JPS6245790B2 - - Google Patents
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- JPS6245790B2 JPS6245790B2 JP14208779A JP14208779A JPS6245790B2 JP S6245790 B2 JPS6245790 B2 JP S6245790B2 JP 14208779 A JP14208779 A JP 14208779A JP 14208779 A JP14208779 A JP 14208779A JP S6245790 B2 JPS6245790 B2 JP S6245790B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- field
- armature
- winding
- salient pole
- pulse motor
- 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.)
- Expired
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 40
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
- H02K2201/18—Machines moving with multiple degrees of freedom
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はリニヤパルスモータに関するもので
ある。
ある。
逐次相励磁のリニヤパルスモータの構造とその
動作とは従来よく知られているのでその一般的な
説明は省略するが、電機子にはその軸方向すなわ
ちリニヤモータとして駆動すべき方向に交互に凹
凸が繰り返される電機子突極構造が設けられ、こ
の電機子突極構造に対向して各相（仮に全部の相
数をＮとする）の界磁突極構造が設けられ、その
うちいずれかの相（仮に第１の相とする）の界磁
突極構造は電機子突極構造に正対しているが、其
他の界磁突極構造は突極ピツチａの１／Ｎの整数
倍だけずれている。このような状態で第２の相の
界磁突極構造だけを励磁し其他の界磁突極構造を
無励磁にすれば、第２の相の界磁突極構造が電機
子突極構造に正対する関係位置になり、その結果
リニヤモータはａ／Ｎだけ駆動される。このよう
にして全部の相の界磁突極構造を逐次励磁すると
リニヤモータは距離ａだけ駆動され、この逐次相
励磁によつてリニヤパルスモータの駆動を制御す
ることができる。
動作とは従来よく知られているのでその一般的な
説明は省略するが、電機子にはその軸方向すなわ
ちリニヤモータとして駆動すべき方向に交互に凹
凸が繰り返される電機子突極構造が設けられ、こ
の電機子突極構造に対向して各相（仮に全部の相
数をＮとする）の界磁突極構造が設けられ、その
うちいずれかの相（仮に第１の相とする）の界磁
突極構造は電機子突極構造に正対しているが、其
他の界磁突極構造は突極ピツチａの１／Ｎの整数
倍だけずれている。このような状態で第２の相の
界磁突極構造だけを励磁し其他の界磁突極構造を
無励磁にすれば、第２の相の界磁突極構造が電機
子突極構造に正対する関係位置になり、その結果
リニヤモータはａ／Ｎだけ駆動される。このよう
にして全部の相の界磁突極構造を逐次励磁すると
リニヤモータは距離ａだけ駆動され、この逐次相
励磁によつてリニヤパルスモータの駆動を制御す
ることができる。
ところで、界磁の構造上相数Ｎを大きくするこ
とは困難であり、かつ突極のピツチａを小さくす
ることは困難である。また相数Ｎが大きくなると
制御装置も複雑となるという不利がある。したが
つて従来のリニヤパルスモータでは１個のパルス
による単位駆動距離ａ／Ｎを充分に小さくするこ
とができないという欠点があつた。
とは困難であり、かつ突極のピツチａを小さくす
ることは困難である。また相数Ｎが大きくなると
制御装置も複雑となるという不利がある。したが
つて従来のリニヤパルスモータでは１個のパルス
による単位駆動距離ａ／Ｎを充分に小さくするこ
とができないという欠点があつた。
この欠点を除去するためにはいわゆる磁気ねじ
の原理を利用することができる。磁気ねじの原理
も従来公知であるのでその一般的な説明を省略す
るが上述のリニヤパルスモータにおいて電機子部
を円筒状に形成し電機子突極構造をこの円筒の上
に螺旋状に形成し、界磁部を電機子部と同心円の
円筒状に形成し界磁部の軸方向に設けられた中心
中空部に空隙を介して電機子部の円筒状の外形の
一部分が挿入されるように構成し、すなわち回転
電機の電機子と界磁との機械的構造において電機
子が軸方向に延長されたような構造とし、上述の
界磁突極構造も電機子突極構造に対応して螺旋状
に形成すれば磁気ねじの構造となる。このような
磁気ねじの構造としてもリニヤパルスモータとし
ての動作には何等支障のないことは明らかであ
る。
の原理を利用することができる。磁気ねじの原理
も従来公知であるのでその一般的な説明を省略す
るが上述のリニヤパルスモータにおいて電機子部
を円筒状に形成し電機子突極構造をこの円筒の上
に螺旋状に形成し、界磁部を電機子部と同心円の
円筒状に形成し界磁部の軸方向に設けられた中心
中空部に空隙を介して電機子部の円筒状の外形の
一部分が挿入されるように構成し、すなわち回転
電機の電機子と界磁との機械的構造において電機
子が軸方向に延長されたような構造とし、上述の
界磁突極構造も電機子突極構造に対応して螺旋状
に形成すれば磁気ねじの構造となる。このような
磁気ねじの構造としてもリニヤパルスモータとし
ての動作には何等支障のないことは明らかであ
る。
このように磁気ねじの構造にしたリニヤパルス
モータで、いずれかの相の界磁突極構造を励磁し
てこの界磁突極構造に電機子突極構造を正対さ
せ、この状態で電機子部と界磁部とを相対的に軸
のまわりに回転すれば界磁突極構造と電機子突極
構造との間の磁気力によつて相互の正対関係が保
たれたまま回転するので、電機子部と界磁部とは
軸方向に相対的に移動し、したがつて磁気ねじの
構造において回転駆動することにより軸方向に微
細な駆動をすることができる。
モータで、いずれかの相の界磁突極構造を励磁し
てこの界磁突極構造に電機子突極構造を正対さ
せ、この状態で電機子部と界磁部とを相対的に軸
のまわりに回転すれば界磁突極構造と電機子突極
構造との間の磁気力によつて相互の正対関係が保
たれたまま回転するので、電機子部と界磁部とは
軸方向に相対的に移動し、したがつて磁気ねじの
構造において回転駆動することにより軸方向に微
細な駆動をすることができる。
この発明は従来のリニヤパルスモータにおける
欠点を除去し、微動送りが可能なリニヤパルスモ
ータを提供することを目的とするもので、以下図
面についてこの発明の実施例を説明する。
欠点を除去し、微動送りが可能なリニヤパルスモ
ータを提供することを目的とするもので、以下図
面についてこの発明の実施例を説明する。
第１図はこの発明の綜合的な構成の一例を示す
斜視図であつて、１は円筒状の外形を有する電機
子部で、電機子部１は軸方向の運動は阻止され軸
のまわりの回軸は自在なように保持されている。
このような保持のためのベアリング装置はよく知
られているので図面には示してない。以下各部分
の保持のための装置も同様な理由で図面には示し
てない。２は界磁部で、２１は界磁部２の中心中
空部で、この中心中空部２１との間に空隙を保ち
ながら電機子部１の一部分が挿入されている。界
磁部２は電機子部１の軸のまわりの回転は阻止さ
れこの軸の方向の運動は自在なように保持され
る。３はこのリニヤパルスモータをたとえば記録
ペンの位置制御に用いる場合の記録ペンを示す。
斜視図であつて、１は円筒状の外形を有する電機
子部で、電機子部１は軸方向の運動は阻止され軸
のまわりの回軸は自在なように保持されている。
このような保持のためのベアリング装置はよく知
られているので図面には示してない。以下各部分
の保持のための装置も同様な理由で図面には示し
てない。２は界磁部で、２１は界磁部２の中心中
空部で、この中心中空部２１との間に空隙を保ち
ながら電機子部１の一部分が挿入されている。界
磁部２は電機子部１の軸のまわりの回転は阻止さ
れこの軸の方向の運動は自在なように保持され
る。３はこのリニヤパルスモータをたとえば記録
ペンの位置制御に用いる場合の記録ペンを示す。
第２図は第１図に示す電機子部１の一実施例の
正面図、第３図は第２図に示す電機子部１の断面
図であり、これらの図において、１１はこのパル
スモータが回転駆動パルスモータとして動作する
場合の電機子突極構造であつて電機子部１の軸に
平行な突極が設けられている。１２，１３は電機
子部１の円筒に螺旋状に巻いた電機子巻線で第３
図の矢印に示すような方向に通電すると電機子部
１に螺旋状の磁界が形成され、リニヤ駆動パルス
モータにおける電機子部の螺旋状突極が構成され
たことと等価になる。
正面図、第３図は第２図に示す電機子部１の断面
図であり、これらの図において、１１はこのパル
スモータが回転駆動パルスモータとして動作する
場合の電機子突極構造であつて電機子部１の軸に
平行な突極が設けられている。１２，１３は電機
子部１の円筒に螺旋状に巻いた電機子巻線で第３
図の矢印に示すような方向に通電すると電機子部
１に螺旋状の磁界が形成され、リニヤ駆動パルス
モータにおける電機子部の螺旋状突極が構成され
たことと等価になる。
第４図は第１図に示す界磁部２の一実施例を示
す断面図であつて、第４図において第１図乃至第
３図と同一符号は同一部分を示し、２２は界磁部
の保護カバー、２３，２４，２５，２６は界磁突
極構造で、２７，２８は第２の界磁巻線である。
第４図に示す実施例は逐次相励磁という点から見
れば４相（Ｎ＝４）で、巻線２７に正方向の電流
を流し、次に巻線２８に正方向の電流を流し、次
に巻線２７に負方向の電流を流し、次に巻線２８
に負方向の電流を流せば、各ステツプでａ／４
（ａは突極ピツチ距離）あて界磁部２が軸方向に
移動し、このようにしてリニヤパルスモータとし
ての動作が実現できる。この場合巻線１２，１３
に電流を流して発生する螺旋状の磁界のピツチは
界磁突極構造２３，２４，２５，２６における突
極のピツチと等しくなるように設計する。また電
機子部１に螺旋状の磁界が形成され、これと同一
ピツチの螺旋状の突極構造２３，２４，２５，２
６が界磁部２に存在するので界磁部２と電機子部
１間に磁気ねじが構成される。
す断面図であつて、第４図において第１図乃至第
３図と同一符号は同一部分を示し、２２は界磁部
の保護カバー、２３，２４，２５，２６は界磁突
極構造で、２７，２８は第２の界磁巻線である。
第４図に示す実施例は逐次相励磁という点から見
れば４相（Ｎ＝４）で、巻線２７に正方向の電流
を流し、次に巻線２８に正方向の電流を流し、次
に巻線２７に負方向の電流を流し、次に巻線２８
に負方向の電流を流せば、各ステツプでａ／４
（ａは突極ピツチ距離）あて界磁部２が軸方向に
移動し、このようにしてリニヤパルスモータとし
ての動作が実現できる。この場合巻線１２，１３
に電流を流して発生する螺旋状の磁界のピツチは
界磁突極構造２３，２４，２５，２６における突
極のピツチと等しくなるように設計する。また電
機子部１に螺旋状の磁界が形成され、これと同一
ピツチの螺旋状の突極構造２３，２４，２５，２
６が界磁部２に存在するので界磁部２と電機子部
１間に磁気ねじが構成される。
第５図は第１図に示す界磁部２の第１の界磁巻
線の一実施例を示す断面図であつて、第４図と同
一符号は同一部分を示し、２９，３０は第１の界
磁巻線で軸に平行な方向に巻かれており、電機子
突極構造１１に対応する磁界を形成する。巻線２
９，３０は第４図には省略して示してない。
線の一実施例を示す断面図であつて、第４図と同
一符号は同一部分を示し、２９，３０は第１の界
磁巻線で軸に平行な方向に巻かれており、電機子
突極構造１１に対応する磁界を形成する。巻線２
９，３０は第４図には省略して示してない。
界磁部２の第１の界磁巻線２９，３０と電機子
部１の電機子突極構造１１とによつて回転駆動パ
ルスモータを構成する。回転駆動パルスモータの
構造と動作とは従来よく知られているので一般的
な説明は省略する。回転駆動パルスモータも逐次
相励磁の形態をとることができるが、この明細書
に示す実施例ではパルス１個の入力ごとに電機子
部１が電気角で180゜回転しパルスの入力がなく
なるとその位置で停止する型の回転駆動パルスモ
ータが形成されるとする。したがつて回転駆動パ
ルスモータとしての磁極の対数をＺとすれば、第
１の界磁巻線２９，３０に１個のパルスが入力す
るごとに電機子部１は１／2Z回転し、界磁部２
との間の磁気ねじによつて界磁部２は軸方向に
ａ／2Zだけ移動する。ここにａは先に述べたよ
うに界磁部２の界磁突極構造（たとえば２３，２
４）における突極ピツチ距離である。回転駆動パ
ルスモータにおいてはＺを充分大きくすることが
できるので、１個のパルスによる微動距離ａ／
2Zを充分に小さくすることができる。
部１の電機子突極構造１１とによつて回転駆動パ
ルスモータを構成する。回転駆動パルスモータの
構造と動作とは従来よく知られているので一般的
な説明は省略する。回転駆動パルスモータも逐次
相励磁の形態をとることができるが、この明細書
に示す実施例ではパルス１個の入力ごとに電機子
部１が電気角で180゜回転しパルスの入力がなく
なるとその位置で停止する型の回転駆動パルスモ
ータが形成されるとする。したがつて回転駆動パ
ルスモータとしての磁極の対数をＺとすれば、第
１の界磁巻線２９，３０に１個のパルスが入力す
るごとに電機子部１は１／2Z回転し、界磁部２
との間の磁気ねじによつて界磁部２は軸方向に
ａ／2Zだけ移動する。ここにａは先に述べたよ
うに界磁部２の界磁突極構造（たとえば２３，２
４）における突極ピツチ距離である。回転駆動パ
ルスモータにおいてはＺを充分大きくすることが
できるので、１個のパルスによる微動距離ａ／
2Zを充分に小さくすることができる。
第６図はこの発明における励磁制御回路の一実
施例を示す接続図であり、１２，１３，２７，２
８，２９，３０はそれぞれ第２図乃至第５図にお
ける同一符号と同一の巻線であるが、第６図では
電気用図記号によつて表示してある。４１は第２
の界磁巻線駆動回路、４２は電機子巻線駆動回
路、４３は第１の界磁巻線駆動回路、４０は制御
回路である。
施例を示す接続図であり、１２，１３，２７，２
８，２９，３０はそれぞれ第２図乃至第５図にお
ける同一符号と同一の巻線であるが、第６図では
電気用図記号によつて表示してある。４１は第２
の界磁巻線駆動回路、４２は電機子巻線駆動回
路、４３は第１の界磁巻線駆動回路、４０は制御
回路である。
第７図は第６図に示す各巻線の電流波形を示す
波形図で、横軸は時間ｔであり、第７図ａは巻線
１２，１３の電流、第７図ｂは巻線２９，３０へ
のパルス電流、第７図ｃは巻線２７の電流、第７
図ｄは巻線２８の電流、第７図ｅはT1〜T9のそ
れぞれのタイミングを示す。
波形図で、横軸は時間ｔであり、第７図ａは巻線
１２，１３の電流、第７図ｂは巻線２９，３０へ
のパルス電流、第７図ｃは巻線２７の電流、第７
図ｄは巻線２８の電流、第７図ｅはT1〜T9のそ
れぞれのタイミングを示す。
第７図に示すT1，T3，T5，T7，T9の奇数のタ
イミングでは第７図ｃに示すように巻線２７には
常に正の電流が流れ、第７図ｄに示すように巻線
２８の電流は零で、かつ第７図ａに示すように巻
線１２，１３には電流が流れているので、電機子
部１と界磁突極構造２３，２４の間に磁気ねじが
構成されている。第７図ｂに示すように巻線２
９，３０へパルス電流を流すと電機子部１は１個
のパルスごとに１／2Z回転し、磁気ねじの作用
により界磁部２は軸方向へａ／2Zだけ移動す
る。
イミングでは第７図ｃに示すように巻線２７には
常に正の電流が流れ、第７図ｄに示すように巻線
２８の電流は零で、かつ第７図ａに示すように巻
線１２，１３には電流が流れているので、電機子
部１と界磁突極構造２３，２４の間に磁気ねじが
構成されている。第７図ｂに示すように巻線２
９，３０へパルス電流を流すと電機子部１は１個
のパルスごとに１／2Z回転し、磁気ねじの作用
により界磁部２は軸方向へａ／2Zだけ移動す
る。
また巻線２９，３０へのパルス電流の通電をや
め、すなわち第７図ｂの電流波形を零に保つた状
態で、巻線１２，１３には偶数のタイミングに通
電し、この偶数のタイミングを利用して、タイミ
ングT2では巻線２７に正方向の電流を流し、次
の偶数のタイミングT4では巻線２８に正方向の
電流を流し、その次の偶数のタイミングT6では
巻線２７に負方向の電流を流し、その次の偶数の
タイミングT8では巻線２８に負方向の電流を流
し、更にその次の偶数のタイミングT10（T2に相
当）では巻線２７に正方向の電流を流せば逐次相
励磁が行われてリニヤ駆動パルスモータとして動
作する。
め、すなわち第７図ｂの電流波形を零に保つた状
態で、巻線１２，１３には偶数のタイミングに通
電し、この偶数のタイミングを利用して、タイミ
ングT2では巻線２７に正方向の電流を流し、次
の偶数のタイミングT4では巻線２８に正方向の
電流を流し、その次の偶数のタイミングT6では
巻線２７に負方向の電流を流し、その次の偶数の
タイミングT8では巻線２８に負方向の電流を流
し、更にその次の偶数のタイミングT10（T2に相
当）では巻線２７に正方向の電流を流せば逐次相
励磁が行われてリニヤ駆動パルスモータとして動
作する。
以上のようにこの発明によれば逐次相励磁リニ
ヤ駆動パルスモータとして１個のパルス入力に対
しａ／Ｎだけ移動させることもできれば回転駆動
パルスモータと磁気ねじの組み合せとして１個の
パルス入力に対しａ／2Zだけ移動させることも
できるリニヤパルスモータが得られるので、駆動
対象を精密位置制御することが容易になる。
ヤ駆動パルスモータとして１個のパルス入力に対
しａ／Ｎだけ移動させることもできれば回転駆動
パルスモータと磁気ねじの組み合せとして１個の
パルス入力に対しａ／2Zだけ移動させることも
できるリニヤパルスモータが得られるので、駆動
対象を精密位置制御することが容易になる。
第１図はこの発明の綜合的な構成の一例を示す
斜視図、第２図は第１図に示す電機子部の一実施
例を示す正面図、第３図は第２図に示す部分の断
面図、第４図は第１図に示す界磁部の一実施例を
示す断面図、第５図は第１図に示す界磁部の第１
の界磁巻線の一実施例を示す断面図、第６図はこ
の発明における励磁制御回路の一実施例を示す接
続図、第７図は第６図に示す各巻線の電流波形を
示す波形図である。 １……電機子部、２……界磁部、１１……電機
子突極構造、１２，１３……電機子巻線、２１…
…中心中空部、２３，２４，２５，２６……界磁
部突極構造、２７，２８……第２の界磁巻線、２
９，３０……第１の界磁巻線。
斜視図、第２図は第１図に示す電機子部の一実施
例を示す正面図、第３図は第２図に示す部分の断
面図、第４図は第１図に示す界磁部の一実施例を
示す断面図、第５図は第１図に示す界磁部の第１
の界磁巻線の一実施例を示す断面図、第６図はこ
の発明における励磁制御回路の一実施例を示す接
続図、第７図は第６図に示す各巻線の電流波形を
示す波形図である。 １……電機子部、２……界磁部、１１……電機
子突極構造、１２，１３……電機子巻線、２１…
…中心中空部、２３，２４，２５，２６……界磁
部突極構造、２７，２８……第２の界磁巻線、２
９，３０……第１の界磁巻線。
Claims (1)
- １ 円筒状の外形を有し円筒の軸方向の運動は阻
止され円筒の軸のまわりの回転は自在なように保
持される電機子部と、この電機子部の円筒状の外
形の一部分に対し空隙を介して保持される中心中
空部を有し上記電機子部の軸のまわりの回転は阻
止され上記軸方向の運動は自在なように保持され
る界磁部と、回転駆動パルスモータの突極として
動作するよう上記電機子部にその軸方向に平行に
設けられる電機子突極構造と、上記電機子部に螺
旋状の磁界を形成するよう上記電機子部の円筒上
に螺旋状に巻かれる電機子巻線と、上記回転駆動
パルスモータの突極に対応して回転駆動パルスモ
ータの磁界を形成するよう上記界磁部に上記電機
子部の軸に平行な方向に巻かれる第１の界磁巻線
と、上記電機子部に形成される上記螺旋状の磁界
に対応して磁気ねじを形成するよう上記界磁部に
設けられる界磁突極構造と、この界磁突極構造を
励磁し上記螺旋状の磁界に対応して逐次相励磁リ
ニヤ駆動パルスモータの磁界を形成するよう上記
界磁部に設けられる第２の界磁巻線と、上記電機
子巻線、上記第１の界磁巻線及び上記第２の界磁
巻線の励磁を制御する励磁制御回路とを設けたこ
とを特徴とするリニヤパルスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14208779A JPS5666165A (en) | 1979-11-05 | 1979-11-05 | Linear pulse motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14208779A JPS5666165A (en) | 1979-11-05 | 1979-11-05 | Linear pulse motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5666165A JPS5666165A (en) | 1981-06-04 |
| JPS6245790B2 true JPS6245790B2 (ja) | 1987-09-29 |
Family
ID=15307116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14208779A Granted JPS5666165A (en) | 1979-11-05 | 1979-11-05 | Linear pulse motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5666165A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05198144A (ja) * | 1992-01-20 | 1993-08-06 | Teac Corp | ディスク装置及び時間情報読み取り方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0622399B2 (ja) * | 1982-11-01 | 1994-03-23 | 株式会社安川電機 | リニヤモ−タ |
| JP2651734B2 (ja) * | 1990-02-19 | 1997-09-10 | 宇宙開発事業団 | 電磁アクチュエータ |
-
1979
- 1979-11-05 JP JP14208779A patent/JPS5666165A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05198144A (ja) * | 1992-01-20 | 1993-08-06 | Teac Corp | ディスク装置及び時間情報読み取り方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5666165A (en) | 1981-06-04 |
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