KR100463495B1 - Linear motor with cooling control system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉각 제어 시스템을 가진 무철심형 리니어모터에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 단위 체적당 유효 권선수를 많게 하여 고효율을 구현함과 동시에, 냉각효율을 극대화할 수 있는 냉각 제어 시스템을 가진 무철심형 리니어모터에 관한 것이다.The present invention relates to a non-iron type linear motor having a cooling control system, and more particularly, to an increase in the number of effective windings per unit volume to realize high efficiency, and at the same time, a non-iron type core having a cooling control system capable of maximizing cooling efficiency. It relates to a linear motor.
Description
본 발명은 냉각 제어 시스템을 가진 무철심형 리니어모터에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 단위 체적당 유효 권선수를 많게 하여 고효율을 구현함과 동시에 냉각효율을 극대화할 수 있는 냉각 제어 시스템을 가진 무철심형 리니어모터에 관한 것이다.The present invention relates to a non-core linear motor having a cooling control system, and more particularly, to a high-efficiency winding number per unit volume to realize a high efficiency and at the same time a non-core linear with a cooling control system that can maximize the cooling efficiency It's about a motor.
리니어모터는 통상의 회전형 모터와 달리 직선형의 구동력을 직접 발생시켜 물체의 이송 및 위치를 제어하는 수단인 바, 이러한 리니어모터는 철심의 유무에 따라 철심형 리니어모터와 무철심형 리니어모터로 분류되는데, 본 발명이 속하는 무철심형 리니어모터는 1000N이하의 저추력용에 주로 적용된다.Unlike general rotary motors, linear motors are a means of directly controlling linear movement and directing the movement and position of objects.These linear motors are classified into iron core linear motors and ironless linear motors depending on the presence or absence of iron cores. , The ironless linear motor to which the present invention belongs is mainly applied to low thrust for less than 1000N.
한편, 종래의 무철심형 리니어모터는 코일과 고정블럭으로 구성된 가동자와 영구자석과 영구자석을 고정하는 요크를 구비한 고동자로 구성되는데, 코일배열에 있어서, 코일을 적층하지 않고 편평한 코일을 직렬로 배열하는 구조로 되어 있어 코일 내부에 유효권선이 없는 빈공간이 생성되므로 단위체적당 추력의 크기를 높이지 못하는 문제점을 가진다.On the other hand, the conventional ironless linear motor is composed of a mover composed of a coil and a fixed block, and a rotatable having a yoke for fixing the permanent magnet and the permanent magnet. In the coil arrangement, a flat coil is arranged in series without laminating coils. Since the structure is arranged in an array, an empty space without an effective winding is generated inside the coil, which causes a problem in that the amount of thrust per unit volume cannot be increased.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 상기 무철심형 리니어모터의 가동자의 구조와 관련하여 미국특허 제 4,758,750호 공보와 대한민국특허 공고 제1990-5760호 공보에서 "가동 코일형 리니어모터"가 제시된 바 있다.In order to solve the above problems, in relation to the structure of the mover of the ironless linear motor, "moving coil type linear motor" has been proposed in the US Patent No. 4,758,750 and the Republic of Korea Patent Publication No. 1990-5760.
이들 발명들은, 절곡하여 성형한 코일 2종과 편평한 코일 1종을 고정틀 구조에 나란히 겹쳐 배치하고, 양단에 별도의 냉각핀을 구비함으로써 가동자를 구성함과 동시에 냉각구조를 구성한 것이다.These inventions arrange two types of coils and one flat coil which are bent and molded in parallel to the fixed frame structure, and have a cooling structure at the same time by forming a movable element by providing separate cooling fins at both ends.
그러나, 상기와 같은 구조에 있어서는 코일의 유지강도가 고정틀에 의존하게 되므로, 큰 추력을 얻기 위해 코일 수를 증가시키게 되면 가동자의 길이가 길어져 고정틀의 강도가 약해지게 되는 문제점을 발생시킨다. 이러한 문제를 보완하기 위해 고정틀을 보강하게 되면 가동자의 관성이 커져 정밀도 및 안정성을 유지할 수 없다는 또 다른 문제점이 발생한다.However, in the above structure, since the holding strength of the coil depends on the fixing frame, increasing the number of coils in order to obtain a large thrust causes a problem that the length of the mover becomes long and the strength of the fixing frame becomes weak. When reinforcing the fixing frame to compensate for this problem, there is another problem that the inertia of the mover is increased, so that precision and stability cannot be maintained.
또한, 이들 발명에서는 3가지 형태의 코일을 사용하기 때문에 3종의 코일을 재고로 가지고 있을 필요가 있고, 절곡된 코일이 3중으로 적층되므로 양단의 두께는 코어 두께의 3배가 되는 문제점을 지니고 있다.In addition, since these three types of coils are used in these inventions, it is necessary to have three types of coils in stock, and since the bent coils are stacked in three layers, the thickness of both ends has a problem of three times the core thickness.
한편, 그 가동자의 냉각구조는 코일 내부에 알루미늄과 같은 열전도율이 우수한 재료를 내장시켜 외측으로 열을 방출하고, 상기 방열구조에서 전도된 열은 다시 외측에 구비된 냉각구멍을 통해 유체냉각을 하는 방식을 사용하고 있다.On the other hand, the cooling structure of the mover is a method of embedding a material having excellent thermal conductivity, such as aluminum in the coil to release heat to the outside, the heat conducted in the heat dissipation structure is fluid cooling through the cooling holes provided on the outside again I'm using.
그러나, 상기 냉각방식의 경우, 1차로 내부의 열을 방출하기 위한 방열체와 2차로 열을 방출하기 위한 유체 냉각유닛을 별도로 구비하여야 하기 때문에 가동자의 냉각을 위한 부대비용이 상승되는 문제점이 있다. 또, 2차 냉각구조에 있어서도, 냉각 경로상으로의 냉각 유체의 순환(자연대류)을 통한 것이어서, 발열부위에서의 높은 냉각 효율을 기할 수 없었다.However, in the case of the cooling method, since the radiator for dissipating heat inside the primary and the fluid cooling unit for dissipating the secondary heat must be separately provided, an additional cost for cooling the mover is increased. Moreover, also in the secondary cooling structure, since it is through circulation (natural convection) of the cooling fluid on a cooling path, high cooling efficiency in the heat generating site cannot be provided.
본 발명의 목적은 단위 체적당 유효 권선수를 많게 하여 고효율을 구현함과 동시에, 냉각효율을 극대화할 수 있는 냉각 제어 시스템을 가진 무철심형 리니어모터를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ironless linear motor having a cooling control system capable of maximizing cooling efficiency while increasing the number of effective windings per unit volume.
도 1은 본 발명에 따른 냉각 제어 시스템을 가진 무철심형 리니어모터의 고정자와 가동자의 전체구조도이고,1 is an overall structure diagram of a stator and a mover of an ironless linear motor having a cooling control system according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 단위코일의 조립상태를 보여주는 사시도이며,2 is a perspective view showing the assembled state of the unit coil according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 단위코일의 코일간의 적층구조를 나타낸 측단면도이며,3 is a side cross-sectional view showing a laminated structure between coils of unit coils according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 고정자와 가동자의 결합상태를 보여주는 조립상태도이며,Figure 4 is an assembled state diagram showing a coupling state of the stator and the mover according to the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 무철심형 리니어모터의 냉각구조를 나타낸 가동자의 사시도이고,5 is a perspective view of the mover showing the cooling structure of the ironless linear motor according to the present invention,
도 6은 본 발명에 따른 무철심형 리니어모터의 단면구조도이고,6 is a cross-sectional structural view of the ironless linear motor according to the present invention,
도 7은 본 발명에 따른 무철심형 리니어모터에 있어서 코일의 냉각구조의 전체 흐름을 나타낸 블럭도이다.7 is a block diagram showing the overall flow of the cooling structure of the coil in the ironless linear motor according to the present invention.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
10. 가동자 11. 단위코일10. Mover 11. Unit coil
12. 고정블럭 13. 냉각관12. Fixed Block 13. Cooling Line
13a. 유입구 13b. 배출구13a. Inlet 13b. outlet
14. 에어 솔레로이드 밸브 15. 온도감지센서14. Air solenoid valve 15. Temperature sensor
16. 무두볼트 20. 고정자16. Tanned bolts 20. Stator
21. 영구자석 22. 요크21. Permanent Magnet 22. York
상기 목적은 본 발명의 다음과 같은 구성을 통해 달성된다.The above object is achieved through the following configuration of the present invention.
본 발명에 의한 냉각 제어 시스템을 가진 무철심형 리니어모터는 가동자에 자기력을 제공하는 영구자석 및 상기 영구자석간을 고정하는 요크로 구성된 고정자와; 전원이 공급되는 3상 전원방식의 단위코일과 상기 코일을 고정하는 고정블럭을 구비한 가동자;를 포함하여 구성하되,상기 단위코일은 동일형상 코일 3개로 구성하되, 그 중 1상의 코일내에 형성된 공간내에 다른 2상의 코일의 일측을 각각 삽입하는 형태로 배열하고,상기 코일은 사각형상의 단면을 가진 정렬 권선으로서, 극피치 τ에 대한 코일의 폭 Wc가 4/3, 코일의 사각단면의 폭이 1/3이 되게하며,요구되는 추력의 크기에 따라서, 상기 단위코일을 복수개 배열하여 구성하되, 상기 단위코일의 조합시, 하나의 단위코일의 일측에 형성된 코일의 공간내로 조합되는 다른 단위코일의 일측이 역상으로 삽입하여 배열 구성하고,상기 코일 또는 단위코일을 에폭시 수지를 사용하여 몰딩하여 구성된 무철심형 리니어모터에 있어서,상기 고정블럭을 관통하여 압축공기의 통로인 유입관을 형성하고, 상기 유입관의 입구에는 압축공기의 유입을 제어하는 압축기와 연결된 에어솔레노이드 밸브를 구비하고, 상기 유입관상에 압축공기가 배출되는 다수 개의 배출구를 일정 간격으로 구비하되, 상기 배출구는 코일 양표면을 향해 압축공기가 분사될 수 있도록 경사각을 두게 하고,An ironless linear motor having a cooling control system according to the present invention includes: a stator including a permanent magnet providing magnetic force to a mover and a yoke for fixing the permanent magnet; And a mover having a three-phase power supply unit coil and a fixed block for fixing the coil, wherein the unit coil is composed of three coils of the same shape, one of which is formed in a coil of one phase. The coils are arranged in such a manner as to insert one side of the other two-phase coils, and the coils are aligned windings having a rectangular cross section, wherein the width Wc of the coil with respect to the extreme pitch τ is 4/3, and the width of the rectangular cross section of the coil is increased. 1/3, and according to the size of the required thrust, a plurality of unit coils are arranged to be configured, when combining the unit coils of the other unit coils are combined into the space of the coil formed on one side of one unit coil In the non-iron type linear motor configured by inserting one side in the reverse phase arrangement, molding the coil or the unit coil by using an epoxy resin, penetrating through the fixed block An inlet pipe, which is a passage of air, is provided with an air solenoid valve connected to a compressor for controlling the inflow of compressed air at an inlet of the inlet pipe, and a plurality of outlets through which compressed air is discharged on the inlet pipe are provided at predetermined intervals; However, the outlet is inclined angle so that the compressed air is injected toward both surfaces of the coil,
상기 제어기와 연결된 온도감지 센서를 코일의 표면에 부착한 것을 특징으로 한다.The temperature sensor connected to the controller is characterized in that attached to the surface of the coil.
또한, 고정자에 자기력을 제공하는 영구자석 및 상기 영구자석간을 고정하는 요크로 구성된 가동자와; 전원이 공급되는 3상 전원방식의 단위코일 및 상기 단위코일을 고정하는 고정블럭을 구비한 고정자를 포함하여 구성하되,상기 단위코일은 동일형상 코일 3개로 구성하되, 그 중 1상의 코일내에 형성된 공간내에 다른 2상의 코일의 일측을 각각 삽입하는 형태로 배열하고,상기 코일은 사각형상의 단면을 가진 정렬 권선으로서, 극피치 τ에 대한 코일의 폭 Wc가 4/3, 코일의 사각단면의 폭이 1/3이 되게하며,요구되는 추력의 크기에 따라서, 상기 단위코일을 복수개 배열하여 구성하되, 상기 단위코일의 조합시, 하나의 단위코일의 일측에 형성된 코일의 공간내로 조합되는 다른 단위코일의 일측이 역상으로 삽입하여 배열 구성하고,상기 코일 또는 단위코일을 에폭시 수지를 사용하여 몰딩하여 구성된 무철심형 리니어모터에 있어서,상기 고정블럭을 관통하여 압축공기의 통로인 유입관을 형성하고, 상기 유입관의 입구에는 압축공기의 유입을 제어하는 압축기와 연결된 에어솔레노이드 밸브를 구비하고, 상기 유입관상에 압축공기가 배출되는 다수 개의 배출구를 일정 간격으로 구비하되, 상기 배출구는 코일 양표면을 향해 압축공기가 분사될 수 있도록 경사각을 두게 하고,상기 제어기와 연결된 온도감지 센서를 코일의 표면에 부착한 것을 특징으로 한다.In addition, the mover comprising a permanent magnet for providing a magnetic force to the stator and a yoke for fixing the permanent magnet; It comprises a stator having a three-phase power supply unit coil and a fixed block for fixing the unit coil, wherein the unit coil is composed of three coils of the same shape, one of the space formed in the coil The coils are arranged in such a manner as to insert one side of the other two-phase coils, and the coils are aligned windings having a rectangular cross section, wherein the width Wc of the coil with respect to the extreme pitch τ is 4/3, and the width of the rectangular cross section of the coil is 1. / 3, and according to the size of the thrust required, a plurality of unit coils are arranged, and when the unit coils are combined, one side of the other unit coils combined into the space of the coil formed on one side of one unit coil A non-iron type linear motor configured by inserting the coil in a reverse phase and forming the coil or unit coil by using an epoxy resin, and penetrating the fixed block. An inlet pipe, which is a passage of compressed air, is formed, and an inlet of the inlet pipe is provided with an air solenoid valve connected to a compressor for controlling the inflow of compressed air, and a plurality of outlets through which compressed air is discharged on the inlet pipe at regular intervals. The outlet is provided with an inclination angle so that compressed air can be injected toward both surfaces of the coil, and a temperature sensor connected to the controller is attached to the surface of the coil.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 고효율의 가동자를 구비한 무 철심형 리니어모터를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a non-iron type linear motor having a high efficiency mover according to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 냉각 제어 시스템을 가진 무철심형 리니어모터의 고정자와 가동자의 전체구조도이고, 도 2는 본 발명에 따른 단위코일의 조립상태를 보여주는 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 단위코일의 코일간의 적층구조를 나타낸 측단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 고정자와 가동자의 결합상태를 보여주는 조립상태도로서, 도 1 내지 4를 참조하여 본 발명에 따른 냉각 제어 시스템을 가진 무철심형 리니어모터를 상세히 설명한다.1 is an overall structural diagram of a stator and a mover of an ironless linear motor having a cooling control system according to the present invention, Figure 2 is a perspective view showing the assembled state of the unit coil according to the present invention, Figure 3 is a unit according to the present invention 4 is a side cross-sectional view showing a laminated structure between coils of coils, and FIG. 4 is an assembled state diagram showing a coupling state of a stator and a movable body according to the present invention. Referring to FIGS. 1 to 4, an iron-free linear having a cooling control system according to the present invention. The motor will be described in detail.
본 발명에 의한 냉각 제어 시스템을 가진 무철심형 리니어모터는 영구 자석(21)과, 상기 영구 자석(21)을 배열된 형태로 고정하는 요크(22)로 구성된 고정자(20)와, 전원이 공급되는 단위코일(11)과 상기 단위 코일(11)을 고정하는 고정블럭(12)을 구비한 가동자(10)를 구비하여 구성된다.Iron-free linear motor having a cooling control system according to the present invention is a stator 20 consisting of a permanent magnet 21, a yoke 22 for fixing the permanent magnet 21 in an arrayed form, the power is supplied And a mover 10 having a unit coil 11 and a fixed block 12 for fixing the unit coil 11.
상기 고정자(20)는 영구자석(21)을 N, S로 순차적으로 배열하고 그 일측은 "ㄷ"형 요크(22)를 통해 영구자석이 고정된 양측식으로 구성함으로써, 그 내부에 설치된 가동자(10)에 자기장을 형성시킨다.The stator 20 sequentially arranges the permanent magnets 21 in N and S, and one side of the stator 20 is configured as a bilateral type in which the permanent magnets are fixed through the "c" yoke 22, thereby installing a movable member therein. A magnetic field is formed at (10).
상기 가동자(10)는 코일 1종(A, B, C)을 앞뒷면으로 교대로 조합하여 3개의 코일이 1조가 되는 3상 전원방식의 단위코일(11)을 형성하는데, 상기 단위코일(11) 을 형성하는 각각의 코일(A,B,C) 형태는 도 2에서 보는 바와 같이, 가운데에 공간이 형성된 구조로서, 상기 단위코일(11)은 1상의 코일(B)내에 형성된 공간내에 2상의 코일(A, C)의 일측이 각각 삽입된 형태로 배열 구성된다.The mover 10 alternately combines one or more coils A, B, and C from the front and rear to form a three-phase power unit coil 11 in which three coils are one set, wherein the unit coil ( 11) Each coil (A, B, C) forms the structure is formed in the middle, as shown in Figure 2, the unit coil 11 is formed in the space formed in the coil (B) of one phase 2 One side of the coils (A, C) of the phase is arranged in an inserted form, respectively.
그리고, 요구되는 추력의 크기에 따라, 상기와 같이 구성된 단위코일(11)을 n개 조합하여 늘려 나가게 되며, 이때, 단위코일간의 조합은 단위코일의 일측에 형성된 코일의 공간내로 조합되는 단위코일의 일측이 역상으로 삽입된 형태로 배열 구성함으로써, 추력의 크기는 정량적으로 n배 만큼 비례하여 커지게 되는 반면, 상기 단위 코일(11)과 단위 코일(11)의 조합부에 공간이 형성되지 않아 단위체적당 추력이 커지게 되는 것이다.And, according to the size of the required thrust, the number of unit coils 11 configured as described above is increased by combining n, wherein the combination of unit coils of the unit coils are combined into the space of the coil formed on one side of the unit coil. By arranging one side in an inverted form, the thrust size is increased quantitatively by n times, while no space is formed in the combination portion of the unit coil 11 and the unit coil 11. Moderate thrust will be increased.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시형태로, 코일(A, B, C)의 점유율을 높이기 위해 코일의 단면은 사각형상을 가진 정렬 권선을 사용하고, 코일의 형상을 극피치(영구자석과 영구자석간의 피치) τ에 대한 코일의 폭 Wc가 4/3τ, 코일의 사각단면의 폭이 1/3τ가 되도록하고, 코일의 외형치수를 정확하게 설계하게 되면, 별도의 치구없이 조립이 용이할 뿐만 아니라, 추력을 발생시키는 유효 코일 부분은 빈틈없이 촘촘히 배열되므로 단위부피당 추력을 높일 수 있다.In addition, in one preferred embodiment of the present invention, in order to increase the occupancy of the coils (A, B, C), the coil cross section uses an alignment winding having a rectangular shape, and the shape of the coil is extremely pitch (permanent magnet and permanent magnet). Pitch) If the width Wc of the coil relative to τ is 4 / 3τ, the width of the rectangular cross section of the coil is 1 / 3τ, and the outer dimension of the coil is correctly designed, it is easy to assemble without separate jig, The effective coil portion generating the thrust is tightly arranged so that the thrust per unit volume can be increased.
이와 같이 배열된 단위 코일(11)은, 코일 상호간의 긴밀한 결합 및 절연을 위해 코일의 표면에 몰딩재로 몰딩시켜 결합하게 되는데, 이때 바람직하게는 절연성 및 고착성이 우수한 에폭시 수지를 사용하여 몰딩을 한 후, 고정 블럭(12)을 통해 최종적으로 고정하게 된다.The unit coils 11 arranged in this way are molded by molding with a molding material on the surface of the coils for tight coupling and insulation between the coils. In this case, the unit coils 11 are molded using an epoxy resin having excellent insulation and adhesion properties. After that, it is finally fixed through the fixing block 12.
상기와 같이 구성된 고정자(20)와 가동자(10)를 상호 결합시켜 코일에 전류를 공급하게 되면, 가동자는 플레밍의 왼손법칙에 의해 특정 방향으로 자기장을 형성하게 되어 가동자는 직선운동을 하게 되는 것이다.When the stator 20 and the mover 10 configured as described above are coupled to each other to supply a current to the coil, the mover forms a magnetic field in a specific direction by the Fleming's left-hand law, which causes the mover to move linearly. .
도 5는 본 발명에 따른 무철심형 리니어모터의 냉각구조를 나타낸 가동자의 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 무철심형 리니어모터의 단면구조도이고, 도 7은 본 발명에 따른 냉각구조의 전체 흐름을 나타낸 블럭도로서, 도 5 내지 7을 참조하여 본 발명에 따른 냉각 제어 시스템을 가진 무철심형 리니어모터의 냉각구조를 설명한다.Figure 5 is a perspective view of the mover showing the cooling structure of the ironless linear motor according to the present invention, Figure 6 is a cross-sectional structural view of the ironless linear motor according to the present invention, Figure 7 is a whole flow of the cooling structure according to the present invention As a block diagram shown, a cooling structure of a coreless linear motor having a cooling control system according to the present invention will be described with reference to Figs.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 리니어모터는 그 특성상 가동자의 코일 발열량이 커짐에 따라 리니어모터의 효율성이 저하되고, 과도한 전력의 소비를 유발하며, 또한 고정밀도를 유지하기 어렵게 된다.In the linear motor according to the present invention configured as described above, the efficiency of the linear motor decreases as the coil heat generation amount of the mover increases, causing excessive power consumption, and also it is difficult to maintain high precision.
이를 방지하고자, 본 발명에서는 무철심 리니어모터의 발열부인 단위 코일(11)의 양표면에 직접 압축공기를 분사하는 압축공기 분사방식의 냉각방식을 제공한다.In order to prevent this, the present invention provides a cooling method of a compressed air injection method for directly injecting compressed air to both surfaces of the unit coil 11 that is a heat generating portion of the ironless linear motor.
상기 방식을 구현하기 위한 냉각구조에 있어서 고정블럭(12)을 관통하여 압축공기의 통로인 냉각관(13)을 형성하고, 상기 냉각관(13)의 유입구(13a)에는 압축공기의 유입을 제어하는 압축기와 연결된 에어솔레노이드 밸브(14)를 구비한다.In the cooling structure for implementing the above method, the cooling pipe 13 is formed through the fixed block 12 to form a passage of compressed air, and the inlet 13a of the cooling tube 13 controls the inflow of the compressed air. And an air solenoid valve 14 connected to the compressor.
이때, 상기 냉각관(13)상에는 압축공기가 배출되는 다수 개의 배출구(13b)를 일정간격으로 배치하게 되는데, 상기 배출구(13b)는 코일의 양 표면을 향해 압축공기가 분사될 수 있도록 경사각을 두어 다수 개를 배치하게 된다. 또한, 상기 고정블럭(12) 상에 냉각관(13)을 가공하기 위해 발생시킨 구멍들은 무두볼트(16)로 폐쇄시켜 압축공기의 손실을 방지한다.In this case, a plurality of outlets 13b through which compressed air is discharged are arranged at predetermined intervals on the cooling tube 13, and the outlets 13b are inclined at an angle so that compressed air can be injected toward both surfaces of the coil. Many will be deployed. In addition, the holes generated to process the cooling tube 13 on the fixed block 12 is closed with a tanned bolt 16 to prevent the loss of compressed air.
이로 인해, 무철심 리니어모터의 동작으로 단위코일(11)이 발열되면, 압축공기는 코일의 양 표면에 직접적으로 분사되어 코일을 효율적으로 냉각시킬 수 있고, 또한 상기 분사된 압축공기의 일부는 고정자(20)와 가동자(10)간의 공간내로 침투하게 되고, 또 일부는 고정자(20)의 영구자석(21)간에 형성된 공극내로 침투하여 무철심 리니어모터의 냉각효율을 극대화시키게 된다.For this reason, when the unit coil 11 generates heat by the operation of the ironless linear motor, compressed air is directly injected to both surfaces of the coil to efficiently cool the coil, and part of the injected compressed air is stator. It penetrates into the space between the 20 and the mover 10, and part of it penetrates into the gap formed between the permanent magnets 21 of the stator 20 to maximize the cooling efficiency of the ironless linear motor.
한편, 상기와 같이 구성된 무철심 리니어모터의 냉각구조에 있어 절전을 위해 제어기와 연결된 온도감지센서(15)를 발열부인 단위코일(11) 상에 구비하는데, 이때 단위코일의 발열을 쉽게 감지하기 위해 단위코일을 몰딩하기 이전에 온도 감지센서(15)와 코일의 표면을 열 전도율이 우수한 접착제를 사용하여 접합하게 된다.Meanwhile, in the cooling structure of the ironless linear motor configured as described above, a temperature sensing sensor 15 connected to a controller is provided on the unit coil 11 which is a heating unit for power saving. In this case, in order to easily detect heat generation of the unit coil, Before molding the unit coil, the temperature sensor 15 and the surface of the coil are bonded using an adhesive having excellent thermal conductivity.
이로 인해, 도 7에서 보는 바와 같이 단위코일이 과열되었을 경우, 온도감지센서가 이를 감지하여 과열 경보신호를 제어기로 송신함으로써 에어솔레노이드 밸브(14)를 개방시켜 발열된 단위 코일(11)를 냉각시키게 된다. 반면, 단위코일이 과열되지 않을 시에는, 에어솔레노이드 밸브(14)는 폐쇄되어 압축기의 작동을 정지시키게 되어, 코일의 냉각으로 인한 전력의 낭비를 방지할 수 있는 것이다.Therefore, as shown in FIG. 7, when the unit coil is overheated, the temperature sensor detects this and transmits an overheat alarm signal to the controller to open the air solenoid valve 14 to cool the generated unit coil 11. do. On the other hand, when the unit coil is not overheated, the air solenoid valve 14 is closed to stop the operation of the compressor, it is possible to prevent the waste of power due to the cooling of the coil.
한편, 이상에서는 코일을 가동자측에 구비하고, 영구자석을 고정시킨 형태로 무철심형 리니어모터를 예를 들어 설명하였지만, 그 응용분야에 따라서는 역으로상기 단위코일(11)이 구비된 가동자(10)를 고정하여 고정자로 구성하고, 상기 영구자석(21)이 구비된 고정자(20)를 가동자로 사용하는 영구자석 가동형(Moving Magnet type)으로 구성하는 것도 가능하며, 이 또한 본 발명의 기술범위로 예정하고 있는 바이다.On the other hand, in the above, the coil is provided on the mover side, and a non-iron type linear motor has been described as an example in which the permanent magnet is fixed. However, depending on the application field, the mover provided with the unit coil 11 is inversely formed. 10) may be configured to be a stator, and a permanent magnet type using a stator 20 provided with the permanent magnet 21 as a mover, which is also a technique of the present invention. It's going to be in range.
본 발명은 단위코일을 형성함에 있어, A, B, C간의 코일의 조합시에 공간을 제거함으로써 가동자의 단위체적당 효율을 극대화시켜 고효율의 무철심형 리니어모터를 구현할 수 있으며, 동일한 형상의 코일이 반복되는 구조로 되어 있어, 3가지 각기 다른 형상의 코일들로 단위코일을 형성한 종래의 형태에 비해 재고의 부담도 줄일 수 있고, 각기 다른 코일의 제작에 소요되는 부대경비를 절감할 수 있다.In the present invention, in forming the unit coil, by eliminating the space in the combination of the coils between A, B, C to maximize the efficiency per unit volume of the mover to implement a high-efficiency ironless linear motor, the coil of the same shape is repeated As a structure, the burden of inventory can be reduced compared to the conventional form in which the unit coils are formed of three different shape coils, and the secondary expenses required for manufacturing different coils can be reduced.
또한, 무철심형 리니어모터의 발열부인 코일의 표면에 직접적으로 압축공기를 분사하는 효과적인 냉각구조를 제공함으로써 무철심형 리니어모터의 안정도 및 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, it is possible to obtain an effect of improving the stability and precision of the ironless linear motor by providing an effective cooling structure for directly injecting compressed air to the surface of the coil, which is a heat generating portion of the ironless linear motor.
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR870008428A (en) * | 1986-02-19 | 1987-09-26 | 미다 가쓰시게 | Moving coil type linear motor |
| JPH01264558A (en) * | 1988-02-04 | 1989-10-20 | Trilogy Syst Corp | Linear motor |
| KR20000063652A (en) * | 2000-07-28 | 2000-11-06 | 양창일 | Linear motor |
| KR20000075004A (en) * | 1999-05-27 | 2000-12-15 | 정문술 | Cooling System for Linear Motor |
| US6265793B1 (en) * | 1998-11-12 | 2001-07-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Linear motor coil for exposure apparatus |
| KR20010109919A (en) * | 2000-06-05 | 2001-12-12 | 진우성 | A moving-coil type linear direct current motor |
| JP2002186241A (en) * | 2000-12-14 | 2002-06-28 | Hitachi Metals Ltd | Linear motor and mold coil therefor |
| KR20030067073A (en) * | 2002-02-06 | 2003-08-14 | 주식회사 져스텍 | Linear motor having coil modules |
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR870008428A (en) * | 1986-02-19 | 1987-09-26 | 미다 가쓰시게 | Moving coil type linear motor |
| US4758750A (en) * | 1986-02-19 | 1988-07-19 | Hitachi, Ltd. | Linear motor of moving-coil type |
| JPH01264558A (en) * | 1988-02-04 | 1989-10-20 | Trilogy Syst Corp | Linear motor |
| US6265793B1 (en) * | 1998-11-12 | 2001-07-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Linear motor coil for exposure apparatus |
| KR20000075004A (en) * | 1999-05-27 | 2000-12-15 | 정문술 | Cooling System for Linear Motor |
| KR20010109919A (en) * | 2000-06-05 | 2001-12-12 | 진우성 | A moving-coil type linear direct current motor |
| KR20000063652A (en) * | 2000-07-28 | 2000-11-06 | 양창일 | Linear motor |
| JP2002186241A (en) * | 2000-12-14 | 2002-06-28 | Hitachi Metals Ltd | Linear motor and mold coil therefor |
| KR20030067073A (en) * | 2002-02-06 | 2003-08-14 | 주식회사 져스텍 | Linear motor having coil modules |
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