JPWO2008117345A1 - Linear motor and control method thereof - Google Patents

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弘中 金
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Abstract

リニアモータの装置のコンパクト化および低コスト化が課題である。この課題を解決するために、閉磁路を構成する磁極歯を有する複数の電機子コア２０間に非磁性体３０を備えた構成をすると共に、前記リニアモータの各相の電機子自己インダクタンスを検出する検出手段と、このインダクタンス検出値からリニアモータの磁極位相角に変換する変換手段と、前記磁極位相角変換手段で生成された磁極位相角を用いて前記リニアモータを駆動する制御手段とを備えたものである。本発明によれば、磁極位相角センサを用いることなく高精度に磁極位相角を推定するリニアモータを提供することができる。The downsizing and cost reduction of the linear motor device are problems. In order to solve this problem, a non-magnetic body 30 is provided between a plurality of armature cores 20 having magnetic pole teeth forming a closed magnetic circuit, and armature self-inductance of each phase of the linear motor is detected. Detection means for converting, conversion means for converting the detected inductance value into the magnetic pole phase angle of the linear motor, and control means for driving the linear motor using the magnetic pole phase angle generated by the magnetic pole phase angle conversion means. It is a thing. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the linear motor which estimates a magnetic pole phase angle with high precision can be provided, without using a magnetic pole phase angle sensor.

Description

本発明は、リニアモータに関し、特に直線駆動を行うリニアモータに関する。   The present invention relates to a linear motor, and more particularly to a linear motor that performs linear driving.

リニアモータの駆動に際しては、磁極位相角情報（磁極位置情報）が不可欠であり、多くは磁極位相角センサの利用により磁極位相角の情報を得ている。しかしながら、磁極位相角センサの取り付けスペースの制約や低コスト化を目的に、この磁極位相角センサを必要としない技術の開発が行われている。例えば、日本出願の特開平７−１７７７８８号公報では、回転型同期モータに対して各相間のインダクタンスの相違を利用してモータの電気角（磁極位相角）を検出し、回転子が停止している状態であっても、正しい磁極位相角を得る方法が開示されている。
しかし、上記の引例１のような磁極位相角の推定方法は、磁極位相角センサを不要とするため、装置のコンパクト化及び低コスト化を実現できるが、その反面、磁極位相角センサと比べ磁極位置検出の分解能が劣る。そのため、より高精度に磁極位相角を推定する方法が求められる。When driving a linear motor, magnetic pole phase angle information (magnetic pole position information) is indispensable, and in many cases, magnetic pole phase angle information is obtained by using a magnetic pole phase angle sensor. However, for the purpose of restricting the installation space of the magnetic pole phase angle sensor and reducing the cost, a technology that does not require the magnetic pole phase angle sensor has been developed. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-177788, the electrical angle (magnetic pole phase angle) of a motor is detected using a difference in inductance between phases of a rotary synchronous motor, and the rotor stops. Even in such a state, a method for obtaining a correct magnetic pole phase angle is disclosed.
However, the magnetic pole phase angle estimation method as described in Reference 1 does not require a magnetic pole phase angle sensor, so that the apparatus can be made compact and low in cost. The resolution of position detection is inferior. Therefore, a method for estimating the magnetic pole phase angle with higher accuracy is required.

本発明の目的は、磁極位相角センサを用いることなく、高精度に磁極位相角を推定する機能を有するリニアモータを提供することにある。
本発明のリニアモータは、複数の電機子コアの間に、電機子コアよりも磁性の弱い磁性体を配置する電機子相を有し、前記電機子相の自己インダクタンス検出値から前記電機子相の磁極位相角を算出し、前記磁極位相角に応じてリニアモータを駆動することを特徴とするものである。
また、本発明のリニアモータは、複数の電機子コアの間に、非磁性体を配置する電機子相を有し、前記電機子相の自己インダクタンス検出値から前記電機子相の磁極位相角を算出し、前記磁極位相角に応じてリニアモータを駆動することを特徴とするものである。（ここで、本発明において、非磁性体とは完全に磁性を有さないものだけでなく、若干の磁性を有する弱磁性体も含むものとする。）An object of the present invention is to provide a linear motor having a function of estimating a magnetic pole phase angle with high accuracy without using a magnetic pole phase angle sensor.
The linear motor according to the present invention has an armature phase in which a magnetic material that is weaker than the armature core is disposed between a plurality of armature cores, and the armature phase is calculated based on a self-inductance detection value of the armature phase. The magnetic pole phase angle is calculated, and the linear motor is driven according to the magnetic pole phase angle.
The linear motor of the present invention has an armature phase in which a non-magnetic material is disposed between a plurality of armature cores, and the magnetic pole phase angle of the armature phase is determined from the self-inductance detection value of the armature phase. The linear motor is driven according to the calculated magnetic pole phase angle. (Here, in the present invention, the non-magnetic material includes not only a material having no magnetism but also a weak magnetic material having some magnetism.)

第１図は実施例１におけるリニアモータ制御装置の構成を示す全体図。
第２図は実施例１におけるリニアモータの構成を示す全体図。
第３図は実施例１におけるリニアモータの構成を示す詳細図。
第４図は実施例１における電機子の製造方法を示す図。
第５図は実施例１のリニアモータにおけるインダクタンス検出器の出力を示す図。
第６図は従来のリニアモータの一例を示す図。
第７図は第６図に示す従来のリニアモータにおけるインダクタンス検出器の出力を示す図。
第８図は実施例１におけるリニアモータの初期磁極位相角のずれ角（負荷角）と発生推力との関係を示す図。
第９図は実施例２における電機子の構成を示す図。
第１０図は実施例３における電機子の構成を示す図。
第１１図は実施例４における電機子の構成を示す図。
第１２図は実施例５における電機子の構成を示す図。
第１３図は実施例６における電機子および可動子の構成を示す図。
第１４図は実施例７における電機子および可動子の構成を示す図。FIG. 1 is an overall view showing a configuration of a linear motor control device according to a first embodiment.
FIG. 2 is an overall view showing the configuration of the linear motor in the first embodiment.
FIG. 3 is a detailed view showing the configuration of the linear motor in the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a method for manufacturing an armature according to the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing the output of the inductance detector in the linear motor of the first embodiment.
FIG. 6 is a view showing an example of a conventional linear motor.
FIG. 7 is a diagram showing an output of an inductance detector in the conventional linear motor shown in FIG.
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the deviation angle (load angle) of the initial magnetic pole phase angle of the linear motor and the generated thrust in the first embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an armature in the second embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the armature in the third embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of an armature in the fourth embodiment.
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of an armature in the fifth embodiment.
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of an armature and a mover in the sixth embodiment.
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of an armature and a mover in the seventh embodiment.

以下、本発明の一実施例のリニアモータ制御方法について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, a linear motor control method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１図は実施例１におけるリニアモータ制御装置の構成を示す全体図である。リニアモータ１０，インダクタンス検出器１１，可動子位置検出器１２，位置制御器１３，速度制御器１４，電流制御器１５，速度変換器１６，磁極位相角変換器１７は第１図に示すように構成される。以下に、それぞれの動作について説明する。
可動子位置検出器１２はリニアモータの可動子の位置を検出し、この検出した位置情報を位置制御器１３及び速度変換器１６に出力する。ここで可動子位置検出器１２の検出する位置情報は磁極位相角の情報とは異なり、リニアスケールを読み取ることなどにより検出される可動子の位置情報である。位置制御器１３は、位置指令と可動子位置検出器１２からの位置情報を受け取り、速度指令を出力する。速度変換器１６は位置検出器１２の検出する位置情報を速度情報に変換し、この速度情報を速度制御器１４に出力する。速度制御器１４は、位置制御器１３の出力する速度指令及び速度変換器１６の出力する速度情報を受け取り、電流制御器１５へ電流指令を出力する。
次に、インダクタンス検出器１１は電機子相の自己インダクタンスを検出し、この検出したインダクタンス情報を磁極位相角変換器１７に出力する。磁極位相角変換器１７はインダクタンス検出器から受け取ったインダクタンス情報を磁極位相角情報に変換し、電流制御器１５へこの磁極位相角情報を出力する。電流制御器１５は、速度制御器１４の出力する電流指令及び磁極位相角変換器１７の出力する磁極位相角情報を受け取り、リニアモータ１０に流す電流を制御する。このような構成により、磁極位相角センサを用いることなく、可動子の磁極位相角の情報を得ることが可能となる。
次に、リニアモータの構成について説明する。第２図は本実施例におけるリニアモータの構成を示す全体図である。第２図に示すように、本実施例のリニアモータは永久磁石７を複数個並べた可動子６と、各電機子相に電機子コイル４が巻回された電機子２とにより構成される。また、隣り合う電機子相の磁極ピッチは（ｋ・Ｐ＋Ｐ／Ｍ）｛（ｋ＝０，１，２・・・），（Ｍ＝２，３，４・・・）｝となるように、各電機子相はモータの可動方向に直列に配置される。ここで、ｋは任意の整数、Ｍは電機子の相数とする。本実施例では前記電機子２はＵ相・Ｖ相・Ｗ相の３つの電機子相により構成される。
第３図は本実施例におけるリニアモータの構成を示す詳細図である。第３図に示すように、電機子は電機子コイル４と、永久磁石７と該永久磁石の表裏両面に対向した構造で閉磁路を構成する複数の磁極歯から構成される。磁極歯２０１と磁極歯２０２は互いに一定のギャップを介して配置され、磁極歯２０１は電機子の一方から可動子の上部に位置するように、電機子２０２は電機子の他方から可動子の下部に位置するように配置される。さらに、磁極歯２０３と磁極歯２０４は互いに一定のギャップを介して配置され、磁極歯２０３は電機子の他方から可動子の上部に位置するように、磁極歯２０４は電機子の一方から可動子の下部に位置するように配置される。
このように各磁極歯を配置することで、磁極歯２０１と磁極歯２０２を備えて閉磁路を構成する第一の対向部と、磁極歯２０３と磁極歯２０４を備えて閉磁路を構成する第二の対向部とが隣り合い、かつ逆向きの磁束を構成することができるため、少ない電機子コイルでリニアモータを製造することで、製造工程の簡略化と製造コストの低減を実現することができる。
さらに、対向部を有する複数の電機子コア２０は非磁性体３０を挟んで配置される。このように非磁性体３０を各電機子コア２０の間に備えることで、閉磁路を構成する電機子コア２０の磁気回路を独立させることができ、隣り合う電機子コア同士の漏れ磁束を省く効果がある。
第４図は本実施例における電機子の製造方法を示す図である。第４図に示すように、電機子は対向部を有する複数の電機子コア２０と複数の非磁性体３０によって構成される。電機子コア２０は隣り合う磁極歯の向きが互い違いとなるように配列され、さらに、各電機子コア２０の間には非磁性体３０が配置される。上述のように配置された複数の電機子コア２０および非磁性体３０は、一体的に固定され、共通の電機子コイルが巻かれる。
第５図は本実施例のリニアモータにおけるインダクタンス検出器１１の出力を示す図である。第５図の縦軸は各電機子相の自己インダクタンスを示し、横軸は磁極位相角を示す。本実施例では電機子相は３相であるため、第５図から分かるようにＶ相・Ｕ相・Ｗ相の各相の自己インダクタンス信号は位相差が６０度の正弦波状の信号となり、Ｖ相・Ｕ相・Ｗ相の各自己インダクタンスの振幅はおよそ４０［ｍＨ］である。
ここで、磁極位相角変換器１７の詳細な動作について第５図を用いて説明する。磁極位相角変換器１７には第５図の自己インダクタンスＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの正弦波信号が入力され、リニアモータの磁極位相角を算出する。この磁極位相角変換器１７の動作は、例えばＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗのインダクタンス信号のアナログ値をマイコンのＡ／Ｄ変換器で取り込み、マイコン内で逆三角関数演算等を用いて求める。
逆三角関数演算は、Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗのインダクタンス信号のいずれかで演算してもよいが、Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗのうち、２つ以上の信号を用いた方がよい。即ち、１つのインダクタンス信号を用いて磁極位相角に変換した場合、第５図からも分かるように、４つの磁極位相角候補値が見つかる。さらに、もう１つのインダクタンス信号を用いれば、２つの磁極位相角候補値に絞る事ができる。その２つの磁極位相角候補値は、θとθ＋１８０度という関係となる。
前記インダクタンス検出値から推定した磁極位相角θを用いて、電流制御器１５に微小電流を与える。このとき、位置検出器１２が数パルス変化した事を確認し、指令電流を０にしてリニアモータを止める。
リニアモータの場合、モータの発生する推力は、θが０度と１８０度では推力が逆方向となり、リニアモータの力は逆向きになる。前記インダクタンス検出値から推定した磁極位相角θを用いて、電流制御器１５に微小電流を与えたとき、リニアモータの動いた方向からθまたはθ＋１８０度を決定する。このような方法で演算を行うことにより一つの磁極位相角を算出することが可能である。本実施例では、Ｕ相・Ｖ相・Ｗ相の３つの電機子相により構成されるリニアモータについて説明したが、電機子相の数が３つ以上であれば、上述と同様の方法を用いてインダクタンス検出値から磁極位相角を算出することが可能である。
第６図は従来のリニアモータの一例を示す図である。第６図に示すように電機子コイルは各電機子歯に巻かれ、永久磁石を有する可動子と電機子とは支持機構により一定のギャップを支持されながら相対的に移動する。
第７図は、第６図に示す従来のリニアモータにおけるインダクタンス検出器の出力を示す図である。第７図の縦軸は各電機子相の自己インダクタンスを示し、横軸は磁極位相角を示す。第７図から分かるようにＶ相・Ｕ相・Ｗ相の各相の自己インダクタンス信号は位相差が６０度の正弦波状の信号となり、Ｖ相・Ｕ相・Ｗ相の各自己インダクタンスの振幅はおよそ２．５［ｍＨ］である。
従来のリニアモータにおける自己インダクタンスの振幅が、本実施例のリニアモータにおける自己インダクタンスよりも振幅よりも小さい要因は、本実施例のリニアモータが非磁性体３０を各電機子コア２０の間に備え、閉磁路を構成する電機子コア２０間の磁気回路を独立させることができ、隣り合う電機子コア同士の漏れ磁束を省く構成となっているため、電機子コア２０と永久磁石３０の相対位置に対する自己インダクタンスの差が大きく現れるからである。
第８図は本実施例のリニアモータにおける初期磁極位相角のずれ角（負荷角）と発生推力との関係を示す図である。第８図から分かるように、初期磁極位相角を正確に検出することで、発生推力を向上させることができ、リニアモータの高性能化を図ることができる。そのため、本発明のように初期磁極位相角の推定を行う際には、高精度な推定方法が求められる。
ここで、自己インダクタンスの検出誤差が１［ｍＨ］生じた際の、本実施例と従来のリニアモータにおける磁極位相角の検出誤差について、第５図および第７図を用いて比較を行う。本実施例のリニアモータにおいて自己インダクタンスの検出誤差が１［ｍＨ］生じた際の磁極位相角の誤差は、第５図に示すように約１０［°］となる。これに対し、従来のリニアモータにおいて自己インダクタンスの検出誤差が１［ｍＨ］生じた際の磁極位相角の誤差は、第７図に示すように約３５［°］となる。
このように、本実施例の隣り合う電機子コア２０間の漏れ磁束を省く構成により、第５図に示す本実施例のリニアモータにおける自己インダクタンスの振幅は、第６図に示す従来のリニアモータにおける自己インダクタンスの振幅よりも大きな値となるため、自己インダクタンスの検出に誤差が生じた際の磁極位相角の誤差は相対的に小さな値となる。よって磁極位相角の検出分解能が向上し、高精度に磁極位相角を検出することが可能となる。
つまり、本実施例により、磁極位相角センサを有さずに、高精度に磁極位相角を推定するリニアモータを提供することが可能となる。
なお、本実施例では永久磁石を有する部材を可動子とし、電機子を固定子としたが、永久磁石を有する部材を固定子とし、電機子を可動子としても本実施例と同様の効果を奏する。また、本実施例では電機子に非磁性体３０を有するとしたが、本実施例の非磁性体３０の代わりに電機子コア２０よりも磁性の弱い磁性体を備える構成とすると、非磁性体を備える構成よりも磁極位相角の検出精度が劣るものの、第６図に示す従来のリニアモータよりも磁束の漏れを省くため、磁極位相角の検出精度を高くすることが可能である。FIG. 1 is an overall view showing a configuration of a linear motor control device according to the first embodiment. The linear motor 10, the inductance detector 11, the mover position detector 12, the position controller 13, the speed controller 14, the current controller 15, the speed converter 16, and the magnetic pole phase angle converter 17 are as shown in FIG. Composed. Hereinafter, each operation will be described.
The mover position detector 12 detects the position of the mover of the linear motor, and outputs the detected position information to the position controller 13 and the speed converter 16. Here, the position information detected by the mover position detector 12 is the position information of the mover detected by reading a linear scale or the like, unlike the information on the magnetic pole phase angle. The position controller 13 receives the position command and the position information from the mover position detector 12, and outputs a speed command. The speed converter 16 converts the position information detected by the position detector 12 into speed information, and outputs this speed information to the speed controller 14. The speed controller 14 receives the speed command output from the position controller 13 and the speed information output from the speed converter 16 and outputs a current command to the current controller 15.
Next, the inductance detector 11 detects the self-inductance of the armature phase and outputs the detected inductance information to the magnetic pole phase angle converter 17. The magnetic pole phase angle converter 17 converts the inductance information received from the inductance detector into magnetic pole phase angle information, and outputs this magnetic pole phase angle information to the current controller 15. The current controller 15 receives the current command output from the speed controller 14 and the magnetic pole phase angle information output from the magnetic pole phase angle converter 17, and controls the current flowing through the linear motor 10. With such a configuration, it is possible to obtain information on the magnetic pole phase angle of the mover without using a magnetic pole phase angle sensor.
Next, the configuration of the linear motor will be described. FIG. 2 is an overall view showing the configuration of the linear motor in this embodiment. As shown in FIG. 2, the linear motor of this embodiment is composed of a mover 6 in which a plurality of permanent magnets 7 are arranged and an armature 2 in which an armature coil 4 is wound around each armature phase. . In addition, the magnetic pole pitch between adjacent armature phases is (k · P + P / M) {(k = 0, 1, 2,...), (M = 2, 3, 4,...)}. Each armature phase is arranged in series in the moving direction of the motor. Here, k is an arbitrary integer, and M is the number of phases of the armature. In this embodiment, the armature 2 is composed of three armature phases: U phase, V phase, and W phase.
FIG. 3 is a detailed view showing the configuration of the linear motor in this embodiment. As shown in FIG. 3, the armature is composed of an armature coil 4, a permanent magnet 7, and a plurality of magnetic pole teeth constituting a closed magnetic path with a structure facing both the front and back surfaces of the permanent magnet. The armature 202 is disposed from the other armature to the lower part of the mover so that the magnetic pole tooth 201 and the magnetic pole tooth 202 are arranged with a certain gap from each other, and the magnetic pole tooth 201 is positioned from one armature to the upper part of the mover. It arrange | positions so that it may be located in. Further, the magnetic pole teeth 203 and the magnetic pole teeth 204 are arranged with a certain gap from each other, and the magnetic pole teeth 204 are positioned from one end of the armature to the upper portion of the mover so that the magnetic pole teeth 203 are located above the mover. It arrange | positions so that it may be located in the lower part of.
By arranging the magnetic pole teeth in this way, the first opposing portion that includes the magnetic pole teeth 201 and the magnetic pole teeth 202 to form the closed magnetic path, and the magnetic pole teeth 203 and the magnetic pole teeth 204 that form the closed magnetic circuit. Since the two opposing parts can be adjacent to each other and can constitute a magnetic flux in the opposite direction, it is possible to simplify the manufacturing process and reduce the manufacturing cost by manufacturing a linear motor with a small number of armature coils. it can.
Further, the plurality of armature cores 20 having the opposing portions are arranged with the nonmagnetic body 30 interposed therebetween. Thus, by providing the non-magnetic body 30 between the armature cores 20, the magnetic circuit of the armature core 20 constituting the closed magnetic circuit can be made independent, and the leakage magnetic flux between the adjacent armature cores is omitted. effective.
FIG. 4 is a diagram showing a method for manufacturing an armature in the present embodiment. As shown in FIG. 4, the armature is composed of a plurality of armature cores 20 having opposing portions and a plurality of nonmagnetic bodies 30. The armature cores 20 are arranged so that the directions of adjacent magnetic pole teeth are staggered, and a nonmagnetic material 30 is disposed between the armature cores 20. The plurality of armature cores 20 and the nonmagnetic body 30 arranged as described above are integrally fixed, and a common armature coil is wound thereon.
FIG. 5 is a diagram showing the output of the inductance detector 11 in the linear motor of this embodiment. The vertical axis in FIG. 5 represents the self-inductance of each armature phase, and the horizontal axis represents the magnetic pole phase angle. In this embodiment, since the armature phase is three phases, as can be seen from FIG. 5, the self-inductance signal of each phase of V phase, U phase, and W phase becomes a sine wave signal having a phase difference of 60 degrees. The amplitude of each self-inductance of the phase / U phase / W phase is approximately 40 [mH].
Here, the detailed operation of the magnetic pole phase angle converter 17 will be described with reference to FIG. The sine wave signals of the self-inductances Lu, Lv, and Lw shown in FIG. 5 are input to the magnetic pole phase angle converter 17, and the magnetic pole phase angle of the linear motor is calculated. The operation of the magnetic pole phase angle converter 17 is obtained, for example, by taking analog values of inductance signals of Lu, Lv, and Lw with an A / D converter of a microcomputer and using an inverse trigonometric function calculation in the microcomputer.
The inverse trigonometric function calculation may be performed using any one of the Lu, Lv, and Lw inductance signals, but it is better to use two or more signals of Lu, Lv, and Lw. That is, when converting to a magnetic pole phase angle using one inductance signal, four magnetic pole phase angle candidate values are found, as can be seen from FIG. Furthermore, if another inductance signal is used, it is possible to narrow down to two magnetic pole phase angle candidate values. The two magnetic pole phase angle candidate values have a relationship of θ and θ + 180 degrees.
A minute current is applied to the current controller 15 using the magnetic pole phase angle θ estimated from the detected inductance value. At this time, it is confirmed that the position detector 12 has changed several pulses, the command current is set to 0, and the linear motor is stopped.
In the case of a linear motor, the thrust generated by the motor is in the opposite direction when θ is 0 degrees and 180 degrees, and the force of the linear motor is reversed. When a minute current is applied to the current controller 15 using the magnetic pole phase angle θ estimated from the detected inductance value, θ or θ + 180 degrees is determined from the direction in which the linear motor moves. It is possible to calculate one magnetic pole phase angle by performing an operation by such a method. In this embodiment, a linear motor constituted by three armature phases of U phase, V phase, and W phase has been described. However, if the number of armature phases is three or more, the same method as described above is used. Thus, the magnetic pole phase angle can be calculated from the detected inductance value.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a conventional linear motor. As shown in FIG. 6, the armature coil is wound around each armature tooth, and the mover having the permanent magnet and the armature move relatively while being supported by a support mechanism with a certain gap.
FIG. 7 is a diagram showing the output of the inductance detector in the conventional linear motor shown in FIG. The vertical axis in FIG. 7 represents the self-inductance of each armature phase, and the horizontal axis represents the magnetic pole phase angle. As can be seen from FIG. 7, the self-inductance signals of the V phase, U phase, and W phase are sinusoidal signals with a phase difference of 60 degrees, and the amplitudes of the V phase, U phase, and W phase self inductances are It is approximately 2.5 [mH].
The reason why the amplitude of the self-inductance in the conventional linear motor is smaller than the amplitude of the self-inductance in the linear motor of this embodiment is that the linear motor of this embodiment includes the non-magnetic material 30 between the armature cores 20. Since the magnetic circuit between the armature cores 20 constituting the closed magnetic circuit can be made independent and the leakage magnetic flux between the adjacent armature cores is omitted, the relative position of the armature core 20 and the permanent magnet 30 can be reduced. This is because a large difference in self-inductance with respect to.
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the deviation angle (load angle) of the initial magnetic pole phase angle and the generated thrust in the linear motor of this embodiment. As can be seen from FIG. 8, by accurately detecting the initial magnetic pole phase angle, the generated thrust can be improved and the performance of the linear motor can be improved. Therefore, a highly accurate estimation method is required when estimating the initial magnetic pole phase angle as in the present invention.
Here, the detection error of the magnetic pole phase angle in the present embodiment and the conventional linear motor when the self-inductance detection error is 1 [mH] is compared using FIG. 5 and FIG. When the self-inductance detection error of 1 [mH] occurs in the linear motor of this embodiment, the magnetic pole phase angle error is about 10 [°] as shown in FIG. On the other hand, when the self-inductance detection error is 1 [mH] in the conventional linear motor, the magnetic pole phase angle error is about 35 [°] as shown in FIG.
As described above, the configuration in which the leakage magnetic flux between the adjacent armature cores 20 of this embodiment is omitted, the amplitude of the self-inductance in the linear motor of this embodiment shown in FIG. 5 is the same as that of the conventional linear motor shown in FIG. Therefore, the error of the magnetic pole phase angle when an error occurs in the detection of the self-inductance is a relatively small value. Therefore, the magnetic pole phase angle detection resolution is improved, and the magnetic pole phase angle can be detected with high accuracy.
That is, according to the present embodiment, it is possible to provide a linear motor that estimates a magnetic pole phase angle with high accuracy without having a magnetic pole phase angle sensor.
In this embodiment, the member having a permanent magnet is a mover and the armature is a stator. However, the same effect as in this embodiment can be obtained by using a member having a permanent magnet as a stator and the armature as a mover. Play. In the present embodiment, the armature has the nonmagnetic body 30. However, if the armature has a magnetic body weaker than the armature core 20 instead of the nonmagnetic body 30 of the present embodiment, the nonmagnetic body Although the detection accuracy of the magnetic pole phase angle is inferior to that of the configuration including the magnetic pole phase angle, it is possible to increase the detection accuracy of the magnetic pole phase angle in order to eliminate magnetic flux leakage as compared with the conventional linear motor shown in FIG.

本実施例では、実施例１とは異なる他の実施例について説明する。第９図は本実施例における電機子の構成を示す図である。なお、本実施例の第９図に示す電機子以外の構成及び制御方法は、実施例１と同様であるものとする。
第９図に示すように、本実施例における電機子は電機子コア２０と非磁性体３０により構成される。さらに、電機子コア２０は隣り合う磁極歯の向きが互い違いとなるように配列され、各電機子コア２０の間と電機子相の両端とには非磁性体３０が配置される。つまり、本実施例は実施例１の電機子の両端部に非磁性体３０を配置した構成である。
本実施例のような電機子の構成により、例えば、複数の電機子相が直列に配置される時などに、隣り合う電機子相の電機子コア２０同士の漏れ磁束を省くことが可能となる。そのため、実施例１よりも漏れ磁束を少なくすることが可能となり、実施例１で述べた理由と同様の理由で、実施例１よりも高精度に磁極位相角を検出することが可能な、磁極位相角センサを有さないリニアモータを実現することができる。
なお、本実施例では永久磁石を有する部材を可動子とし、電機子を固定子としたが、永久磁石を有する部材を固定子とし、電機子を可動子としても本実施例と同様の効果を奏する。また、本実施例では電機子に非磁性体３０を有するとしたが、本実施例の非磁性体３０の代わりに電機子コア２０よりも磁性の弱い磁性体を備える構成とすると、非磁性体を備える構成よりも磁極位相角の検出精度が劣るものの、第６図に示す従来のリニアモータよりも磁極位相角の検出精度を高くすることが可能である。In the present embodiment, another embodiment different from the first embodiment will be described. FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the armature in the present embodiment. The configuration and control method other than the armature shown in FIG. 9 of the present embodiment are the same as those in the first embodiment.
As shown in FIG. 9, the armature in this embodiment includes an armature core 20 and a nonmagnetic material 30. Furthermore, the armature cores 20 are arranged such that the directions of adjacent magnetic pole teeth are staggered, and the nonmagnetic material 30 is disposed between the armature cores 20 and at both ends of the armature phase. That is, the present embodiment has a configuration in which the nonmagnetic material 30 is disposed at both ends of the armature of the first embodiment.
With the configuration of the armature as in the present embodiment, for example, when a plurality of armature phases are arranged in series, the leakage magnetic flux between the armature cores 20 of adjacent armature phases can be omitted. . Therefore, the magnetic flux leakage can be reduced as compared with the first embodiment, and the magnetic pole phase angle can be detected with higher accuracy than the first embodiment for the same reason as described in the first embodiment. A linear motor without a phase angle sensor can be realized.
In this embodiment, the member having a permanent magnet is a mover and the armature is a stator. However, the same effect as in this embodiment can be obtained by using a member having a permanent magnet as a stator and the armature as a mover. Play. In the present embodiment, the armature has the nonmagnetic body 30. However, if the armature has a magnetic body weaker than the armature core 20 instead of the nonmagnetic body 30 of the present embodiment, the nonmagnetic body Although the detection accuracy of the magnetic pole phase angle is inferior to that of the configuration including the magnetic pole phase angle, the detection accuracy of the magnetic pole phase angle can be made higher than that of the conventional linear motor shown in FIG.

本実施例では、他の実施例について説明する。第１０図は本実施例における電機子の構成を示す図である。なお、本実施例の第１０図に示す電機子以外の構成及び制御方法は、実施例１と同様であるものとする。
第１０図に示すように、本実施例における電機子は電機子コア２０と非磁性体３０により構成される。さらに、電機子コア２０は隣り合う磁極歯の向きが互い違いとなるように配列され、各電機子コア２０の間には各電機子コア２０の配列方向の側面を覆う非磁性体３０が配置される。実施例１の非磁性体３０は隣り合う電機子コアの電機子歯の部分を遮っていないが、本実施例の非磁性体３０は隣り合う電機子コアの電機子歯の部分についても遮るような構成となっている。
本実施例のような電機子の構成により、隣り合う電機子コアの電機子歯の間で漏れる磁束を省くことができる。そのため、実施例１よりも磁束の漏れを少なくすることができ、実施例１で述べた理由と同様の理由により、実施例１よりも高精度に磁極位相角を検出することが可能な、磁極位相角センサを有さないリニアモータを実現することができる。
なお、本実施例では永久磁石を有する部材を可動子とし、電機子を固定子としたが、永久磁石を有する部材を固定子とし、電機子を可動子としても本実施例と同様の効果を奏する。また、本実施例では電機子に非磁性体３０を有するとしたが、本実施例の非磁性体３０の代わりに電機子コア２０よりも磁性の弱い磁性体を備える構成とすると、非磁性体を備える構成よりも磁極位相角の検出精度が劣るものの、第６図に示す従来のリニアモータよりも磁極位相角の検出精度を高くすることが可能である。In this embodiment, other embodiments will be described. FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the armature in the present embodiment. The configuration and control method other than the armature shown in FIG. 10 of the present embodiment are the same as those of the first embodiment.
As shown in FIG. 10, the armature in this embodiment includes an armature core 20 and a nonmagnetic material 30. Furthermore, the armature cores 20 are arranged such that the directions of adjacent magnetic pole teeth are staggered, and a non-magnetic material 30 that covers the side surfaces in the arrangement direction of the armature cores 20 is disposed between the armature cores 20. The Although the nonmagnetic body 30 of the first embodiment does not block the armature tooth portion of the adjacent armature core, the nonmagnetic body 30 of the present embodiment also blocks the armature tooth portion of the adjacent armature core. It has become a structure.
With the configuration of the armature as in the present embodiment, the magnetic flux leaking between the armature teeth of the adjacent armature cores can be omitted. Therefore, magnetic flux leakage can be reduced as compared with the first embodiment, and the magnetic pole phase angle can be detected with higher accuracy than the first embodiment for the same reason as described in the first embodiment. A linear motor without a phase angle sensor can be realized.
In this embodiment, the member having a permanent magnet is a mover and the armature is a stator. However, the same effect as in this embodiment can be obtained by using a member having a permanent magnet as a stator and the armature as a mover. Play. In the present embodiment, the armature has the nonmagnetic body 30. However, if the armature has a magnetic body weaker than the armature core 20 instead of the nonmagnetic body 30 of the present embodiment, the nonmagnetic body Although the detection accuracy of the magnetic pole phase angle is inferior to that of the configuration including the magnetic pole phase angle, the detection accuracy of the magnetic pole phase angle can be made higher than that of the conventional linear motor shown in FIG.

本実施例では、他の実施例について説明する。第１１図は本実施例における電機子の構成を示す図である。なお、本実施例の第１１図に示す電機子以外の構成及び制御方法は、実施例１と同様であるものとする。
第１１図に示すように、本実施例における電機子は電機子コア２０と非磁性体３０により構成される。さらに、電機子コア２０は隣り合う磁極歯の向きが互い違いとなるように配列され、各電機子コア２０の間と電機子相の両端とには各電機子コア２０の配列方向の側面を覆う非磁性体３０が配置される。実施例１の非磁性体３０は隣り合う電機子コアの電機子歯の部分を遮っていないが、本実施例の非磁性体３０は隣り合う電機子コアの電機子歯の部分についても遮るような構成となっている。
本実施例のような電機子の構成により、例えば、複数の電機子相が直列に配置される時などに、隣り合う電機子相の電機子コア２０同士の漏れ磁束を省くことが可能となり、さらに、隣り合う電機子コアの電機子歯の間で漏れる磁束を省くことができる。そのため、実施例１よりも漏れ磁束を少なくすることが可能となり、実施例１で述べた理由と同様の理由で、実施例１よりも高精度に磁極位相角を検出することが可能な、磁極位相角センサを有さないリニアモータを実現することができる。
なお、本実施例では永久磁石を有する部材を可動子とし、電機子を固定子としたが、永久磁石を有する部材を固定子とし、電機子を可動子としても本実施例と同様の効果を奏する。また、本実施例では電機子に非磁性体３０を有するとしたが、本実施例の非磁性体３０の代わりに電機子コア２０よりも磁性の弱い磁性体を備える構成とすると、非磁性体を備える構成よりも磁極位相角の検出精度が劣るものの、第６図に示す従来のリニアモータよりも磁極位相角の検出精度を高くすることが可能である。In this embodiment, other embodiments will be described. FIG. 11 is a diagram showing the configuration of the armature in the present embodiment. The configuration and control method other than the armature shown in FIG. 11 of the present embodiment are the same as those in the first embodiment.
As shown in FIG. 11, the armature in this embodiment is composed of an armature core 20 and a nonmagnetic material 30. Further, the armature cores 20 are arranged so that the directions of adjacent magnetic pole teeth are staggered, and the side surfaces of the armature cores 20 in the arrangement direction are covered between the armature cores 20 and at both ends of the armature phase. A nonmagnetic material 30 is disposed. Although the nonmagnetic body 30 of the first embodiment does not block the armature tooth portion of the adjacent armature core, the nonmagnetic body 30 of the present embodiment also blocks the armature tooth portion of the adjacent armature core. It has become a structure.
With the configuration of the armature as in the present embodiment, for example, when a plurality of armature phases are arranged in series, it becomes possible to omit the leakage magnetic flux between the armature cores 20 of adjacent armature phases, Furthermore, the magnetic flux which leaks between the armature teeth of the adjacent armature cores can be omitted. Therefore, the magnetic flux leakage can be reduced as compared with the first embodiment, and the magnetic pole phase angle can be detected with higher accuracy than the first embodiment for the same reason as described in the first embodiment. A linear motor without a phase angle sensor can be realized.
In this embodiment, the member having a permanent magnet is a mover and the armature is a stator. However, the same effect as in this embodiment can be obtained by using a member having a permanent magnet as a stator and the armature as a mover. Play. In the present embodiment, the armature has the nonmagnetic body 30. However, if the armature has a magnetic body weaker than the armature core 20 instead of the nonmagnetic body 30 of the present embodiment, the nonmagnetic body Although the detection accuracy of the magnetic pole phase angle is inferior to that of the configuration including the magnetic pole phase angle, the detection accuracy of the magnetic pole phase angle can be made higher than that of the conventional linear motor shown in FIG.

本実施例では、他の実施例について説明する。第１２図は本実施例における電機子の構成を示す図である。なお、本実施例の第１２図に示す電機子以外の構成及び制御方法は、実施例１と同様であるものとする。
第１２図に示すように、本実施例における電機子は複数の電機子コア２０により構成される。さらに、各電機子コア２０は隣り合う磁極歯の向きが互い違いとなるように配列される。
本実施例のような電機子の構成により、各電機子コア２０の対向する電機子間に閉磁路を構成する。そのため、第６図に示すような従来のリニアモータと比較し、磁束の漏れが少ない。よって、実施例１で述べた理由と同様の理由で、第６図に示す従来のリニアモータと比較して高精度に磁極位相角を検出することが可能な、磁極位相角センサを有さないリニアモータを実現することができる。
なお、本実施例では永久磁石を有する部材を可動子とし、電機子を固定子としたが、永久磁石を有する部材を固定子とし、電機子を可動子としても本実施例と同様の効果を奏する。In this embodiment, other embodiments will be described. FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the armature in the present embodiment. The configuration and control method other than the armature shown in FIG. 12 of this embodiment are the same as those in the first embodiment.
As shown in FIG. 12, the armature in the present embodiment is composed of a plurality of armature cores 20. Furthermore, each armature core 20 is arranged so that the directions of adjacent magnetic pole teeth are staggered.
With the configuration of the armature as in this embodiment, a closed magnetic circuit is configured between the armatures facing each armature core 20. Therefore, there is less magnetic flux leakage compared to the conventional linear motor as shown in FIG. Therefore, there is no magnetic pole phase angle sensor that can detect the magnetic pole phase angle with higher accuracy than the conventional linear motor shown in FIG. 6 for the same reason as described in the first embodiment. A linear motor can be realized.
In this embodiment, the member having a permanent magnet is a mover and the armature is a stator. However, the same effect as in this embodiment can be obtained by using a member having a permanent magnet as a stator and the armature as a mover. Play.

本実施例では、他の実施例について説明する。第１３図は本実施例における電機子および可動子の構成を示す図である。なお、本実施例の第１３図に示す電機子及び可動子以外の構成及び制御方法は実施例１と同様であるものとする。
第１３図に示すように、本実施例における電機子は電機子コア２１，２２と非磁性体３０および電機子コア２１，２２に巻かれた電機子コイル４により構成される。さらに、可動子６の一方方向に電機子コイル４が巻かれる電機子コア２１と、可動子６の他方方向に電機子コイル４が巻かれる電機子コア２２とを、交互に配列し、隣り合う電機子コア２１，２２の間には非磁性体３０が配置される。
本実施例のように非磁性体３０を各電機子コア２１，２２の間に備えることで、閉磁路を構成する電機子コア２１，２２の磁気回路を独立させることができ、隣り合う電機子コア同士の漏れ磁束を省く効果がある。そのため、実施例１で述べた理由と同様の理由で、高精度に磁極位相角を検出することが可能な、磁極位相角センサを有さないリニアモータを実現することができる。
なお、本実施例では永久磁石を有する部材を可動子とし、電機子を固定子としたが、永久磁石を有する部材を固定子とし、電機子を可動子としても本実施例と同様の効果を奏する。また、本実施例では電機子に非磁性体３０を有するとしたが、本実施例の非磁性体３０の代わりに電機子コアよりも磁性の弱い磁性体を備える構成とすると、非磁性体を備える構成よりも磁極位相角の検出精度が劣るものの、第６図に示す従来のリニアモータよりも磁極位相角の検出精度を高くすることが可能である。In this embodiment, other embodiments will be described. FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the armature and the mover in the present embodiment. The configuration and control method other than the armature and the mover shown in FIG. 13 of this embodiment are the same as those in the first embodiment.
As shown in FIG. 13, the armature in this embodiment is composed of armature cores 21 and 22, a nonmagnetic body 30, and an armature coil 4 wound around the armature cores 21 and 22. Furthermore, the armature core 21 in which the armature coil 4 is wound in one direction of the mover 6 and the armature core 22 in which the armature coil 4 is wound in the other direction of the mover 6 are alternately arranged and adjacent to each other. A nonmagnetic material 30 is disposed between the armature cores 21 and 22.
By providing the non-magnetic material 30 between the armature cores 21 and 22 as in this embodiment, the magnetic circuits of the armature cores 21 and 22 constituting the closed magnetic circuit can be made independent, and the adjacent armatures This has the effect of eliminating leakage flux between cores. Therefore, for the same reason as described in the first embodiment, a linear motor that can detect the magnetic pole phase angle with high accuracy and does not have the magnetic pole phase angle sensor can be realized.
In this embodiment, the member having a permanent magnet is a mover and the armature is a stator. However, the same effect as in this embodiment can be obtained by using a member having a permanent magnet as a stator and the armature as a mover. Play. Further, in this embodiment, the armature has the nonmagnetic body 30. However, if the magnetic body is weaker than the armature core instead of the nonmagnetic body 30 of the present embodiment, the nonmagnetic body is Although the detection accuracy of the magnetic pole phase angle is inferior to the configuration provided, the detection accuracy of the magnetic pole phase angle can be made higher than that of the conventional linear motor shown in FIG.

本実施例では、他の実施例について説明する。第１４図は本実施例における電機子および可動子の構成を示す図である。なお、本実施例の第１４図に示す電機子および可動子以外の構成および制御方法は実施例１と同様であるものとする。
第１４図に示すように、本実施例における電機子は電機子コア２０と非磁性体３０と電機子コア２０に巻かれる電機子コイル４により構成される。一つの電機子コア２０には一つの前記電機子コア２０が巻かれ、さらに、電機子コア２０は可動子６の一方方向に配置される。また、各電機子コア２０は非磁性体３０を挟んで配列される。
本実施例のように非磁性体３０を各電機子コア２０の間に備えることで、閉磁路を構成する電機子コア２０の磁気回路を独立させることができ、隣り合う電機子コア同士の漏れ磁束を省く効果がある。そのため、実施例１で述べた理由と同様の理由で、高精度に磁極位相角を検出することが可能な、磁極位相角センサを有さないリニアモータを実現することができる。
なお、本実施例では永久磁石を有する部材を可動子とし、電機子を固定子としたが、永久磁石を有する部材を固定子とし、電機子を可動子としても本実施例と同様の効果を奏する。また、本実施例では電機子に非磁性体３０を有するとしたが、本実施例の非磁性体３０の代わりに電機子コアよりも磁性の弱い磁性体を備える構成とすると、非磁性体を備える構成よりも磁極位相角の検出精度が劣るものの、第６図に示す従来のリニアモータよりも磁極位相角の検出精度を高くすることが可能である。In this embodiment, other embodiments will be described. FIG. 14 is a diagram showing the configuration of the armature and the mover in the present embodiment. The configuration and control method other than the armature and the mover shown in FIG. 14 of this embodiment are the same as those in the first embodiment.
As shown in FIG. 14, the armature in the present embodiment is composed of an armature core 20, a nonmagnetic body 30, and an armature coil 4 wound around the armature core 20. One armature core 20 is wound around one armature core 20, and the armature core 20 is disposed in one direction of the mover 6. Further, the armature cores 20 are arranged with the non-magnetic material 30 interposed therebetween.
By providing the non-magnetic material 30 between the armature cores 20 as in the present embodiment, the magnetic circuit of the armature cores 20 constituting the closed magnetic circuit can be made independent, and leakage between adjacent armature cores can be achieved. Effective in saving magnetic flux. Therefore, for the same reason as described in the first embodiment, a linear motor that can detect the magnetic pole phase angle with high accuracy and does not have the magnetic pole phase angle sensor can be realized.
In this embodiment, the member having a permanent magnet is a mover and the armature is a stator. However, the same effect as in this embodiment can be obtained by using a member having a permanent magnet as a stator and the armature as a mover. Play. Further, in this embodiment, the armature has the nonmagnetic body 30. However, if the magnetic body is weaker than the armature core instead of the nonmagnetic body 30 of the present embodiment, the nonmagnetic body is Although the detection accuracy of the magnetic pole phase angle is inferior to the configuration provided, the detection accuracy of the magnetic pole phase angle can be made higher than that of the conventional linear motor shown in FIG.

従来のリニアモータはホールＩＣなどの磁極位相角の検出手段を用いてシステム構成を行っているが、本発明は自己インダクタンスの位相差を明確に検出することで部品点数を少なくしたシステム構成が可能であり、特に簡易サーボシステムに有効である。   Conventional linear motors have a system configuration using magnetic pole phase angle detection means such as a Hall IC, but the present invention can detect a phase difference of self-inductance and can reduce the number of components. This is particularly effective for simple servo systems.

Claims (13)

進行方向に沿って配置された複数の永久磁石を備える一次側部材と、前記永久磁石の表裏両面に対向した磁極歯を有する電機子コアを複数備える二次側部材と、を有するリニアモータにおいて、前記二次側部材は、電機子コイルの巻かれた複数の前記電機子コアと、前記電機子コアよりも磁性の弱い磁性体を前記電機子コアの間に配置された複数の電機子相とを備え、前記電機子相の自己インダクタンスを検出するインダクタンス検出部と、前記インダクタンス検出部の検出した自己インダクタンス検出値から前記電機子相の磁極位相角を算出する磁極位相角算出部と、前記磁極位相角算出部の算出した磁極位相角に応じて前記リニアモータを駆動する制御部と、を有することを特徴とするリニアモータ。 In a linear motor having a primary side member including a plurality of permanent magnets arranged along the traveling direction, and a secondary side member including a plurality of armature cores having magnetic pole teeth opposed to the front and back surfaces of the permanent magnet, The secondary member includes a plurality of armature cores wound with an armature coil, and a plurality of armature phases in which a magnetic material that is weaker than the armature core is disposed between the armature cores. An inductance detector that detects a self-inductance of the armature phase, a magnetic pole phase angle calculator that calculates a magnetic pole phase angle of the armature phase from a self-inductance detection value detected by the inductance detector, and the magnetic pole And a controller that drives the linear motor in accordance with the magnetic phase angle calculated by the phase angle calculator. 請求項１において、前記磁極位相角算出部は、前記リニアモータを微小距離動作させたときの動作方向情報を用いて磁極位相角を決定する磁極位相角決定部と有することを特徴とするリニアモータ。 2. The linear motor according to claim 1, wherein the magnetic pole phase angle calculation unit includes a magnetic pole phase angle determination unit that determines a magnetic pole phase angle using operation direction information when the linear motor is operated by a minute distance. . 請求項１において、前記磁極位相角算出部は、逆三角関数演算を用いて磁極位相角の候補値を演算する逆三角関数演算部と、前記リニアモータを微小距離動作させたときの動作方向情報を用いて磁極位相角を決定する磁極位相角決定部と、を有することを特徴とするリニアモータ。 2. The magnetic pole phase angle calculation unit according to claim 1, wherein the magnetic pole phase angle calculation unit calculates a magnetic pole phase angle candidate value by using an inverse trigonometric function calculation, and operation direction information when the linear motor is operated for a minute distance. And a magnetic pole phase angle determination unit that determines a magnetic pole phase angle using the linear motor. 請求項１において、前記磁性体は、前記電機子コイルに電流が流れた際に、前記電機子コアの生成する磁束が隣り合う前記電機子コア間で漏れるのを防ぐ磁束漏れ防止手段であることを特徴とするリニアモータ。 The magnetic body according to claim 1, wherein the magnetic body is a magnetic flux leakage prevention unit that prevents a magnetic flux generated by the armature core from leaking between adjacent armature cores when a current flows through the armature coil. A linear motor characterized by 請求項１において、前記磁性体は、前記電機子相の可動方向の前後両側面に配置されることを特徴とするリニアモータ。 The linear motor according to claim 1, wherein the magnetic body is disposed on both front and rear side surfaces in the movable direction of the armature phase. 巻線が巻回された磁性体を有する第一の部材を有し、前記第一の部材は磁極歯同士が対向し閉磁路を構成する複数の電機子コアを有し、前記対向部を構成する磁極歯の間に複数の永久磁石を有する第二の部材が配置されることを特徴とするリニアモータにおいて、前記複数の電機子コアの間に非磁性体を備える電機子相を複数個有し、前記電機子相の自己インダクタンスを検出するインダクタンス検出部と、前記インダクタンス検出部の検出した自己インダクタンス検出値を前記電機子相の磁極位相角に変換する磁極位相角変換部と、前記磁極位相角変換部の変換した磁極位相角に応じて前記リニアモータを駆動する制御部と、を有することを特徴とするリニアモータ。 A first member having a magnetic body around which a winding is wound, wherein the first member has a plurality of armature cores that constitute a closed magnetic path in which magnetic pole teeth are opposed to each other, and constitutes the facing portion; In the linear motor, a second member having a plurality of permanent magnets is disposed between the magnetic pole teeth to be operated, and a plurality of armature phases having a non-magnetic material are provided between the plurality of armature cores. An inductance detection unit that detects the self-inductance of the armature phase, a magnetic pole phase angle conversion unit that converts a self-inductance detection value detected by the inductance detection unit into a magnetic pole phase angle of the armature phase, and the magnetic pole phase And a controller that drives the linear motor in accordance with the magnetic pole phase angle converted by the angle converter. 請求項６において、前記磁極位相角変換部は、前記リニアモータを微小距離動作させたときの動作方向情報を用いて磁極位相角を決定する磁極位相角決定部を有することを特徴とするリニアモータ。 7. The linear motor according to claim 6, wherein the magnetic pole phase angle conversion unit includes a magnetic pole phase angle determination unit that determines a magnetic pole phase angle using operation direction information when the linear motor is operated by a minute distance. . 請求項６において、前記磁極位相角変換部は、逆三角関数演算を用いて磁極位相角の候補値を演算する逆三角関数演算部と、前記リニアモータを微小距離動作させたときの動作方向情報を用いて磁極位相角を決定する磁極位相角決定部と、を有することを特徴とするリニアモータ。 7. The magnetic pole phase angle conversion unit according to claim 6, wherein the magnetic pole phase angle conversion unit calculates a magnetic pole phase angle candidate value using an inverse trigonometric function calculation, and operation direction information when the linear motor is operated for a minute distance. And a magnetic pole phase angle determination unit that determines a magnetic pole phase angle using the linear motor. 請求項６において、前記非磁性体は、前記リニアモータを駆動する際に、前記電機子コアに発生する磁束が隣り合う前記電機子コアへの漏れ磁束を低減する磁束漏洩防止材であることを特徴とするリニアモータ。 The magnetic flux leakage prevention material according to claim 6, wherein the non-magnetic body reduces a magnetic flux generated in the armature core to a magnetic flux leaking to the adjacent armature core when the linear motor is driven. Features a linear motor. 請求項６において、前記非磁性体は、前記電機子相の可動方向の前後両側面に配置されることを特徴とするリニアモータ。 The linear motor according to claim 6, wherein the non-magnetic body is disposed on both front and rear side surfaces in the movable direction of the armature phase. 巻線が巻回された磁性体を有する第一の部材と、前記第一の部材は磁極歯同士が対向する複数の電機子コアと、前記対向部を構成する磁極歯の間に複数の永久磁石とを有する第二の部材が配置されるリニアモータの制御方法において、前記第一の部材は、前記電機子コアよりも磁性の弱い磁性体を隣り合う前記電機子コアの間に配置された電機子相を備え、前記電機子相の自己インダクタンスを検出すること、前記自己インダクタンスを前記電機子相の磁極位相角に変換すること、前記磁極位相角に応じて前記リニアモータを制御することを特徴とするリニアモータの制御方法。 A first member having a magnetic body around which a winding is wound, a plurality of armature cores each having a magnetic pole tooth facing each other, and a plurality of permanent members between the magnetic pole teeth constituting the facing portion In a linear motor control method in which a second member having a magnet is disposed, the first member is disposed between adjacent armature cores with a magnetic material that is weaker than the armature core. Comprising an armature phase, detecting a self-inductance of the armature phase, converting the self-inductance into a magnetic pole phase angle of the armature phase, and controlling the linear motor according to the magnetic pole phase angle. A control method of a linear motor as a feature. 請求項１１において、前記自己インダクタンスを前記電機子相の磁極位相角に変換する際には、前記リニアモータを微小距離動作させ、該微小距離動作の動作方向情報を用いて磁極位相角を決定することを特徴とするリニアモータの制御方法。 12. When converting the self-inductance into a magnetic pole phase angle of the armature phase, the linear motor is operated for a minute distance, and the magnetic pole phase angle is determined using operation direction information of the minute distance operation. A control method for a linear motor. 請求項１１において、前記自己インダクタンスを前記電機子相の磁極位相角に変換する際には、逆三角関数演算を用いて磁極位相角の候補値を演算すること、前記リニアモータを微小距離動作させること、該微小距離動作の動作方向情報を用いて磁極位相角を決定することを特徴とするリニアモータの制御方法。 12. When converting the self-inductance into the armature phase magnetic pole phase angle, calculating a magnetic pole phase angle candidate value using inverse trigonometric function calculation, and operating the linear motor for a minute distance. And a method for controlling the linear motor, wherein the magnetic pole phase angle is determined using the operation direction information of the minute distance operation.
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