムー
バ−の位置を認識する電子ポテンショメータ手段と、前
記ポテンショメータ手段の出力と位置指令入力との差分
”ｆｌり出しこの大きさに比例する電流を前記複数の駆
動コイルに与え前記ムーバ−ｆ：駆動する駆動回路とで
構成したブラシレスリニアサーボモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58239220A JPS60131070A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | ブラシレスリニアサ−ボモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58239220A JPS60131070A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | ブラシレスリニアサ−ボモ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60131070A true JPS60131070A (ja) | 1985-07-12 |
Family
ID=17041527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58239220A Pending JPS60131070A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | ブラシレスリニアサ−ボモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60131070A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02290152A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-30 | Toyota Auto Body Co Ltd | ブラシレス直流リニアモータ |
-
1983
- 1983-12-19 JP JP58239220A patent/JPS60131070A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02290152A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-30 | Toyota Auto Body Co Ltd | ブラシレス直流リニアモータ |
| JPH0746895B2 (ja) * | 1989-04-28 | 1995-05-17 | トヨタ車体株式会社 | ブラシレス直流リニアモータ |
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