JPS6098864A - 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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- JPS6098864A JPS6098864A JP58207926A JP20792683A JPS6098864A JP S6098864 A JPS6098864 A JP S6098864A JP 58207926 A JP58207926 A JP 58207926A JP 20792683 A JP20792683 A JP 20792683A JP S6098864 A JPS6098864 A JP S6098864A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/24—Arrangements for stopping
-
- 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
- B60L13/00—Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
- B60L13/03—Electric propulsion by linear motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
-
- 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
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- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
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- Control Of Linear Motors (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】
産業上の利用分野
本発明は高精度な速度制御や位置制御を可能としたブラ
シレスリニアサーボモータに関するものである。
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
第１図は従来例のブラシレスリニアサーボモータの機構
部の構成例である。固定子１は長手方向（可動子移動方
向）に一定のピッチで磁性体よりなる多数の歯状の凹凸
（これを以後磁極歯と称する）２を有している。３は可
動子であり、この可動子３は可動子移動方向と直角の面
方向に着磁された永久磁石４と、これを両側から挾むよ
うに積層された２個の継鉄６，７と、この継鉄に巻装さ
れた３相３個のコイル８２ＬＩ８ｂ１８ｃと、前記継鉄
の固定子対向面にきざまれだ３群の磁極歯群５ａ、５ｂ
、５ｃと、無接点位置検出センサ２６と、同定子１及び
可動子３との間の僅かな空隙を一定に維持しかつ可動子
を滑らかに案内する手段とから構成させる。
部の構成例である。固定子１は長手方向（可動子移動方
向）に一定のピッチで磁性体よりなる多数の歯状の凹凸
（これを以後磁極歯と称する）２を有している。３は可
動子であり、この可動子３は可動子移動方向と直角の面
方向に着磁された永久磁石４と、これを両側から挾むよ
うに積層された２個の継鉄６，７と、この継鉄に巻装さ
れた３相３個のコイル８２ＬＩ８ｂ１８ｃと、前記継鉄
の固定子対向面にきざまれだ３群の磁極歯群５ａ、５ｂ
、５ｃと、無接点位置検出センサ２６と、同定子１及び
可動子３との間の僅かな空隙を一定に維持しかつ可動子
を滑らかに案内する手段とから構成させる。
本従来例では固定子１にきざまれだ磁極歯２は一定のピ
ンチでその長手方向に多数個設けられているのに対し、
可動子側継鉄６，７にきざまれたａ極歯は合計６群あシ
、その同−Ｂγ内の磁極歯ピッチは固定子ピッチと等し
いが、異なる群間ではすべて位相が異なるようにきざま
れでいる。具体的には、継鉄７の磁極歯群５ａ、６ｂ、
５ｃは互いに１２００ずつ位相が異り、また継鉄７の磁
極歯群と隣接する継鉄６の磁極歯群はそれぞれ１８０゜
位相差をもっている。コイルｓａ、ａｂ 、ａｃｉｄい
ずれも継鉄６，７にまたがって巻装されている。
ンチでその長手方向に多数個設けられているのに対し、
可動子側継鉄６，７にきざまれたａ極歯は合計６群あシ
、その同−Ｂγ内の磁極歯ピッチは固定子ピッチと等し
いが、異なる群間ではすべて位相が異なるようにきざま
れでいる。具体的には、継鉄７の磁極歯群５ａ、６ｂ、
５ｃは互いに１２００ずつ位相が異り、また継鉄７の磁
極歯群と隣接する継鉄６の磁極歯群はそれぞれ１８０゜
位相差をもっている。コイルｓａ、ａｂ 、ａｃｉｄい
ずれも継鉄６，７にまたがって巻装されている。
この３相３個のコイルに順次電流を付勢すれば可動子を
固定子の上でその長手方向に移動させることができる。
固定子の上でその長手方向に移動させることができる。
特に前記無接点位置検出センサ９からの位置情報に従っ
て電子的にコイルを順次付勢すれば滑らかかつ連続的に
移動させることができる。
て電子的にコイルを順次付勢すれば滑らかかつ連続的に
移動させることができる。
さて、上記構成のブラシレスサーボモータを自動機、そ
の他各刊１機器に搭載した場合要求される機能として、
非常時等の急速停止機能がある。つまり動作中に機械が
異常動作した場合とか、人身事故が発生、捷だは発生す
る可能１クニがある場合に可動子を非常停止きせる必要
がある。ところが上記構成のブラシレスリニアサーボモ
ータにおいては、回転形ブラシ付直流サーボモータのよ
うに、電機子コイルを短絡して発電制動をかける方法で
は、はとんど制動トルクを期待できない。壕だ前記ブラ
シレスリニアモータのコイルに可動子が移動中、直流一
定電流を流しても（以下ＤＣ励磁ブレーキと称す）、同
様に制動トルクを期特出きない。とくに上記従来例の構
成において、磁極歯のピッチが可動子と固定子の対向面
積に比較して非常に／ＪＳさい場合は特に発電ｆｆｆｌ
Ｊ動、ＤＣ励磁ブレーキ両方とも制動効果はない。第２
〜３図は可動子移動中にＤＣ励磁ブレーキを働かせた場
合、固定子９．１２に対する可動子１０．１３の磁気吸
引力の方向を表わしたものであり、第２図と第３図の可
動子吸引力方向は逆方向になっていることがわかる。こ
こで可動子移動方向の吸引力方向を■、その通をｅとし
て時間とともに可動子に発生する吸引力方向を表わした
のが第４図ａであり時間とともに交番的に吸引力が発生
しているのがわかる。
の他各刊１機器に搭載した場合要求される機能として、
非常時等の急速停止機能がある。つまり動作中に機械が
異常動作した場合とか、人身事故が発生、捷だは発生す
る可能１クニがある場合に可動子を非常停止きせる必要
がある。ところが上記構成のブラシレスリニアサーボモ
ータにおいては、回転形ブラシ付直流サーボモータのよ
うに、電機子コイルを短絡して発電制動をかける方法で
は、はとんど制動トルクを期待できない。壕だ前記ブラ
シレスリニアモータのコイルに可動子が移動中、直流一
定電流を流しても（以下ＤＣ励磁ブレーキと称す）、同
様に制動トルクを期特出きない。とくに上記従来例の構
成において、磁極歯のピッチが可動子と固定子の対向面
積に比較して非常に／ＪＳさい場合は特に発電ｆｆｆｌ
Ｊ動、ＤＣ励磁ブレーキ両方とも制動効果はない。第２
〜３図は可動子移動中にＤＣ励磁ブレーキを働かせた場
合、固定子９．１２に対する可動子１０．１３の磁気吸
引力の方向を表わしたものであり、第２図と第３図の可
動子吸引力方向は逆方向になっていることがわかる。こ
こで可動子移動方向の吸引力方向を■、その通をｅとし
て時間とともに可動子に発生する吸引力方向を表わした
のが第４図ａであり時間とともに交番的に吸引力が発生
しているのがわかる。
第４図１の時間積分値は零になるため制動効果は期待で
きない。なお可動子の質量、１だは速度が小さく Ｆ＞
ｍα（Ｆ：ＤＣ励磁ブレーキによる発生推力、ｍ：可動
子質量 α：可動子加速度）の関係を満足する場合は制
動効果を期待できるが一般的にはその条件を満足する領
域は限られるため、可動子停止指令が与えられＤＣ励磁
ブレーキをかけても相当々距離をオーバーランする欠点
があり本来の非常停止等の機能にあたいしない特性とい
える。第４図すはＤＣ励磁ブレーキを可動子移動中にか
けた時の時間に対する速度減衰特性である。
きない。なお可動子の質量、１だは速度が小さく Ｆ＞
ｍα（Ｆ：ＤＣ励磁ブレーキによる発生推力、ｍ：可動
子質量 α：可動子加速度）の関係を満足する場合は制
動効果を期待できるが一般的にはその条件を満足する領
域は限られるため、可動子停止指令が与えられＤＣ励磁
ブレーキをかけても相当々距離をオーバーランする欠点
があり本来の非常停止等の機能にあたいしない特性とい
える。第４図すはＤＣ励磁ブレーキを可動子移動中にか
けた時の時間に対する速度減衰特性である。
なお以上はＤＣ励磁ブレーキについて説明したが、可動
子移動中に前記ブラシレスリニアモータのコイルを短絡
して発電制動をかけてもＤＣ励磁ブレーキと同様な理由
で、はとんど制動効果は期待できない。
子移動中に前記ブラシレスリニアモータのコイルを短絡
して発電制動をかけてもＤＣ励磁ブレーキと同様な理由
で、はとんど制動効果は期待できない。
発明の目的
本発明は上記欠点を解決するだめのものであり、リニア
モータ可動子移動中に非常停止等の指令が与えられると
急速に１１ｆ動子を停止させる手段を提供するものであ
る。。
モータ可動子移動中に非常停止等の指令が与えられると
急速に１１ｆ動子を停止させる手段を提供するものであ
る。。
発明の構成
本発明のブラシレスリニアサーボモータは長手方向に一
定ピンチで多数の歯状の凹凸よりなる磁極歯を表面に有
する磁性体からなる固定子と、前記固定子と対向すると
ともに前記固定子磁極歯と同様の磁極歯を対向表面に有
し、長手方向に移動可能な可動子を備え、前記可動子は
永久磁石を両側から積層する紺１鉄と継鉄に巻装された
複数個のコイルとからなり、前記複数個のコイルは可動
子に取り付けられた位置センサにより前記固定子の磁極
歯凹凸位１４を検出して、順番に電流を切替て＋＋ｆ動
子を伺勢する手段を有し、可動子が移動中に非常停止等
の停止指令信号が与えられると同時に前記各コイルに流
れる電流を反転させるプラッギングブレーキによシ急減
速させ、別の手段で得られる可動子速度検出器の信号に
より可動子の零速度検出を行ない、前記零速度検出と同
時に前記コイルの１個まだは複数個のコイルに直流一定
電流を供給して直流ブレーキを発生させ可動子を保持す
る機能を持たせた制御回路から構成されておシ、可動子
が高速で移動中にも大きな制動推力を発生させることに
より最短時間で可動子を停止させ、寸だ停止後も大きな
保持力を得ることが可能であり、その実用的価値は大な
るものがある。
定ピンチで多数の歯状の凹凸よりなる磁極歯を表面に有
する磁性体からなる固定子と、前記固定子と対向すると
ともに前記固定子磁極歯と同様の磁極歯を対向表面に有
し、長手方向に移動可能な可動子を備え、前記可動子は
永久磁石を両側から積層する紺１鉄と継鉄に巻装された
複数個のコイルとからなり、前記複数個のコイルは可動
子に取り付けられた位置センサにより前記固定子の磁極
歯凹凸位１４を検出して、順番に電流を切替て＋＋ｆ動
子を伺勢する手段を有し、可動子が移動中に非常停止等
の停止指令信号が与えられると同時に前記各コイルに流
れる電流を反転させるプラッギングブレーキによシ急減
速させ、別の手段で得られる可動子速度検出器の信号に
より可動子の零速度検出を行ない、前記零速度検出と同
時に前記コイルの１個まだは複数個のコイルに直流一定
電流を供給して直流ブレーキを発生させ可動子を保持す
る機能を持たせた制御回路から構成されておシ、可動子
が高速で移動中にも大きな制動推力を発生させることに
より最短時間で可動子を停止させ、寸だ停止後も大きな
保持力を得ることが可能であり、その実用的価値は大な
るものがある。
実施例の説明
以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。
する。
第５図は本発明の実施例における制御回路のブロックダ
イヤグラムである。１５〜１８のリニアモータ一部は前
記従来［？ｌＪの構成と同じであり、すなわち、固定子
１５は長手方向（可動子移動方向）に一定のピッチで磁
１／１ミ休よりなる多数の歯状の凹凸（これを以後磁極
歯と称する）を有している。
イヤグラムである。１５〜１８のリニアモータ一部は前
記従来［？ｌＪの構成と同じであり、すなわち、固定子
１５は長手方向（可動子移動方向）に一定のピッチで磁
１／１ミ休よりなる多数の歯状の凹凸（これを以後磁極
歯と称する）を有している。
１６は可動子であり、この可動子は可動子移動方向と直
角の面方向にオニｒ ｈＭされた永久磁石と、これを両
側から挾むよう（／（ｕ１層された２個の継鉄と、この
継鉄に巻装さ；）’１−’ｊ３相３個のコイル１７ａ。
角の面方向にオニｒ ｈＭされた永久磁石と、これを両
側から挾むよう（／（ｕ１層された２個の継鉄と、この
継鉄に巻装さ；）’１−’ｊ３相３個のコイル１７ａ。
１７ｂ 、 １７（ｊと前記絹１鉄の固定子対向面にき
ざ丑れた３群の磁極山１１゛１と、無接点位置検出器１
８と、固定子１６及び可動子１６との間の僅かな空隙を
一定に維持しかつｉｒＪ”動子を滑らかに案内する手段
とから構成されている。次に制御回路部について捷ず速
度制御系を同図を用いて説明する１９の速度指令端子ン
こＪｊえられた速度指令電圧Ｚ７ｓ は２０の加減速調
詔回路により負荷に応じた適当な加速、才たけ減速！１
１゛性に変換され２１のゲートＡ切換スイッチの接点が
実線で示される接続に制御されている。２１０ゲー）Ａ
の出力は２２の突合せ点の一☆１１．；に人力される。
ざ丑れた３群の磁極山１１゛１と、無接点位置検出器１
８と、固定子１６及び可動子１６との間の僅かな空隙を
一定に維持しかつｉｒＪ”動子を滑らかに案内する手段
とから構成されている。次に制御回路部について捷ず速
度制御系を同図を用いて説明する１９の速度指令端子ン
こＪｊえられた速度指令電圧Ｚ７ｓ は２０の加減速調
詔回路により負荷に応じた適当な加速、才たけ減速！１
１゛性に変換され２１のゲートＡ切換スイッチの接点が
実線で示される接続に制御されている。２１０ゲー）Ａ
の出力は２２の突合せ点の一☆１１．；に人力される。
寸だ、１８の位置検出器から出力される’ｒＪ動子の速
度に比例した周波数を、２３の速度検出回路により、速
度に比例したアナログ′屯圧に変換し、その出力は前記
２２の突合せ点の他端に接続きれる。２２の突合せ点出
力は速度指令電圧ｖｓと可動子速度電圧ｖｆとの差分が
出力され、２４の誤差増幅器でに倍にされる。２４ の
誤差増幅器の出力電圧は２５の１／Ｒで示される伝達関
数で電流変換され電流指令信号として２６のパルス幅変
調回路（以下ＰＷＭ変調回路と称する）に入力される。
度に比例した周波数を、２３の速度検出回路により、速
度に比例したアナログ′屯圧に変換し、その出力は前記
２２の突合せ点の他端に接続きれる。２２の突合せ点出
力は速度指令電圧ｖｓと可動子速度電圧ｖｆとの差分が
出力され、２４の誤差増幅器でに倍にされる。２４ の
誤差増幅器の出力電圧は２５の１／Ｒで示される伝達関
数で電流変換され電流指令信号として２６のパルス幅変
調回路（以下ＰＷＭ変調回路と称する）に入力される。
２６のＰＷＭ変調回路は１７ａ 、 １７ｂ 、 １７
ｃのリニアモーフ各相の電流検出信号を２５の電流指令
出力信号に応じて定電流制御する。定電流制御方式は前
記２６の電流指令出力信号と、２７ａ。
ｃのリニアモーフ各相の電流検出信号を２５の電流指令
出力信号に応じて定電流制御する。定電流制御方式は前
記２６の電流指令出力信号と、２７ａ。
２γｂ、２７ｃの検出電流の差分を増幅し２８の三角波
発生回路の基準信号と比較され、ＰＷＭ信月が作成きれ
、そして１８の位置検出によシ３相信号に分配される。
発生回路の基準信号と比較され、ＰＷＭ信月が作成きれ
、そして１８の位置検出によシ３相信号に分配される。
３相伝号に分配されたＰＷＭ 信号は２９のゲートＢを
通り ３０のベース駆動回路に入力きれる。３０のベー
ス、駆動回路の出方は３１の主電源Ｖ。０とＧＮＤＯ間
に直列に接続された３組のパワートシンジスタ群３２ａ
、３２ｂ 。
通り ３０のベース駆動回路に入力きれる。３０のベー
ス、駆動回路の出方は３１の主電源Ｖ。０とＧＮＤＯ間
に直列に接続された３組のパワートシンジスタ群３２ａ
、３２ｂ 。
３２Ｃ，３３２Ｌ 、 ３ｓｂ 、３３ｃの各々のベー
スを駆動する。そして３組のパワートランジスタ群のセ
ンタータンプの３相ＰＷＭ出力信号は前記１７ａ、１７
ｂ、１７ｃの可動子各コイルの電流を制御する。通常の
速度制御系として動作する場合は１９の速度指令電圧の
値と２３の速度検出回路の出力電圧のノ（分電圧により
前記２６の指令電流出力信号の値が変化しリニアモータ
の可動子コイル１γａ、１ｙｌ）、１７ｃの電流を制御
してリニアモータ可動子の速度が所定の速度になるよう
に推力を制御する。なおリニアモータ〜は３相のため各
相のコイル電流切替は１８の位置検出器の３相出力信号
により順次切替て可動子を伺勢する。
スを駆動する。そして３組のパワートランジスタ群のセ
ンタータンプの３相ＰＷＭ出力信号は前記１７ａ、１７
ｂ、１７ｃの可動子各コイルの電流を制御する。通常の
速度制御系として動作する場合は１９の速度指令電圧の
値と２３の速度検出回路の出力電圧のノ（分電圧により
前記２６の指令電流出力信号の値が変化しリニアモータ
の可動子コイル１γａ、１ｙｌ）、１７ｃの電流を制御
してリニアモータ可動子の速度が所定の速度になるよう
に推力を制御する。なおリニアモータ〜は３相のため各
相のコイル電流切替は１８の位置検出器の３相出力信号
により順次切替て可動子を伺勢する。
また可動子の移動方向１（ｉ１９の速度指令電圧’２．
Ｉｓの極性によって決まり、体性に応じて可動子コイル
１７ａ、１７ｂ、１７Ｃの全電流の向きを切替て可動子
移動方向を決定できる。
Ｉｓの極性によって決まり、体性に応じて可動子コイル
１７ａ、１７ｂ、１７Ｃの全電流の向きを切替て可動子
移動方向を決定できる。
次に制動時の動作について第５図、第６図を用いて説明
する。リニアモーターが速度制御系として動作し可動子
が移動中において、３４の非常停止指令ｖＢが与えられ
るとｖＢ倍信号３５のブレーキ制御回路に入力される。
する。リニアモーターが速度制御系として動作し可動子
が移動中において、３４の非常停止指令ｖＢが与えられ
るとｖＢ倍信号３５のブレーキ制御回路に入力される。
３５のブレーキ制御回路はトＴ時に２１のゲート人の接
点を破線で示される方向に接点を切替（ゲート人、グー
）Ｂはアナログスイッチで構成してもよい）、速度指令
信号Ｚ／ｓ をしゃ断するとともに可動子速度検出回路
の出力（Ｍ号より可動子移動方向を判別するところの３
６の方向判別回路出力信号を読み取り、可動子の現在移
動方向とは逆方向の急しゅんな速度指令電圧を、３５の
ブレーキ制御回路は２１のゲート人に入力する。したが
って、リニアモータは逆転制動（ブラッキング）状態と
なり可動子は急減速する。つぎに可動子の速度が低下し
て零速度になった瞬間を３７の零速度検出回路は検出し
３５のブレーキ制御回路に入力する。３５のブレーキ制
御回路は同時に３８のゲー）Ｈの接点を破線方向に切換
る。その結果３９のブレーキ電流制御部から３８のゲー
トを通じて３ｏのベース駆動回路に指令が与えられ、ｉ
ｊＪ動子コイル１γ＆、１γｂ。
点を破線で示される方向に接点を切替（ゲート人、グー
）Ｂはアナログスイッチで構成してもよい）、速度指令
信号Ｚ／ｓ をしゃ断するとともに可動子速度検出回路
の出力（Ｍ号より可動子移動方向を判別するところの３
６の方向判別回路出力信号を読み取り、可動子の現在移
動方向とは逆方向の急しゅんな速度指令電圧を、３５の
ブレーキ制御回路は２１のゲート人に入力する。したが
って、リニアモータは逆転制動（ブラッキング）状態と
なり可動子は急減速する。つぎに可動子の速度が低下し
て零速度になった瞬間を３７の零速度検出回路は検出し
３５のブレーキ制御回路に入力する。３５のブレーキ制
御回路は同時に３８のゲー）Ｈの接点を破線方向に切換
る。その結果３９のブレーキ電流制御部から３８のゲー
トを通じて３ｏのベース駆動回路に指令が与えられ、ｉ
ｊＪ動子コイル１γ＆、１γｂ。
１７ｃのうち、１個、または複数個のコイルに直流電流
が供給され強力な保持力をリニアモータは発生きせる。
が供給され強力な保持力をリニアモータは発生きせる。
つまりｉｉｆ動子移動時にいくら直流電流を可動子コイ
ル１７ａ 、 １７ｂ 、 １７ｃに流しても従来例の
説明で示したように制動推力は発生しないが可動子速度
が零になった時間に直流電流を可動子コイルに流してや
れば強力な制動推力が発生する。そのため＝ｆ動子質量
が大きく慣性効果で零速度を通過してオーバーランしよ
うとしても前記制動推力のため１り動子の零速度通過位
置でロックされ可動予鈴」１一時間を大幅に短縮するこ
とが可能である。
ル１７ａ 、 １７ｂ 、 １７ｃに流しても従来例の
説明で示したように制動推力は発生しないが可動子速度
が零になった時間に直流電流を可動子コイルに流してや
れば強力な制動推力が発生する。そのため＝ｆ動子質量
が大きく慣性効果で零速度を通過してオーバーランしよ
うとしても前記制動推力のため１り動子の零速度通過位
置でロックされ可動予鈴」１一時間を大幅に短縮するこ
とが可能である。
第６図はリニアモータの可動子が等速移動中に非常停止
等の制動指令が与えられた場合のタイムチャートである
。第６図ａは、第５図の２２の突合せ点の一端に力えら
れる速度指令カーブであり横軸は時間、縦軸は速度指令
電圧である。第６図すは可動子の速度特性であり横軸は
時間、縦軸は可動子速度である。第６図Ｃは第５図可動
子コイル１７ａ、１７ｂ、１７ｃの１個または複数個に
流れる直流電流であｐ横軸は時間、縦軸は電流である。
等の制動指令が与えられた場合のタイムチャートである
。第６図ａは、第５図の２２の突合せ点の一端に力えら
れる速度指令カーブであり横軸は時間、縦軸は速度指令
電圧である。第６図すは可動子の速度特性であり横軸は
時間、縦軸は可動子速度である。第６図Ｃは第５図可動
子コイル１７ａ、１７ｂ、１７ｃの１個または複数個に
流れる直流電流であｐ横軸は時間、縦軸は電流である。
まず時間軸の１−０からｔ＝ｔ、までは加速時間である
１＝１．からｔ二１２までの４０で示される間はりニア
モータの可動子は等速移動をしている。
１＝１．からｔ二１２までの４０で示される間はりニア
モータの可動子は等速移動をしている。
次に１ ＝ １２で非常停止が力えられると第６図ａで
示されるように速度指令電圧４１は逆転指令が発生し強
力ｆｒ、逆転制動（ブラッキング）が’Ｊ＝７モータに
かかる。そのため第６図のｂで示される様に可動子速度
４２は１ ＝ １２から１ ＝ １３の間に急減速しｔ
＝３で零速度を通過して４３の破線で示される軌跡を普
通はたどるが、本実施例では可動子移動速度４２が零速
度のｔ＝３になると同時にａの４４で示される逆転指令
を解除し第６図Ｃのようにｔ−３で４５の直流電流が第
５図の可動子コに移動しようとしても零速度通過位置で
ロックさ→可動子停止１１１間を短縮することが可能と
なる−なお第６図すの４６は制動を何もかけない場合の
可動子速度易性である。
示されるように速度指令電圧４１は逆転指令が発生し強
力ｆｒ、逆転制動（ブラッキング）が’Ｊ＝７モータに
かかる。そのため第６図のｂで示される様に可動子速度
４２は１ ＝ １２から１ ＝ １３の間に急減速しｔ
＝３で零速度を通過して４３の破線で示される軌跡を普
通はたどるが、本実施例では可動子移動速度４２が零速
度のｔ＝３になると同時にａの４４で示される逆転指令
を解除し第６図Ｃのようにｔ−３で４５の直流電流が第
５図の可動子コに移動しようとしても零速度通過位置で
ロックさ→可動子停止１１１間を短縮することが可能と
なる−なお第６図すの４６は制動を何もかけない場合の
可動子速度易性である。
また上記実施例において制動時の直流電流の通電時間に
ついては触れなかったが、通電時間が長くなると、可動
イコイルの発熱が大きくなり打首しくない場合は、タイ
マーを伺加し所定の時間で直流電流をしべ・ｌｊｌすれ
ばよい。
ついては触れなかったが、通電時間が長くなると、可動
イコイルの発熱が大きくなり打首しくない場合は、タイ
マーを伺加し所定の時間で直流電流をしべ・ｌｊｌすれ
ばよい。
発明の効果
以上の様に本発明のブラシレスリニアザーボモータは長
手方向Ｖこ一定ピノチで多数の歯状の凹凸よりなる磁極
歯に表面に有する磁性体からなる［１１１定子と、前記
ｒ（ｕｌ ＞を子と対向するとともに前記固定子磁極歯
と同様の磁イψへ歯を対向表面にイｊし、長手方向に移
動可能な”ｆ動子を備え、前記可動子は永久磁石を両（
ＩＪｌｌから積層する継ａ、と継鉄に巻装された複数個
のコイルとからなり、前記複数個のコイルは可動子に１
１ｙ、り付けられた位置センサにより前記固定子の磁極
歯凹凸位置を検出して、順番に電流を切替て可動子を付
勢する手段を有するブラシレスリニアサーボモータにお
いて可動子が移動中に非常停止等の停止指令信号が与え
られると同時に前記各コイルに流れる電流を反転させる
プラノギングブレーキによシ急減速させ、別の手段で得
られる可動子速度検出器の信号により可動子の零速度検
出を行ない、前記零速度検出と同時に前記コイルの１個
または複数個のコイルに直流一定電流を供給して強力な
直流ブレーキを発生させ可動子を保持することにより、
可動子の慣性等で逆方向に可動子がオーバーランするこ
とを防止し短時間に可動子を急速停止することが可能で
あシその実用的可能性は大なるものがある。
手方向Ｖこ一定ピノチで多数の歯状の凹凸よりなる磁極
歯に表面に有する磁性体からなる［１１１定子と、前記
ｒ（ｕｌ ＞を子と対向するとともに前記固定子磁極歯
と同様の磁イψへ歯を対向表面にイｊし、長手方向に移
動可能な”ｆ動子を備え、前記可動子は永久磁石を両（
ＩＪｌｌから積層する継ａ、と継鉄に巻装された複数個
のコイルとからなり、前記複数個のコイルは可動子に１
１ｙ、り付けられた位置センサにより前記固定子の磁極
歯凹凸位置を検出して、順番に電流を切替て可動子を付
勢する手段を有するブラシレスリニアサーボモータにお
いて可動子が移動中に非常停止等の停止指令信号が与え
られると同時に前記各コイルに流れる電流を反転させる
プラノギングブレーキによシ急減速させ、別の手段で得
られる可動子速度検出器の信号により可動子の零速度検
出を行ない、前記零速度検出と同時に前記コイルの１個
または複数個のコイルに直流一定電流を供給して強力な
直流ブレーキを発生させ可動子を保持することにより、
可動子の慣性等で逆方向に可動子がオーバーランするこ
とを防止し短時間に可動子を急速停止することが可能で
あシその実用的可能性は大なるものがある。
第１図は従来例におけるブラシレスリニアサーボモータ
の構成図、第２図、第３図は直流励磁ブレーキ時の可動
子と固定子相対関係における磁気吸引力説明図、第４図
ａは可動子移動時における可動子、固定子間の磁気吸引
力を横軸時間で表わした図、第４図すはその時の可動子
速度の減衰特性を表わした１ンｊ、第５図は本発明の一
実施例における制御回路のブロック図、第６図ａ、ｂ、
ｃは可動子移動時に非常停止指令が与えられた場合の動
作説明図である。 １５・・−・・−固定子、１６・・・・・・可動子、１
７ａ〜１７Ｇ−・・・可動子コイル、１８・・・・位Ｉ
′δ検Ｕ」器、２１．３８・・・・・ゲ−１・、２６・
−・・・ＰＷＭ変調回路、３５・・・・・・ブレーギ制
御回路、３６・、・・可動子移動方向判別回路、３７・
・・・可動子零速度検出回路、３９・−・・−ブレーＡ
・電流制御回路。 代理人の氏名 弁即士 中 尾 敏 男 はが１名第
１ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 ４ 図
の構成図、第２図、第３図は直流励磁ブレーキ時の可動
子と固定子相対関係における磁気吸引力説明図、第４図
ａは可動子移動時における可動子、固定子間の磁気吸引
力を横軸時間で表わした図、第４図すはその時の可動子
速度の減衰特性を表わした１ンｊ、第５図は本発明の一
実施例における制御回路のブロック図、第６図ａ、ｂ、
ｃは可動子移動時に非常停止指令が与えられた場合の動
作説明図である。 １５・・−・・−固定子、１６・・・・・・可動子、１
７ａ〜１７Ｇ−・・・可動子コイル、１８・・・・位Ｉ
′δ検Ｕ」器、２１．３８・・・・・ゲ−１・、２６・
−・・・ＰＷＭ変調回路、３５・・・・・・ブレーギ制
御回路、３６・、・・可動子移動方向判別回路、３７・
・・・可動子零速度検出回路、３９・−・・−ブレーＡ
・電流制御回路。 代理人の氏名 弁即士 中 尾 敏 男 はが１名第
１ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 ４ 図
Claims (2)
- （１）長手方向に一定ピッチで多数の歯状の凹凸よりな
る磁極歯を表面に有する磁性体からなる固定子と、前記
固定子と対向するとともに前記固定子磁極歯と同様の磁
極歯を対向表面に有し、長手方向に移動可能な可動子を
備え、前記可動子は永久磁石を両側から積層する継鉄と
継鉄に巻装された複数個のコイルとからなり、前記複数
個のコイルは可動子に取り付けられた位置センサにより
前記固定子の磁極歯凹凸位置を検出して、順番に電流を
切替で可動子を付勢する手段を有し、可動子が移動中に
非常停止等の停止指令信号が与えられると同時に前記各
コイルに流れる電流を反転させるプラッギングブレーキ
によ）急減速させ、別の手段で得られる可動子速度検出
器の信号によシ可動子の零速度検出を行ない、前記零速
度検出と同時に前記コイルの１個または複数個のコイル
に直流一定電流を供給して直流ブレーキを発生させ可動
子を保持するブラシレスリニアサーボモータ。 - （２）零速度検出器の零速度検出後所定時間のみ前記コ
イルの１個または複数個のコイルに直流一定電流を供給
することからなる、特許請求の範囲第１項記載のブラシ
レスリニアサーボモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58207926A JPS6098864A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | ブラシレスリニアサ−ボモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58207926A JPS6098864A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | ブラシレスリニアサ−ボモ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6098864A true JPS6098864A (ja) | 1985-06-01 |
Family
ID=16547835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58207926A Pending JPS6098864A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | ブラシレスリニアサ−ボモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6098864A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05211798A (ja) * | 1991-02-28 | 1993-08-20 | Toyota Auto Body Co Ltd | ブラシレス直流リニアモータのブレーキ制御方法 |
| WO2021092111A1 (en) * | 2019-11-07 | 2021-05-14 | Hyperloop Technologies, Inc. | A system, electromagnetic actuator and track for braking |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5047121A (ja) * | 1973-08-31 | 1975-04-26 |
-
1983
- 1983-11-04 JP JP58207926A patent/JPS6098864A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5047121A (ja) * | 1973-08-31 | 1975-04-26 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05211798A (ja) * | 1991-02-28 | 1993-08-20 | Toyota Auto Body Co Ltd | ブラシレス直流リニアモータのブレーキ制御方法 |
| WO2021092111A1 (en) * | 2019-11-07 | 2021-05-14 | Hyperloop Technologies, Inc. | A system, electromagnetic actuator and track for braking |
| US11848595B2 (en) | 2019-11-07 | 2023-12-19 | Hyperloop Technologies, Inc. | Channel segment for a track of a mover device |
| US11936271B2 (en) | 2019-11-07 | 2024-03-19 | Hyperloop Technologies, Inc. | Replaceable windings for an electromagnetic machine |
| US11962212B2 (en) | 2019-11-07 | 2024-04-16 | Hyperloop Technologies, Inc. | Electrical windings for a low pressure environment |
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