JPS6055852A - 有極形リニアパルスモ−タ - Google Patents
有極形リニアパルスモ−タInfo
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- JPS6055852A JPS6055852A JP16103483A JP16103483A JPS6055852A JP S6055852 A JPS6055852 A JP S6055852A JP 16103483 A JP16103483 A JP 16103483A JP 16103483 A JP16103483 A JP 16103483A JP S6055852 A JPS6055852 A JP S6055852A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- poles
- stator
- pulse motor
- linear pulse
- 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
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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
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ｔａ） 発明の技術分野
本発明は有極形リニアパルスモータに係り、さらに詳し
くは、励磁捲線の電力効率を従来より向上出来る磁気回
路の構成に関する。
くは、励磁捲線の電力効率を従来より向上出来る磁気回
路の構成に関する。
（ｂ） 技術の背景
最近の電子機器、殊に電子計算機の発展に伴い。
小型、低速度のりニアモータが高い信頼性と低価格が要
求される推力制御要素や制御機器として賞月され、その
応用範囲も拡大されてきている。
求される推力制御要素や制御機器として賞月され、その
応用範囲も拡大されてきている。
（Ｃ） 従来技術と問題点
従来の有極形リニアパルスモータの磁気構成にはＳａｗ
ｙｅｒの原理と称せられるものが広く採用されている。
ｙｅｒの原理と称せられるものが広く採用されている。
元来、磁極間の磁気吸引力は磁束の二乗に比例し、磁束
の流れの方向で該磁気吸引力の方向を変えることは出来
ないので、 Ｓａｗｙｅｒの原理に基づく有極形リニア
パルスモータにおいては、可動子の移動方向に沿って配
設された複数の磁極と固定子１の歯形構造との間の吸引
力に差を発生させ、その差分を推力として利用している
。
の流れの方向で該磁気吸引力の方向を変えることは出来
ないので、 Ｓａｗｙｅｒの原理に基づく有極形リニア
パルスモータにおいては、可動子の移動方向に沿って配
設された複数の磁極と固定子１の歯形構造との間の吸引
力に差を発生させ、その差分を推力として利用している
。
第１図はその原理を示す磁気回路の原理図である。
有極形リニアパルスモータは固定子１とその上を滑動す
る可動子２により構成されている。その間は例えば空気
流を吹き込んだ流体ヘアリング等の手段（図示せず）で
１両者間の摩擦をなくして。
る可動子２により構成されている。その間は例えば空気
流を吹き込んだ流体ヘアリング等の手段（図示せず）で
１両者間の摩擦をなくして。
可動子２は機械的に滑らかに固定子１上を滑動出来る構
造になっている。
造になっている。
第１図に示すように、軟磁性材料を材料とする固定子１
にはピッチＰの歯形構造１ａが形成されている。可動子
２上には電磁石３，４が搭載されており、それぞれの電
磁石には磁極５，６および励磁捲線７と磁極８，９およ
び励磁捲線１０から構成されており１両電磁石３．４は
永久磁石１１で機械的に連結され、磁気的には電磁石３
，４の磁気回路に直列に接続されている。
にはピッチＰの歯形構造１ａが形成されている。可動子
２上には電磁石３，４が搭載されており、それぞれの電
磁石には磁極５，６および励磁捲線７と磁極８，９およ
び励磁捲線１０から構成されており１両電磁石３．４は
永久磁石１１で機械的に連結され、磁気的には電磁石３
，４の磁気回路に直列に接続されている。
上記の磁極５，６，８．９は固定子ｌの歯形構造１ａと
同一の構造をなしており、かつ歯形構造１ａに対向して
設けられていて、可動子２が矢印方向Ａに移動する際に
両歯形構造間に周期的な磁気抵抗の変化が発生する。
同一の構造をなしており、かつ歯形構造１ａに対向して
設けられていて、可動子２が矢印方向Ａに移動する際に
両歯形構造間に周期的な磁気抵抗の変化が発生する。
第１図に示した例では磁極５が固定子１の歯形構造１ａ
とピッチずれ無しで正対しているとすると。
とピッチずれ無しで正対しているとすると。
磁極６ば２／４Ｐ、磁極８はＡＰ、磁極９は３／４Ｐず
つそれぞれずれている。このような構成によって、永久
磁石１１で与えられたバイアス磁束と各電磁石３，４に
加えられた励磁電流による磁束との差から生じる対向磁
極間の吸引力の差動変化により、可動子２に矢印方向Ａ
の推力が与えられている。
つそれぞれずれている。このような構成によって、永久
磁石１１で与えられたバイアス磁束と各電磁石３，４に
加えられた励磁電流による磁束との差から生じる対向磁
極間の吸引力の差動変化により、可動子２に矢印方向Ａ
の推力が与えられている。
例えば電磁石３内の磁束の分布をみると、第１図に点線
で示すように永久磁石１１によるバイアス磁束φは図で
下方向に流れ、励磁１巻線７に矢印方向Ｂに励磁電流を
流したとすれば、その磁束φ”の流れは鎖線で示したよ
うになる。従って、磁極５および磁極６と固定子１の歯
形構造１８間の磁束密度は磁束φとφ″ との合成であ
るから、磁束の方向の同一な磁極５の吸引力は大きく、
磁極６の吸引力は小さい。これが前述の対向磁極間の吸
引力の差動変化を発生する原理である。
で示すように永久磁石１１によるバイアス磁束φは図で
下方向に流れ、励磁１巻線７に矢印方向Ｂに励磁電流を
流したとすれば、その磁束φ”の流れは鎖線で示したよ
うになる。従って、磁極５および磁極６と固定子１の歯
形構造１８間の磁束密度は磁束φとφ″ との合成であ
るから、磁束の方向の同一な磁極５の吸引力は大きく、
磁極６の吸引力は小さい。これが前述の対向磁極間の吸
引力の差動変化を発生する原理である。
さて１以上の説明で明らかなように、電磁石３゜４の磁
性体内の磁束はバイアス磁束があるために。
性体内の磁束はバイアス磁束があるために。
決して零にはならず、零と飽和磁束値の間の正または負
の一方向にのみ変化し、正負円領域にわたり変化させる
ことが出来ない。
の一方向にのみ変化し、正負円領域にわたり変化させる
ことが出来ない。
このように、磁束方向の変化しない磁路を用いると、磁
束方向の変化する磁路にくらべて、同一の励磁電流で同
一の起磁力を得るには電磁石３゜４においてはほぼ倍の
磁路断面積が必要となり。
束方向の変化する磁路にくらべて、同一の励磁電流で同
一の起磁力を得るには電磁石３゜４においてはほぼ倍の
磁路断面積が必要となり。
これに伴って磁路を囲む周囲長さが大となり、励磁１を
線１クーン当りの捲線抵抗が大きくなるため。
線１クーン当りの捲線抵抗が大きくなるため。
磁束方向の変化する磁路を用いた場合に比べて電力効率
が低下する。
が低下する。
このような欠点を解消した磁路を有する有極形リニアパ
ルスモータの出現が待望されていた。
ルスモータの出現が待望されていた。
（ｄ＋ 発明の目的
本発明は前述の点に鑑のなされたもので、電磁石の磁路
断面積をより小さくして電磁石の励磁電力効率を改善し
た有極形リニアパルスモータを提供しようとするもので
ある。
断面積をより小さくして電磁石の励磁電力効率を改善し
た有極形リニアパルスモータを提供しようとするもので
ある。
ｔｅ＋ 発明の構成
上記の発明の目的は、高透磁率材料よりなり規則的に形
成された歯形構造を有する固定子と、該固定子上を滑動
しかつバイアス磁束を発生ずる永久磁石および固定子と
の相対的な変位により前記固定子との間に周期的な磁気
抵抗変化を起こす複数個の磁極を具備した可動子とを備
えてなる構成において、永久磁石によるバイアス磁束の
流れる向きが同じである磁極を磁気的に結合する磁路を
持ち、この磁極に励磁捲線を施した構造を採用すること
により容易に達成される。
成された歯形構造を有する固定子と、該固定子上を滑動
しかつバイアス磁束を発生ずる永久磁石および固定子と
の相対的な変位により前記固定子との間に周期的な磁気
抵抗変化を起こす複数個の磁極を具備した可動子とを備
えてなる構成において、永久磁石によるバイアス磁束の
流れる向きが同じである磁極を磁気的に結合する磁路を
持ち、この磁極に励磁捲線を施した構造を採用すること
により容易に達成される。
Ｉｆ） 発明の実施例
本発明の要点は、従来の有極形リニアパルスモータの例
について述べたように、バイアス磁束の磁路と可動子の
運動を制御する電磁石の磁路とが直列である必要はなく
、該電磁石の有する２個の磁極の吸引力の一方は強く、
他方は弱くする機能さえあればよいという点にある。
について述べたように、バイアス磁束の磁路と可動子の
運動を制御する電磁石の磁路とが直列である必要はなく
、該電磁石の有する２個の磁極の吸引力の一方は強く、
他方は弱くする機能さえあればよいという点にある。
以下本発明の実施例につき図面を参照して説明する。第
２図は本発明に基づく有極形リニアパルスモータの構成
を原理的に説明する原理図である。
２図は本発明に基づく有極形リニアパルスモータの構成
を原理的に説明する原理図である。
固定子２１．歯形構造２１ａ、可動子２２．磁極２５゜
２６、２８．２９．は第１図に示した従来例と変わりは
ない。ただ励磁捲線２７および３０は、それぞれ磁極局
、２６の連結部３３および磁極２８．２９の連結部３４
に巻き付けられており、この為に永久磁石３１は３１ａ
と３１ｂの２個に２分されている。
２６、２８．２９．は第１図に示した従来例と変わりは
ない。ただ励磁捲線２７および３０は、それぞれ磁極局
、２６の連結部３３および磁極２８．２９の連結部３４
に巻き付けられており、この為に永久磁石３１は３１ａ
と３１ｂの２個に２分されている。
図を一見して明らかなように、永久磁石３Ｉのバイアス
磁束は、磁極２５．２６あるいは磁極２８．２９に達し
、ここで電磁石２３．２４の制御された励磁電流による
磁束と合成され、各磁極２５．２６．２８．２９と固定
子２１の歯形構造２１ａとの間にそれぞれ強さの異なる
吸引力を発生する。
磁束は、磁極２５．２６あるいは磁極２８．２９に達し
、ここで電磁石２３．２４の制御された励磁電流による
磁束と合成され、各磁極２５．２６．２８．２９と固定
子２１の歯形構造２１ａとの間にそれぞれ強さの異なる
吸引力を発生する。
従って、磁極２５と２６および磁極２８と２９を磁気的
に連絡する磁路３３および３４においてはそれぞれ。
に連絡する磁路３３および３４においてはそれぞれ。
バイアス磁束の磁極２５を流れる量と磁極２６を流れる
量の差量、および磁極２８と磁極２９を流れる量の差量
に電磁石２３．２４の励磁電流による磁束が重畳したも
のが流れるだけであるから、当該磁束の方向は正負両方
向に変化させることが出来る。従って前述の理由から当
該電磁石２３．２４の電力効率を高めることが出来る。
量の差量、および磁極２８と磁極２９を流れる量の差量
に電磁石２３．２４の励磁電流による磁束が重畳したも
のが流れるだけであるから、当該磁束の方向は正負両方
向に変化させることが出来る。従って前述の理由から当
該電磁石２３．２４の電力効率を高めることが出来る。
第３図は本発明の一実施例を示す斜視図である。
４１は軟磁性体の表面にエツチング等で歯形構造を形成
した固定子である。４５，４６，４８．４９はそれぞれ
第２図の磁極２５＋ ２６＋ ２８．２９に対応する磁
極であり。
した固定子である。４５，４６，４８．４９はそれぞれ
第２図の磁極２５＋ ２６＋ ２８．２９に対応する磁
極であり。
４７．５０は２７．３０に対応する励磁捲線である。
本実施例では固定子４１上の歯形構造４１ａを２列とし
、これらを歯形構造のピッチＰのＡだりずらしであるの
で、磁極４５．４６と励磁捲線４７から成る構成要素と
磁極４８．４９と励磁捲線５０とから成る構成要素とは
同一形状でよい。従って加工精度を必要とする歯形加工
では対で同時に加工することが出来、相対寸法精度を容
易に向上出来る。
、これらを歯形構造のピッチＰのＡだりずらしであるの
で、磁極４５．４６と励磁捲線４７から成る構成要素と
磁極４８．４９と励磁捲線５０とから成る構成要素とは
同一形状でよい。従って加工精度を必要とする歯形加工
では対で同時に加工することが出来、相対寸法精度を容
易に向上出来る。
さらに、永久磁石５１は同方向に磁化されているので、
有極形リニアパルスモータを組み立て後。
有極形リニアパルスモータを組み立て後。
着磁することが出来るという利点もある。
第４図は本発明に基づいた別の実施例で、全体のコンパ
クト化を計ったものである。第４図ｆａ＋は側面図、第
４図＋ｂ）は正面図、第４図（Ｃ１は第４図ｔａ＋に示
したＡ−Ａ’面における断面図である。
クト化を計ったものである。第４図ｆａ＋は側面図、第
４図＋ｂ）は正面図、第４図（Ｃ１は第４図ｔａ＋に示
したＡ−Ａ’面における断面図である。
本実施例においては固定子６１の山形構造６１ａが固定
子１の２平面上に別れて配設されており、また永久磁石
７１は４個に分けられ、２個のヨーク７２により、バイ
アス磁束の磁路を形成している。各磁極６５，６６．６
８．６９は２つの面からバイアス磁束を得ているので、
各磁極の表面利用率が高くなっており、磁極が小型であ
りながら大量の）＼イアス磁束を得ることが出来る。
子１の２平面上に別れて配設されており、また永久磁石
７１は４個に分けられ、２個のヨーク７２により、バイ
アス磁束の磁路を形成している。各磁極６５，６６．６
８．６９は２つの面からバイアス磁束を得ているので、
各磁極の表面利用率が高くなっており、磁極が小型であ
りながら大量の）＼イアス磁束を得ることが出来る。
各磁極６５．’６６．６８．６９および固定子６１は本
実施例では軟磁性鉄板を積層して形成したものである。
実施例では軟磁性鉄板を積層して形成したものである。
従って、固定子６１の歯形構造６１ａは機械的なノ〈ン
チング加工で形成出来る利点がある。
チング加工で形成出来る利点がある。
なお、６７と７０は励磁捲線である。
＋ｇ） 発明の効果
以上の説明から明らかなように１本発明による有極形リ
ニアパルスモータにおいては、電磁石の励磁磁路の断面
積を小さくとることが出来るので。
ニアパルスモータにおいては、電磁石の励磁磁路の断面
積を小さくとることが出来るので。
該モータの電力効率を向上し、モータ全体を小型化出来
るという効果がある。
るという効果がある。
第１図は従来の有極形リニアパルスモータの構成の原理
図、第２図は本発明に基づく有極形リニアパルスモータ
の構成の原理図、第３図は本発明に基づいた有極形リニ
アパルスモータの一実施例を示す斜視図、第４図は同じ
く別の実施例を示し。 （ａｌは側面図、（ｂ）は正面、（Ｃ）は断面図である
。 図において、 １．２１．４１．６１は固定子、ｌａ、
２１ａ、４１ａ。 ６１ａは固定子の歯形構造、 ２．２２は可動子、 ３
，４，２３．２４ば電磁石、 ５，６，８，９，２５，
２６，２８，２９，４５，４６，４８゜４９は磁極、
７，１０，２７，３０，４７，５０，６７、ＴＯは励磁
１１線。 ＩＬ３Ｌ５１，７１は永久磁石、７２ばコークをそれぞ
れ示す。 第１図 第４図 （（１）（ｂ）
図、第２図は本発明に基づく有極形リニアパルスモータ
の構成の原理図、第３図は本発明に基づいた有極形リニ
アパルスモータの一実施例を示す斜視図、第４図は同じ
く別の実施例を示し。 （ａｌは側面図、（ｂ）は正面、（Ｃ）は断面図である
。 図において、 １．２１．４１．６１は固定子、ｌａ、
２１ａ、４１ａ。 ６１ａは固定子の歯形構造、 ２．２２は可動子、 ３
，４，２３．２４ば電磁石、 ５，６，８，９，２５，
２６，２８，２９，４５，４６，４８゜４９は磁極、
７，１０，２７，３０，４７，５０，６７、ＴＯは励磁
１１線。 ＩＬ３Ｌ５１，７１は永久磁石、７２ばコークをそれぞ
れ示す。 第１図 第４図 （（１）（ｂ）
Claims (1)
- 高透磁率材料よりなり規則的に形成された歯形構造を有
する固定子と、該固定子上を滑動しかつバイアス磁束を
発生する永久磁石および固定子との相対的な変位により
前記固定子との間に周期的な磁気抵抗変化を起こす複数
個の磁極を具備した可動子とを備えてなる構成において
、永久磁石によるバイアス磁束の流れる向きが同じであ
る磁極を磁気的に結合する磁路を持ち、この磁極に励磁
捲線を施したことを特徴とする有極形リニアパルスモー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16103483A JPS6055852A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 有極形リニアパルスモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16103483A JPS6055852A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 有極形リニアパルスモ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6055852A true JPS6055852A (ja) | 1985-04-01 |
Family
ID=15727337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16103483A Pending JPS6055852A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 有極形リニアパルスモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6055852A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60204253A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-15 | Shinko Electric Co Ltd | リニアパルスモ−タの磁気回路構造 |
| JPS6289469A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-23 | Nec Corp | 小型リニアパルスモ−タの製造方法 |
| JPS6447258A (en) * | 1987-08-11 | 1989-02-21 | Shinko Electric Co Ltd | Linear pulse motor |
| WO1996022412A1 (fr) * | 1995-01-19 | 1996-07-25 | Nippon Mayer Co., Ltd. | Dispositif production de motifs pour metier chaine et procede associe |
-
1983
- 1983-08-31 JP JP16103483A patent/JPS6055852A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60204253A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-15 | Shinko Electric Co Ltd | リニアパルスモ−タの磁気回路構造 |
| JPS6289469A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-23 | Nec Corp | 小型リニアパルスモ−タの製造方法 |
| JPS6447258A (en) * | 1987-08-11 | 1989-02-21 | Shinko Electric Co Ltd | Linear pulse motor |
| WO1996022412A1 (fr) * | 1995-01-19 | 1996-07-25 | Nippon Mayer Co., Ltd. | Dispositif production de motifs pour metier chaine et procede associe |
| CN1063499C (zh) * | 1995-01-19 | 2001-03-21 | 日本迈耶株式会社 | 经编机的提花装置的控制方法 |
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