KR100699643B1

KR100699643B1 - 구동 제어 시스템

Info

Publication number: KR100699643B1
Application number: KR1020040045396A
Authority: KR
Inventors: 다케우치게사토시
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2003-06-19
Filing date: 2004-06-18
Publication date: 2007-03-23
Also published as: EP1489734A3; CN1320742C; DE602004016078D1; JP2005192380A; KR20040111146A; EP1489734A2; US6982530B2; EP1489734B1; US20050012475A1; CN1574557A; JP4269984B2

Abstract

본 발명의 구동 제어 시스템은 서로 인접 배치되는 복수의 모터와, 이 모터의 구동 제어 회로를 구비하여 이루어지고, 구동 제어 회로는 적어도 하나의 모터에 여자(勵磁) 신호를 보내어 자기 로터를 구동시키고, 다른 모터의 자기 로터를, 여자 구동되는 자기 로터로부터 발생하는 자계와 자기 결합에 의해 동기 구동하도록 구성했다.

Description

구동 제어 시스템{DRIVE CONTROL SYSTEM}

도 1은 모터 구조의 모식도와 동작 원리를 나타내는 도면,

도 2는 도 1에 계속되는 동작 원리를 나타내는 도면,

도 3은 도 2에 계속되는 동작 원리를 나타내는 도면,

도 4는 도 3에 계속되는 동작 원리를 나타내는 도면,

도 5는 전자 코일의 접속 상태를 나타내는 등가 회로도,

도 6은 모터의 드라이버부의 블록도,

도 7은 그 상세 블록도,

도 8에서 (a)는 동기 모터(synchronous motor)의 사시도, (b)는 모터의 개략 평면도, (c)는 그 측면도, (d)는 A상 전자 코일(제 1 자성 부재), (e)는 B상 전자 코일(제 2 자성 부재)을 나타내는 도면,

도 9는 코일로 출력되는 여자 전류의 PWM 제어 파형 특성도,

도 10은 도 27의 블록 구성에 의한 파형 특성도,

도 11은 A상·B상 버퍼 회로의 상세도,

도 12는 여자 구동 측 모터와 동기 구동 측 모터를 수평 방향으로 병렬 배치시킨 구조를 나타내는 블록도,

도 13은 그 모터 배치에 있어서의 구동 시스템의 블록도,

도 14는 동기 구동 측 모터의 센서 출력을 여자 구동 측 모터의 드라이버로 귀환시킨 기능 블록도,

도 15는 그 동기 구동 측 모터의 코일로부터 출력되는 에너지를 충전 제어 회로에 접속한 기능 블록도,

도 16은 여자 구동 측 모터와 동기 구동 측 모터를 직선 방향으로 중첩하여 배치한 구조예를 나타내는 도면,

도 17은 종래의 모터를 사용한 부하의 구동 시스템을 나타내는 블록도,

도 18은 도 12의 변형예를 나타내는 도면,

도 19는 도 16의 변형예를 나타내는 도면,

도 20은 구동 측 로터(자성체)와 피구동 측 로터(부하 측)의 배치예를 나타내는 평면도,

도 21은 그 변형예에 대한 평면도,

도 22는 다른 변형예에 대한 평면도,

도 23은 또 다른 변형예에 대한 평면도,

도 24는 구동 측 로터에 대하여 피구동 측 로터를 복수 연결시킨 배치예에 관한 평면도,

도 25는 본 발명의 실시예 2에 관한 복수의 자성체의 배치예를 나타내는 도면,

도 26은 센서의 디지털 출력을 코일 구동 회로에 직접 귀환시키기 위한 제어 회로 블록도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 제 1 자성체(A상 코일) 12 : 제 2 자성체(B상 코일)

14 : 제 3 자성체 16 : 코일

18 : 전자 코일 20 : 영구 자석

30 : OSC(수정 발진기) 32I : D-PLL

32G : A상 버퍼부 32H : B상 버퍼부

33 : CPU 300 : 구동 제어부

34A : A상 센서 34B : B상 센서

본 발명은 복수의 자성 구동체를 조합해서, 에너지의 전달 기구를 구성하여 이루어지는 발명에 관한 것으로, 특히, 복수의 모터를 조합하여 구동하는 시스템에 의해, 임의 모터로부터 발생하는 자계를 다른 모터의 자기 로터에 자기 결합시켜, 다른 모터를 통전시키지 않고 이 다른 모터의 자기 로터를 동기 회전 구동시켜 이루어지는 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 전동 생활 용품, 전동 자동차, 전동 로봇 제어, 전동 완구, 전동 비행기, 자기 발전기 등에 이용할 수 있다.

복수의 부하를 구동시키는 경우에는, 하나의 모터로부터의 구동력을, 기어의 전달 기구를 통해 복수의 부하와 결합시키고 있다. 도 17은 이것을 나타내는 도면으로서, 모터는 축전 에너지에 의해 구동되고, 모터의 구동은 기어1에 전달되어 부하1이 구동되고, 기어1의 회전은 기어2에 전달되어 부하2가 구동되며, 순서대로 기어N의 회전이 기어N+1에 전달되어 부하N+1이 구동되게 되어 있다.

또, 본 발명에 관련되는 종래예로서, 일본 특허 공개 평성 제11-206077호 공보에 기재된 편평형(扁平形) 브러시리스 직류 모터가 있다. 이 종래예에 따르면, 배선 기판(25)의 각 회전 부재(26, 27)에 접하는 적어도 한쪽 표면에는, 인쇄 배선에 의해 복수의 코일(36)이 형성되고, 코일(35)이 순차적으로 통전됨으로써, 배선 기판(25)의 시계 방향으로 진행하는 회전 자계가 형성되고, 영구 자석편(31, 32)과의 자기 결합으로 회전자(24)가 회전되는 것을 나타내고 있다.

그렇지만 상기 구동 시스템에 따르면, 모터의 구동력이 전달되어 가는 과정에서 기계적 손실에 의해 손실이 발생한다. 그래서, 본 발명은 이러한 손실이 적은, 복수 모터의 조합 배치에 의한 구동 전달 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 다른 목적은 기계 손실이 적게 부하를 구동할 수 있는 모터 구동 전달 제어 시스템을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 자성체를 복수 배치하여, 적어도 하나의 자성체의 구동력이 기계적 전달 기구를 거치지 않고 다른 자성체에 순차 전달되는 기구로 이루어지는 구동 제어 시스템으로서, 적어도 하나의 자성체가 회전하는 것에 의한 자계를 다른 자성체에 자기 결합시켜, 당해 다른 자성체를 동기 구동시키도록 한 것을 특징으로 하는 것이다. 보다 자세하게는, 상기 자성체가 자기 로터를 구비하는 모터로 이루어지고, 이 모터를 복수개 서로 인접 배치하여 이루어지고, 또한 이 모터의 적어도 하나를 여자하여 구동시키는 구동 제어 회로를 구비하여 이루어지는 구동 시스템이며, 당해 구동 제어 회로는 적어도 하나의 상기 모터에 상기 자기 로터를 구동시키기 위한 구동 신호를 보내도록 구성되고, 또한, 다른 모터의 자기 로터는 여자 구동되는 자기 로터로부터 발생하는 자계와의 자기 결합에 의해, 동기 구동되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 여자 구동되는 대상으로부터 발생하는 자계에 의한 자기 결합에 의해 다른 구동 대상이 동기 구동되기 때문에, 구동의 전달 과정에서 기계적 결합을 거칠 필요가 없고, 그 결과, 기계 손실이 없는 에너지 전달 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 구동하는 자성체의 자계 강도 변화를 검출하는 센서를 마련하고, 이 센서의 출력을 상기 다른 자성체의 자성 코일로 여자 전류로서 직접 공급하는 것을 특징으로 하는 구동 제어 시스템이며, 상세하게는, 상기 다른 자성체가 교대로 다른 극으로 착자(着磁)된 복수의 영구 자석을 연속해서 배치한 이동 체에 대하여, 복수의 전자 코일을 스테이터(stator)로 하여 상기 이동체에 비접촉으로 배치하고, 이 전자 코일에 여자 전류를 공급하여 상기 이동체와 전자 코일 사이의 인력-반발력(attraction-repulsion)에 의해 당해 이동체를 이동 운동시키도록 하여 이루어지고, 또한, 상기 구동하는 자성체는, 구동원에 접속되어 이루어지는, 교대로 서로 다른 극으로 착자된 복수의 영구 자석을 연속하여 배치한 이동체, 특히 로터이다.

본 발명에 따르면, 구동하는 자성체로부터 발생하는 자계에 의한 자기 결합에 의해 다른 자성체가 여자 구동되는 것에 부가하여, 구동하는 자성체의 주기적인 자계 변화를 센서가 검출하면, 이 센서의 주기적인 출력이 다른 자성체의 전자 코일에 공급된다. 이 센서 출력을 다른 자성체의 전자 코일에 직접 공급함으로써, 다른 전자 코일과 상기 이동체 사이에서 주기적인 인력-반발력에 의해 이 이동체를 더 회전시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 복수 자성체를 배치한 시스템으로 이루어지는 구동체와 부하체(負荷體)의 조합에 있어, 적어도 하나의 상기 구동체와 적어도 하나의 부하체 사이에서 자기 결합에 의한 비접촉 운동 전달을 행하고, 상기 부하체에는 자성체의 위치 검출 수단을 마련하고, 이 검출 결과에 근거하여 상기 구동체를 여자시키는 전자 코일을 마련한 것을 특징으로 하는 자기 전달 시스템인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적, 특징, 국면 및 이익 등은 첨부 도면을 참조로 하여 설명하는 이하의 상세한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따라 여자 구동되는 모터의 구동 원리를 나타내는 모식도를 나타내는 것이다. 이 모터는 제 1 자성체(A상 코일)(10) 및 제 2 자성체(B상 코일)(12) 사이에 제 3 자성체(14)를 개재시킨 구성을 구비하고 있다.

이들 자성체는 환상(원호 형상, 원 형상) 또는 직선 형상 중 어느 하나로 구성되어도 좋다. 자성체가 환상으로 형성된 경우에는, 제 3 자성체 또는 제 1·제 2 자성체의 어느 하나가 로터로서 기능하고, 자성체가 선형으로 형성된 경우에는, 어느 하나가 슬라이더로 된다.

제 1 자성체(10)는 교대로 서로 다른 극으로 여자 가능한 코일(16)이 소정 간격, 바람직하게는, 균등 간격을 두고 순서대로 배열된 구성을 구비하고 있다. 이 제 1 자성체의 등가 회로도를 도 5에 나타낸다. 도 1 내지 도 4에 따르면, 후술하는 바와 같이, 2상의 여자 코일에는, 시동 회전(2π) 중 상시 전 코일을 앞서 설명한 극성으로 여자시키고 있다. 따라서, 로터나 스테이터 등의 피구동 수단을 높은 토크로 회전·구동시키는 것이 가능해진다.

도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 복수의 전자 코일(16)(자성 단위)이 등간격으로 직렬 접속되어 있다. 참조 부호 18A는 이 자기 코일에 주파수 펄스 신호를 인가하는 여자 회로의 블록이다. 이 여자 회로로부터 전자 코일(16)로 코일을 여자시키기 위한 여자 신호를 흘렸을 때, 인접하는 코일 사이에서 교대로 자극의 방향이 변하도록, 각 코일이 여자되도록 미리 설정되어 있다. 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 전자 코일(16)이 병렬로 접속되어 있어도 좋다.

이 여자 회로(구동 제어 회로)(18A)로부터 제 1 자성체(10)의 전자 코일(16) 로 공급되는 여자 전류의 극성 방향을 소정 주기로 교대로 전환하기 위한 주파수를 가진 신호를 인가하면, 도 1 내지 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 3 자성체(14)의 측의 극성이 N극→S극→N극으로 상호 변화하는 자기 패턴이 형성된다. 주파수 펄스 신호가 역극성이 되면, 제 1 자성체의 제 3 자성체 측의 극성이 S극→N극→S극으로 상호 변화하는 자기 패턴이 발생한다. 그 결과, 제 1 자성체(10)에 나타나는 여자 패턴은 주기적으로 변화한다.

제 2 자성체(12)의 구조는 제 1 자성체(10)와 마찬가지지만, 제 2 자성체의 전자 코일(18)은 제 1 자성체의 전자 코일(16)에 대해 위치적으로 어긋나 배열되어 있는 점이 다르다. 즉, 특허 청구 범위에 기재되어 있는 바와 같이, 제 1 자성체의 코일 배열 피치와 제 2 자성체의 코일 배열 피치가 소정의 피치 차(각도 차)를 갖도록 설정되어 있다. 이 피치 차는 영구 자석(제 3 자성체)(14)이 코일(16, 18)에 대하여 여자 전류의 주파수의 1주기(2π)에 대응하여 움직이는 거리, 즉, 한 쌍의 N극과 S극의 합계 거리, 그것의 1/4인 π/2에 대응하는 거리가 바람직하다.

다음에 제 3 자성체(14)에 대해 설명한다. 도 1 내지 도 4에 나타내는 바와 같이, 이 제 3 자성체(14)는 제 1 자성체 및 제 2 자성체 사이에 배치되어 있고, 교대로 역의 극성을 가진 복수의 영구 자석(20)(검게 칠해져 있음)이 선형(직선 또는 원호 형상)으로, 소정 간격, 바람직하게는 균등 간격을 두고 배열되어 있다. 원호 형상이란, 완전한 원, 타원 등 폐루프 외에, 불특정 환상 구조나, 반원, 부채형도 포함한다.

제 1 자성체(10)와 제 2 자성체(12)는 등거리를 거쳐, 예컨대, 평행하게 배 치되어 있고, 제 1 자성체와 제 2 자성체의 중심 위치에 제 3 자성체(14)가 배치되어 있다. 제 3 자성체에 있어 개개의 영구 자석의 배열 피치는 거의 제 1 자성체(10) 및 제 2 자성체(12)에 있어서의 자기 코일의 배열 피치와 같다.

다음에, 제 1 자성체(10)와 제 2 자성체(12) 사이에 전술한 제 3 자성체(14)가 배치된 자기체(磁氣體) 구조의 동작을, 도 1 내지 도 4를 이용해서 설명한다. 전술한 여자 회로(도 5의 참조 부호 18이고, 후에 설명함)에 의해, 어떤 순간에 제 1 자성체 및 제 2 자성체의 전자 코일(16, 18)에는, 도 1(a)에 나타내는 바와 같은 여자 패턴이 발생한다.

이 때, 제 1 자성체(10)의 제 3 자성체(14) 측으로 임하는 표면의 각 코일(16)에는, →S→N→S→N→S→의 패턴으로 자극이 생기고, 제 2 자성체(12)의 제 3 자성체(14) 측으로 임하는 표면의 코일(18)에는, →N→S→N→S→N→의 패턴으로 자극이 생긴다. 여기서, 도면 중 실선으로 표시되는 화살표는 인력(引力)을 나타내고, 일점 쇄선으로 표시되는 화살표는 반력(反力)을 나타낸다.

다음 순간, (b)에 나타내는 바와 같이, 제 1 자성체에 구동 회로(18)(도 5)를 거쳐 인가되는 펄스파의 극성이 반전하면, (a)의 제 1 자성체(10)의 코일(16)에 발생하는 자극과, 제 3 자성체(14) 표면의 영구 자석(20)의 자극 사이에 반발력이 발생하고, 한편, 제 2 자성체(12)의 코일(18)에 발생하고 있는 자극과, 제 3 자성체(14)의 영구 자석의 표면의 자극 사이에 인력이 발생하고 있기 때문에, (a) 내지 (e)에 나타내는 바와 같이, 제 3 자성체는 도면의 오른쪽 방향으로 순차 이동한다.

제 2 자성체(12)의 코일(18)에, 제 1 자성체의 여자 전류와는 위상이 어긋난 펄스파가 인가되어 있고, (f) 내지 (h)에 나타내는 바와 같이, 제 2 자성체(12)의 코일(18) 자극과 제 3 자성체(14)의 영구 자석(20) 표면의 자극이 반발하여 제 3 자성체(14)를 더 오른쪽 방향으로 이동시킨다. (a) 내지 (h)는 영구 자석이 π에 대응하는 거리를 이동한 경우를 나타내고 있고, (i) 내지 (p)가 나머지의 π에 대응하는 거리를 이동한 경우, 즉, (a) 내지 (p)에서 전자 코일(16, 18)에 공급되는 주파수 신호의 1주기 분(2π)에 상당하는 거리를 제 3 자성체가 제 1·제 2 자성체에 대하여 상대적으로 이동한다.

이와 같이, 제 1 자성체(A상)와 제 2 자성체(B상)에 서로 위상이 다른 주파 수 신호를 각각 공급하는 것에 의해, 제 3 자성체(14)를 선형으로 슬라이드시키든지, 또는 제 3 자성체(14)를 로터로서 회전시킬 수 있다.

제 1 자성체, 제 2 자성체 및 제 3 자성체를 원호 형상으로 하면, 도 1에 나타내는 자기 구조는 회전 로터를 구성하는 것으로 되고, 이들 자성체를 직선 형상으로 형성하면, 이 자기 구조는 선형 모터를 구성하는 것으로 된다. 즉, 이들 자성체의 구조에 의해, 모터 등의 회전 구동체를 실현할 수 있다.

이 자기 구조에 따르면, 제 3 자성체는 제 1 자성체 및 제 2 자성체로부터 자력을 받아 움직일 수 있기 때문에, 제 3 자성체를 이동할 때의 토크가 커져, 토크/중량 밸런스가 우수한 것으로 되므로, 높은 토크로 구동 가능한 소형 모터를 제공할 수 있게 된다.

도 6은 제 1 자성체의 전자 코일(A상 전자 코일)(16) 및 제 2 자성체의 전자 코일(B상 전자 코일)(18)에 여자 전류를 인가하기 위한 여자 회로(구동 제어 회로) 의 일례를 나타내는 블록도이다.

이 여자 회로는 A상 전자 코일(16) 및 B상 전자 코일(18)에 각각 제어된 펄스 주파수 신호를 공급하도록 구성되어 있다. 참조 부호 30은 수정 발진기이며, 참조 부호 32I는 이 발진 주파수 신호를 M 분주하여 기준 펄스 신호를 발생시키기 위한 D-PLL 회로이다.

참조 부호 34는 제 3 자성체(이 경우에는 로터)(14)의 회전 속도에 대응한 위치 검출 신호를 발생시키는 센서이다. 이 센서로는 홀 센서(자기 센서), 광학식의 것을 바람직하게 선택할 수 있다. 자기 로터에는 영구 자석의 수에 대응하는 수의 홀이 형성되고, 이 홀이 센서에 대응하면, 센서는 홀의 개소를 통과할 때마다 펄스를 발생시킨다. 참조 부호 34A는 A상 전자 코일의 드라이버 회로에 검출 신호를 공급하기 위한 A상측 센서이며, 참조 부호 34B는 B상 전자 코일의 드라이버 회로로 검출 신호를 공급하기 위한 B상측 센서이다.

이 센서(34A, 34B)로부터의 펄스 신호는 각각 제 1·제 2 자성체에 여자 전류를 공급하기 위한 드라이버(32)로 출력되고 있다. 참조 부호 33은 CPU이며 D-PLL 회로(32I) 및 드라이버(32)로 소정의 제어 신호를 출력한다. 참조 부호 32G는 A상 코일에 여자 신호를 출력하는 A상 버퍼, 참조 부호 32H는 B상 코일에 여자 신호를 출력하는 B상 버퍼이다.

이 구동 제어부는, 도 7에 나타내는 바와 같이, A상 코일, B상 코일 시동 제어부(302)와, 센서 추종 제어부(304)로 구성되어 있다. 시동 제어부는 모터의 시동을 제어하는 것이고, 센서 추종 제어부는 모터의 시동 후 기본파를 버퍼부에 공 급할 필요 없이, 각 상 코일에 공급되는 신호파를, 각 상 센서로부터의 검출 펄스를 귀환시켜 이것에 추종시키고, 또한 이것에 동기시켜 만드는 동작을 실행한다. 수정 발신기(30)로부터의 주파수가 D-PLL(32I)에 의해 분주되고, 이것이 구동 제어부(300)에 공급되고 있다.

도 7에서, CPU(33)로부터의 회전 개시/정지 지시(306)와 회전 방향 지시(308)가 시동 제어부(302)와 센서 추종 제어부(304)에 입력되고 있다. 참조 부호 310은 멀티플렉서이며, 시동 제어부로부터의 제어 출력과 센서 추종 제어부로부터의 출력을 전환한다. 상기 D-PLL(32I)로부터의 출력(기본파)은 시동 제어부(302)에 공급되고 있다. 멀티플렉서(310)에는, 시동 제어부(302)로부터의 출력, 센서 추종 제어부(304)로부터의 출력(A상 구동, B상 구동)을 변환하는 전환 지령값이 시동 제어부(302)로부터 멀티플렉서의 입력 단자 SEL로 출력된다. 시동 제어부(302)는 시동 후 시동 제어 페이즈로부터 센서 추종 제어 페이즈로 제어 태양을 변환하기 위한 출력 Ti를 멀티플렉서(310) 및 센서 추종 제어부(304)로 출력한다.

참조 부호 312는 PWM 제어부이며, CPU(33)로부터의 듀티비 지령값(340)에 근거해서, 각 상 코일에 공급되는 구동 신호의 듀티비가 변경된다.

도 8은 본 발명에 따른 자성체를 동기 모터로서 구체화한 것이고, (a)는 당해 모터의 사시도, (b)는 모터(제 3 자성체)의 개략 평면도, (c)는 그 측면도, (d)는 A상 전자 코일(제 1 자성체), (e)는 B상 전자 코일(제 2 자성체)을 나타내는 것이다. 도 8에 부여된 참조 부호는 전술한 도면에 있어 대응하는 구성 부분과 같은 것이다.

이 모터는 고정자에 상당하는 한 쌍의 A상 자성체(10)와 B상 자성체(12)를 구비하고, 그리고 모터를 구성하는 전술한 제 3 자성체(14)를 구비하며, A상 자성체와 B상 자성체 사이에, 원환상(圓環狀)의 로터(제 3 자성체)(14)가 축(37)을 중심으로 회전이 자유롭도록 배치되어 있다. 로터와 회전축은 일체로 회전하도록, 회전축(37)은 로터의 중심에 있는 회전축용 개구에 삽입되어 있다. 도 8(b), (d), (e)에 나타내는 바와 같이, 로터에는 6개의 영구 자석이 원주 방향으로 균등하게 마련되고, 그리고 영구 자석의 극성은 교대로 반대가 되도록 되어 있고, 고정자에는 6개의 전자 코일이 원주 방향으로 균등하게 마련되어 있다.

A상 센서(34A)와 B상 센서(34B)가 특정한 거리 T(π/2에 상당하는 거리)를 거쳐 A상 자성체(제 1 자성체)의 케이스 내면 측벽에 마련되어 있다. A상 센서(34A)와 B상 센서(34B)의 거리에는, A상 코일(16)에 공급되는 주파수 신호와 B상 코일(18)에 공급되는 주파수 신호에 소정의 위상차를 마련하는데 상당하는 값이 적용된다.

전술한 대로, 로터의 원주 방향의 가장자리에는, 균등하게 복수(예컨대, 로터의 원주 방향으로 균등하게 배치하고 있는 영구 자석의 수만큼, 본 실시예에서는 6개)의 홀(35)이 형성되어 있다. 센서는 발광부와 수광부로 이루어진다. 이 홀에는 센서의 발광부로부터의 적외광을 상시 반사하여 위치 검출 시에 흡수하는 부재가 적용되고 있다. 로터의 본체는 절연물 또는 도체에 의해 형성된다.

지금, A상·B상 센서는 로터(14)가 회전하고 있는 동안 전술한 홀(35)이 이 센서를 통과할 때마다 펄스를 발생시킨다. 즉, 홀(35)에는 광을 흡수하는 오목홈 또는 광 흡수재가 마련되고, 홀이 센서를 통과할 때마다, 센서의 수광부는 발광부로부터 발광된 광을 수광하지 않는다. 따라서, 센서는 로터(14)의 회전 속도와 홀의 수에 따라 소정 주파수로 펄스파를 발생시킨다.

도 9는 듀티비 제어된 파형 특성도이며, A상, B상의 각 구동 출력의 H 기간이 CPU로부터의 제어 하에 듀티비가 변경된다. 예컨대, 모터(부하)의 최대 토크 필요 시(시동 개시 시, 가속 시 및 부하 증가 변동 시)에는 듀티비를 100%로 하고, 그 이외의 예컨대, 모터의 정속 운전 시, 저 부하 시 등에는 듀티를 낮추면 좋다. CPU는 A상 측의 자성체, B상 측의 자성체로부터의 센서 출력을 계측하는 것에 의해 모터의 부하 변동을 구하여, 소정의 듀티비를 메모리에 설정 기억된 테이블에 의해 결정한다.

도 10은 도 7의 회로에서의 파형도를 나타내는 것이고, (a)는 D-PLL의 펄스파이며, (b)는 모터의 개시 플래그이며, (c)는 A상 센서의 출력이며, (d)는 B상 센서의 출력이며, (e)는 A상 센서의 출력에 의해 출력되는 플립플롭의 출력이며, (f) B상 센서의 출력에 의해 출력되는 플립플롭의 출력이며, (g)는 A상 코일로의 출력 펄스 파형이며, (h)는 B상 코일로의 출력 펄스 파형이며, (i)는 모터의 시동 기간이며, (j)는 시동 기간에 상당하는 카운터의 카운트값을 나타내는 것이고, (a1)은 모터의 정전/역전 플래그이다. 도 7에 의한 멀티플렉서(310)는 상기 (i)의 「H」 기간 중(시동 기간), 시동 제어부(302)로부터의 출력을 PWM 제어부(312)로 출력하고, 「L」의 기간 동안(센서 추종 기간), 센서 추종 제어부의 출력을 PWM 제어부(312)로 출력하고 있다. 이 출력의 전환 형태를 (g), (h)에 나타낸다.

지금, CPU로부터 회전 방향 및 회전 지시가 시동 제어부(302) 및 센서 추종 제어부(304)로 출력되면, 시동 제어부는 시동 기간인 것의 플래그를 메모리 내에 상승시킨다(도 10(i) 참조). 시동 제어부(302)는 D-PLL(32I)의 펄스파를 2π만큼 카운트한다(예컨대, 합계 7펄스 분량). 이 기간 동안(도 10(j))은 센서로부터의 출력에 추종시키지 않고, 도 10(g) 및 도 10(h)에 나타내는 바와 같이, 시동 제어부는 A상 및 B상의 각 코일에 대한 구동 신호를 D-PLL로부터의 주파수로 만들고, 이것을 각 상 코일에 출력하여 모터의 시동을 개시시킨다. 시동 제어부는 시동 기간 종료 후 전술한 시동 플래그를 리셋한다.

시동 기간 종료 후, 센서 추종 제어부(304)는 각 상 센서의 출력(도 10(c), (d))으로부터 플립플롭(도 10(e), (f))을 거쳐 각 상 코일로의 구동 신호를 생성한다. 시동 종료 후의 센서 추종 제어 기간 동안, 센서 추종 제어부(304)는 각 상 코일에의 구동 신호를 생성하는데 D-PLL의 출력을 이용하지 않는다. CPU는 시동 기간 종료 후, 센서 추종 제어에의 전환 지령을 멀티플렉서(310)로 출력한다. 멀티플렉서는 시동 제어부로부터의 출력을 센서 추종 제어부로부터의 출력으로 전환하고, 이것을 PWM 제어부(312)로 출력한다. PWM 제어부에서는, 각 상 코일에의 구동 출력의 듀티비가 변경 조정된 후, 또는 제어되어 이것이 각 상 코일의 버퍼 회로(32G, 32H)로 보내어진다. 저 회전 시에는, 각 상 센서를 사용하지 않고 시동 기간에만 D-PLL의 주파수를 변경한 회전 속도 제어를 행한 동작이라도 좋다.

모터의 역전 시, 역전 지령이 CPU로부터 시동 제어부 또는 센서 추종 제어부 에 지령되면, 역전 플래그가 상승하고(도 10(a1)), 센서 추종 제어부(304)는 이 플래그 설정 후, 회전 방향 변위 영역 기간(도 30의 참조 부호 350) 중 B상 센서의 출력을 1회 마스킹하고, 마스킹하는 기간에 B상 코일의 정전 시 여자 신호의 극성을 B상(역전 시)의 극성이 되도록 전환한다. 이에 따라, 모터의 정전으로부터 역전으로의 거동이 원활하게 된다. 또한, 정전 시에 역전 플래그를 설정하여, 정전에 대한 제동 효과가 얻어진다.

여기서 설명한 실시예에 따르면, 모터의 시동 후, 구동 제어부는 A상 자성체 및 B상 자성체로의 여자 신호를, 센서의 출력에 추종시켜 형성하고 있기 때문에, 모터의 부하 변동에 정확히 대응한 여자 신호를 각 상의 자성체에 공급할 수 있다. 또한, 그 만큼 모터에 토크가 요구되지 않는 경우에는, 안정 회전 후 A상 또는 B상 중 어느 쪽인가를 정지하는 것이어도 좋다. 이 경우에는, 여자 신호가 정지된 상(相)의 자성체는 발전 수단, 제동 제어 수단으로 될 수 있다.

도 11은 전술한 A상·B상 버퍼 회로(32G, 32H)의 상세도를 나타내는 것이다. 이 회로는 A상 전자 코일 또는 B상 전자 코일에 펄스파로 이루어지는 여자 전류를 인가할 때의 스위칭 트랜지스터 TR1 내지 TR4를 포함하고 있다. 또한, 인버터(35A)를 포함하고 있다. 지금, 신호로서 「H」가 버퍼 회로에 인가되면, TR1이 오프 상태, TR2가 온 상태, TR3이 온 상태, TR4가 오프 상태로 되고, Ib의 방향을 가진 여자 전류가 코일에 인가된다. 한편, 신호로서 「L」이 버퍼 회로에 인가되면, TR1이 온 상태, TR2가 오프 상태, TR3이 오프 상태, TR4가 온 상태로 되고, Ib와는 반대인 Ia의 방향을 가진 전류가 코일에 인가된다. 따라서, A상 전자 코일과 B상 전자 코일 각각의 여자 패턴을 교대로 변화시킬 수 있다. 이것은 도 1에서 설명한 바와 같다. 단, A/B상으로의 여자 시에는, 트랜지스터 TR1-TR4를 오프 상태로 하는 것으로도 가능하고, 도 11에 한정되는 것은 아니다.

도 12는 모터를 수평 방향으로 복수 배열(전개)하여 이루어지는, 구동 시스템의 블록도를 나타내는 것이다. 모터의 자기 로터(18-1∼18-9)는 도 8의 것으로 각각 구성되어 있지만, 중심의 로터(18-5)만이 구동 제어 수단(회로)(300)에 접속되어 구동체에 상당하고, 그 이외의 로터는 구동 전원에는 접속되어 있지 않고, 동기 구동되는 부하로 되어있다. 즉, 중심의 로터(18-5)가 구동 회로에 의해 여자 회전 구동되고, 그 주위의 로터가, 로터(18-5)가 회전했을 때에 발생하는 회전 자계에 자기 결합(비접촉 전달 구동)되어 동기 회전된다. 구동 모터(18-5)를 제외하고, 참조 부호 18-1∼18-4·18-6∼18-9는 단지 부하 측의 자기 로터만으로 구성시킬 수도 있다.

동기 구동 측 모터의 A상 코일 및 B상 코일은 구동 제어 회로에 접속되지 않고, 필요에 따라 발전 수단에 접속되어 있어도 좋다. 또는, 모두 모터의 각 상 코일을 구동 제어 수단에 접속하지만, 필요에 따라 각 모터에 구동 제어 수단을 온/오프 상태로 함으로써, 여자 구동 측 모터와 동기 구동 측 모터를 필요에 따라 선택할 수 있다. 각 모터에는 부하를 접속할 수 있다. 각 모터의 부하 변동은 전술한 위치 센서의 출력 변동으로서 검출할 수 있다.

중심에 있는 여자 구동 측 모터가 화살표 방향으로 회전하면, 동기 구동 측 모터가 각각 화살표 방향으로 회전한다. 동기 구동 측 모터가 회전하면 이것에 인 접하는 더욱 동기 구동 측으로 되는 모터도 자기 결합에 의해 회전한다. 이 때, 각 로터 사이의 구동력 전달에 있어서는 기계 손실에 근거하는 에너지 손실은 존재하지 않는다.

도 13은 복수의 자기 로터가 배열 배치된 시스템의 기능 블록도의 복수 예이다. (a)에서는 구동원으로부터 전력(에너지)이 여자 구동 측 모터에 공급된다. 각 동기 구동 측 모터의 코일은 각각 발전기(1, 2, …, N)에 접속되어 있다. 각 발전기는 전력 제어 블록(1, 2, …, N)을 거쳐 각각 부하(1, 2, …, N)가 접속되어 있다.

(b)의 블록도가 (a)와 다른 점은 동기 구동 측 모터에 각각 부하가 접속되어 있는 것이다. (c)의 블록도가 (a)의 블록도와 다른 점은 모든 동기 구동 측 모터에 의해 공통의 부하가 구동되는 점이다.

도 14는 또 다른 실시예에 관한 것이고, 동기 구동 측 모터(702)의 회전 위치 센서(34A, 34B)로부터의 신호를 여자 구동 측 모터(700)의 드라이버(300)로 귀환시켜 이루어지는 것이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 동기 구동 측 모터의 자기 로터(14T)의 회전 위치의 위상 정보가 여자 구동 측 드라이버(300)로 귀환되는 것에 의해, 여자 구동 측 모터(700)의 드라이버는 여자 구동 측 모터의 자기 로터(14)의 회전 상태를 제어한다. 이 제어된 자기 로터의 회전에 의한 회전 자계에 자기 결합함으로써 동기 구동 측 모터의 자기 로터(14T)가 회전되고, 또한 그 회전이 제어된다. 도면 중 화살표가 자기 결합을 나타내고 있다.

도 15는 또 다른 실시예에 관한 것이고, 동기 구동 측 모터의 A상 코일(16), B상 코일(18)은 충전 회로(에너지 재생 회로)(710)에 접속되는 것에 의해, 동기 구동 측 모터의 자기 로터(14T)가 동기 구동되는 것에 따라, 각각의 상에서 발생한 에너지가 당해 충전 회로에 있어 축전 수단으로 축적할 수 있다. 또한, A상 에너지 및 B상 에너지를 에너지 제어에 의해 동기 구동 모터를 회전 제어할 수도 있다.

도 16은 복수의 모터를 수직 방향(직렬 방향)으로 겹쳐, 각 모터의 자기 로터(영구 자석)에 의해 공통의 축(160)을 회전시키도록 하는 것이다. 중심에 있는 모터(162)가 여자 구동 측이고, A상 코일(16) 및 B상 코일(18)에 각각 여자용 전기 신호가 출력된다. 그 밖의 모터(166)는 동기 구동 측이며, 각 A상 코일, B상 코일은 각각 발전·충전 제어 회로에 접속되어 있다.

지금, 여자 구동 측 모터(162)의 자기 로터가 회전하면 동기 구동 측 모터의 자기 로터(166)가 자기 결합에 의해 추종 회전한다. 그 결과, 모든 모터에서 축(160)을 회전시킨다. 축 회전 속도를 감속시키는 경우에는, 동기 구동 측 모터를 발전·충전 제어 회로에 접속하면, 발전 제동에 의해 축 회전 속도를 감속시킬 수 있게 된다. 또한, 독립된 복수의 발전 전원을 용이하게 실현할 수 있다.

또, 여자 구동 측 모터에의 구동 신호와 동기 구동 측 모터의 회전 위치 센서 출력을 PLL 제어에 의해 위상 동기시키도록 해서, 여자 구동 측 모터와 동기 구동 측 모터를 동 속도로 회전 제어할 수 있다. 토크 증폭 시 이외에는 동기 구동 측 모터의 코일을 발전 회로에 접속하면 좋다. 모터에 의해 회전되는 축은 모든 모터에 공통으로 되어 있다.

도 18은 도 12의 변형예이며, 감속 기능을 구비한 전달 시스템의 기능 블록 도이다. 참조 부호 17-1은 여자 구동 측의 자기 로터이며, 참조 부호 17-2는 동기 구동 측 자기 로터(감속기)이며, 참조 부호 17-3은 동기 구동 측 자기 로터(피전달 기구)이다. 참조 부호 1700은 자기 로터 내의 영구 자석을 나타낸다. 참조 부호 17-1의 영구 자석 개수(N : 예컨대, 6개)와, 참조 부호 17-2의 영구 자석 개수(M : 예컨대, 14개)에 의해, 참조 부호 17-1의 자기 로터의 회전 속도는 (N/M)배로 감속되어, 참조 부호 17-3의 자기 로터에 자기 결합 전달된다. 본 실시예에서는 자기 로터 17-3의 회전 속도가 A상 센서, B상 센서에 의해 검출된다.

도 19는 복수 모터를 직렬 방향으로 조합시켜 이루어지는 다른 실시예를 나타내는 측면도이다. 도 19의 참조 부호 18-1은 3기(基)의 모터 정 중앙에 배열된 여자 구동 측 모터이다. 이 모터의 직렬 방향의 양측에 있는, 참조 부호 18-2, 18-3이 동기 구동 측 모터이다. 참조 부호 18-1의 코일(12, 16)에 통전함으로써 자기 로터(14)가 회전한다. 회전에 의해 발생하는 자계의 변화로 자기 결합하여 동기 구동 측 모터의 자기 로터(14T, 14S)가 동기 회전한다. 이에 따라 자기 로터에 결합하는 축(500)이 회전하고, 축 회전 토크가 부하에 전달된다. 동기 구동되는 자기 로터에 대하여 전술한 A상 센서, B상 센서가 마련되어 있다.

도 20은 도 12의 변형예를 나타내는 것이다. 본 예에서는 로터(자성체)의 형상을 도시하도록 변경하고 있다. 즉, 로터를 환상체인 디스크로 구성하고, 이 디스크의 외주(外周)를 따라, 톱니 형상, 특히, 정현파 곡선 형상으로 자성 영역이 형성되어 있다. 참조 부호 200은 구동 측 로터이며, 참조 부호 210은 피구동 측(부하 측) 로터이다. 참조 부호 210은 자성 영역을 나타내고, 참조 부호 204는 구 동 측 로터의 회전축, 참조 부호 208은 피구동 측 로터의 회전축이다.

이 자성 영역에는, 정현파 곡선의 형상에 따라, 교대로 서로 다른 극이 되도록 복수의 자극 요소(영구 자석)(212)가 순서대로 배열되어 있다. 로터는 비자성체의 원판(206)으로 이루어지고, 이 원반의 외주를 따라 전술한 자성 영역이 형성되어 있다. 특히, 로터의 외주부에 있어, 로터 중심을 향하는 복수의 단편 영역(212)을 정하고, 이 단편 영역에, 단편 형상의 영구 자석을 원판 외주에 고정하도록 했다. 원판 외주를 감삭하는 것에 의해, 원판 외주를 상술한 정현파 형상으로 할 수 있다.

구동 측 로터(200)의 자성 영역(210)과 피구동 측 로터(201)의 자성 영역(210)은 톱니바퀴끼리가 맞물리는 것과 같이, 양 로터가 인접해서 배치되어 있다. 단, 양 로터의 자성 영역은 서로 접촉하는 일없이 약간의 극간을 사이에 두어 대향하고 있고, 구동 측의 로터가 회전하면 그 자계의 방향이 변화하고, 이 영향을 받아 피구동 측의 로터가 회전한다.

이 때, 구동 측의 자성 영역에서의 자극 요소의 배치와 피구동 측의 자성 영역에서의 자극 요소의 배치가 서로 인력 방향으로 작용하도록, 구동 측 및 피구동 측 각각에 자극 요소가 배치되어 있다.

즉, 구동 측 로터(200)의 자성 영역(210)과 피구동 측 로터(201)의 자성 영역(210)의 결합부(구동 측 로터의 볼록부와 피구동 측 로터의 오목부 결합, 또는 구동 측 로터의 오목부와 피구동 측 로터의 볼록부 결합)에 있어, 구동 측 로터의 N극과 피구동 측 로터의 S극이 가장 근접하여 대향하든지, 구동 측 로터의 S극과 피구동 측 로터의 N극이 가장 근접하여 대향하게 되어 있다.

따라서, 구동 측 로터를 회전시키면, 구동 측 로터의 자극 요소와 피구동 측 로터의 자극 요소가, 서로 끌어당기도록 자기 작용이 작용하고, 피구동 측 로터가 구동 측 로터의 회전에 동기하여 회전한다. 전술한 바와 같이, 참조 부호 34A는 구동 측 로터의 A상 코일에 여자 신호를 공급하는 타이밍을 결정하기 위한 센서이며, 참조 부호 34B는 구동 측 로터의 B상 코일에 여자 신호를 부여하기 위한 센서이다. 본 실시예에서는 이들 센서가 30도의 차이를 가지고 배치되어 있다.

도 20에 설명한 복수의 자성체의 배치 구조에서는 구동 측 로터와 피구동 측 로터의 자성 영역이 가까운 구동 측 로터가 회전하면, 각각의 자성 영역에서 생기고 있는 자계가 서로 간섭 또는 작용하여, 이들 로터 사이에서의 자기 전달이 실현된다. 즉, 구동 측 로터의 자성 영역과 피구동 측 로터의 자성 영역의 인력이 구동 측 로터의 회전에 따라 순차 진행하고, 피구동 측 로터의 축(208) 주위에 회전 토크가 발생함으로써, 피구동 측 로터가 회전한다. 여기서, 로터 표면의 자성 영역은 정현파 곡선으로 구성함으로써, 인접하는 로터의 자성 영역 사이에서 자극(磁極)을 집중시킬 수 있으므로, 자기 전달을 고효율로 달성할 수 있다.

도 21은 또 다른 실시예를 나타내는 것이고, 본 실시예가 도 20의 것과 다른 점은 인접하는 로터의 자극 영역에서의 자극 요소의 배열이다. 본 실시예에서는 양쪽의 로터 자성 영역 사이의 결합 영역에서, 자극 방향이 반발하도록 자극 요소가 각 로터의 자성 영역(210)에 대하여 배열되어 있다. 즉, 구동 측 로터의 N극과 피구동 측의 로터의 N극이, 또는 구동 측 로터의 S극과 피구동 측 로터의 S극이 대 향하여 양자의 자극 요소 사이에 반발력이 발생한다.

지금, 구동 측의 로터(200)가 회전하면, 구동 측 로터(200)의 주위를 따라 생기는 자계 변화가 피구동 측 로터(201)의 주위를 따라 생기는 자계에 작용하여 반발력이 발생한다. 구동 측 로터(200)가 회전하면 자계가 변화되고, 이 변화에 따라 반발력이 피구동 측 로터(201)의 둘레 방향을 따라 발생하고, 이 발생 토크에 의해 피구동 측 로터가 축(208)을 중심으로 회전한다.

도 22는 또 다른 실시예를 나타내는 것이고, 도 21의 실시예와 다른 점은 자극 요소의 배열 피치이다. 즉, 도 20의 실시예에서는, 상기 자성 영역의 라인은 정현파를 이루므로, 마치 기어와 같이 복수의 톱니가 배열되어 있는 것과 같은 형상을 가지지만, 구동 측 로터의 자성 영역 하나의 톱니가 N과 S의 쌍으로 형성되어 있는데 대해, 도 22에서는, 구동 측 로터의 자성 영역 하나의 톱니가 N 또는 S극으로 구성되어 있다. 본 실시예에 있어서도, 구동 측 로터의 자성 영역과 피구동 측 로터 사이의 시기적 반발력을 이용하여 구동 측 로터의 구동을 피구동 측 로터에 전달시키고 있다. 도 23의 실시예는 도 22의 변형예이며, 인접하는 자성 로터 사이에서 반발력이 작용하도록 인접하는 자성 영역에서의 자극 요소의 배열이 정해지고 있다.

도 24에 나타내는 바와 같이, 복수의 피구동 측 로터(201A-201C)를 구동 측 로터(200)에 대하여 복수 연결시킴으로써, 여러 가지의 자기 전달 시스템을 구축할 수 있다. 또, 도면 중 화살표가 로터의 회전 방향이다.

또, 도 12, 도 20 내지 24에 설명한 실시예에서는, 자기 전달 시스템을 구성 하는 요소가 도 8에 나타내는 모터에 의해 구성된다고 했지만, 이 모터와는 관계없이, 이들 도면에 나타내는 형상의 로터 그 자체로, 영구 자석에 의해 자극 요소가 만들어지는 것이라도 좋다. 예컨대, 구동 측 로터를 모터의 회전축에 직접 연결하고, 구동 측 로터의 구동을 피구동 측 로터에 자기 전달하는 것이라도 좋다. 또한, 센서로서는 홀 효과를 이용한 자기 센서라도 좋다.

도 25는 본 발명의 다른 실시예에 관한 것이고, 중앙의 자성체(250)는 복수의 영구 자석을 교대로 나열하여 이루어지는 로터이며, 도시하지 않은 회전 구동원에 접속하여 회전된다. 이 자성체 주위의 자성체(252)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 교대로 서로 다른 극으로 착자(着磁)된 복수의 영구 자석을 연속하여 배치한 로터에 대해, 복수의 전자 코일을 스테이터로 하여 상기 이동체에 비접촉으로 배치하고, 이 전자 코일에 여자 전류를 공급하여 상기 이동체와 전자 코일 사이의 인력-반발에 의해 당해 이동체를 이동 운동시키도록 구성된 모터인, 전술한 실시예에서 피구동 모터로서 설명된 것이다.

도 26은 다른 자성체의 A상 구동 회로(84)와 B상 구동 회로(86)에 공급되는 제어 신호의 처리 회로이다. A상 센서(35A)로부터의 디지털 출력이 EX-NOR 게이트(80)에 공급되고, B상 센서(35B)로부터의 디지털 출력이 EX-NOR 게이트 회로(82)에 공급된다. 참조 부호 92는 센서로부터의 출력을 그대로 전술한 구동 회로에 공급할지, 센서 출력값의 듀티를 변화(PWM)할지를 선택하는 제어 신호의 형성 수단이며, 참조 부호 93은 영구 자석으로 이루어지는 로터의 회전 방향을, 정전 또는 역전할지를 정하기 위한 제어 신호의 형성 수단이다. A상 코일 및 B상 코일 의 한쪽 패턴(극성)을 정전과 역전의 경우에 반대로 하면 좋다. 이들 각 수단은 마이크로 컴퓨터에 의해 실현된다. 참조 부호 88은 PWM 변환부이며, 센서 출력이 아날로그일 경우(홀 소자)로부터의 아날로그 량을 PWM 제어에 의해 로직 량으로 변환(전류 제어)하여 제어함으로써 모터의 토크를 제어하는 것이 가능하다. 참조 부호 90은 상기 참조 부호 88에서 형성된 신호나 센서로부터 직접 얻어진 신호를 선택하여 A상 구동(84), B상 구동(86)에 공급할지를 전환하는 전환 회로부이다.

센서로는, 예컨대, 홀 소자가 있다. 이 홀 소자는 자계의 변화를 검출하는 것이고, 아날로그 출력(정현파) 또는 디지털 출력을 행한다. 본 실시예에 따르면, 중심의 자성체(제 1 자성체)를 구동원에 결합하고, 주위의 인접하는 구동체(제 2 자성체)의 센서 출력을 제 2 자성체의 여자 신호로서 이용하기 때문에, 제 2 자성체의 구동 시작 시(높은 토크 필요 시)에 제 2 자성체 미약 전류(마이크로 차수의 전류 레벨)로 구동할 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 구성을 취함으로써, 모터의 구동력이 전달되어 가는 과정에서 기계 손실에 의한 손실이 적은, 복수 모터의 조합 배치에 의한 구동 전달 제어 시스템을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 기계 손실이 작게 부하를 구동할 수 있는 모터 구동 전달 제어 시스템을 제공할 수 있게 된다.

Claims

복수의 자성체를 배치하여, 적어도 하나의 자성체를 구동시켰을 때, 그 구동이 기계적 전달 기구를 거치지 않고 다른 자성체에 순차 전달되어 가는 기구로 이루어지는 구동 제어 시스템에 있어서,

적어도 하나의 자성체가 구동되는 것에 의한 자계를 다른 자성체에 자기 결합시켜, 상기 다른 자성체를 동기 구동시키되,

상기 자성체는 자기 로터를 구비하는 모터로 이루어지고,

이 모터를 복수개 서로 인접 배치하여 이루어지고, 또한 이 모터 중 적어도 하나를 여자하여 구동시키는 구동 제어 회로를 구비하며,

당해 구동 제어 회로는 적어도 하나의 상기 모터에 상기 자기 로터를 구동시키기 위한 구동 신호를 송신하도록 구성되고, 또한,

다른 모터의 자기 로터는 여자 구동되는 자기 로터로부터 발생하는 자계와의 자기 결합에 의해 동기 구동되는

구동 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 동기 구동되는 자성체에 부하가 결합되어 이루어지는 구동 제어 시스템.
삭제
제 3 항에 있어서,

적어도 하나의 상기 모터의 자기 로터에 부하가 결합되어 이루어지는 구동 제어 시스템.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 구동 제어 회로는 상기 동기 구동되는 자기 로터의 회전 위치 센서를 구비하고, 이 회전 위치 센서로부터의 검출 신호를 상기 구동 제어 회로에 귀환시키며, 이 구동 제어 회로는 상기 동기 구동되는 자기 로터의 상태에 따라 상기 여자 구동되는 자기 로터를 제어하도록 한

구동 제어 시스템.
제 5 항에 있어서,

상기 구동 제어 회로는 상기 동기 구동되는 자기 로터의 구동 상태에 따라, 상기 여자 구동되는 모터의 구동을 PLL 제어하는 구동 제어 시스템.
제 5 항에 있어서,

상기 구동 제어 회로는 상기 동기 구동되는 로터의 구동 상태에 따라, 상기 여자 구동되는 모터의 구동을 PWM 제어하는 구동 제어 시스템.
제 3 항에 있어서,

상기 복수의 모터는 서로 2차원 방향으로 병설되어 이루어지는 구동 제어 시스템.
제 3 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 복수의 모터는 서로 소정 방향으로 중첩 배치되어 이루어지는 구동 제어 시스템.
제 3 항에 있어서,

상기 모터는 제 1 자성체와 제 2 자성체와, 이 자성체 사이에 배치되어, 상 기 제 1 및 제 2 자성체에 대해 소정 방향으로 상대적으로 이동 가능한 제 3 자성체를 구비한 구조로서,

상기 제 1 자성체 및 제 2 자성체의 각각은 교대로 서로 다른 극으로 여자 가능한 복수의 전자 코일을 순서대로 배치하여 이루어지는 구성을 구비하고 있고, 상기 제 3 자성체는 교대로 서로 다른 극으로 착자된 영구 자석을 순서대로 배치하여 이루어지는 구성을 구비하고 있고, 상기 제 1 자성체와 상기 제 2 자성체는 제 1 자성체의 전자 코일과 제 2 자성체의 전자 코일이 서로 배열 피치 차를 갖도록 배치된 구성을 구비하여 이루어지는

구동 제어 시스템.
제 3 항에 있어서,

상기 자성체는 두 개의 여자 코일 N/S극 측과 S/N극 측을 1조로 한 복수의 N조를 등간격으로 배치한 상(相)을 형성하고, 이 상을 적어도 2상 마련하여 각 상의 여자 코일 배치에 각도 차를 두어 배치시키고, 또한 각 상을 대면시켜 그 사이에 다른 자성체를 마련한

구동 제어 시스템.
제 11 항에 있어서,

상기 다른 자성체는 교대로 서로 다른 극으로 착자된 영구 자석인 구동 제어 시스템.
제 11 항에 있어서,

2상의 여자 코일에 대하여, 상기 자성체로 이루어지는 로터의 회전(2π) 중에, 상시 모든 여자 코일이 구동되도록 여자되는 구동 제어 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 회전 위치 센서는 동기 구동되는 복수의 자기 로터 중에서 가장 큰 부하에 결합되는 자기 로터에 대해 마련되는 것을 특징으로 하는 구동 제어 시스템.
복수의 자성체를 배치하여, 적어도 한 개의 자성체를 구동시켰을 때에, 그 구동이 기계적 전달 기구를 거치지 않고 다른 자성체에 순차로 전달되어 가는 기구로 이루어지고, 적어도 하나의 자성체가 구동되는 것에 의한 자계를 다른 자성체에 자기 결합시켜, 당해 다른 자성체를 동기 구동시키도록 한 복수의 자성체의 배열 구조로서,

상기 자성체를 환상체(環狀體)로 형성하고, 당해 환상체의 주위를 따라 교대 로 서로 다른 극으로 착자된 복수의 자극 요소를 톱니 형상으로 형성하여 이루어지고, 인접하는 자성체의 톱니가 서로 접촉하는 일없이 약간의 극간을 두고 마련되어 있는 배열 구조.
제 15 항에 있어서,

상기 톱니가 정현파 곡선의 형상으로 형성되어 이루어지는 배열 구조.
제 15 항에 있어서,

상기 자극 요소가 영구 자석으로 구성되어 이루어지는 배열 구조.
제 15 항에 있어서,

인접하는 자성체의 상기 톱니 사이에서의 자기 결합이 서로 반발하도록 상기 자극 요소가 당해 자성체에 배치되어 이루어지는 배열 구조.
제 15 항에 있어서,

인접하는 자성체의 상기 톱니 사이에서의 자기 결합이 서로 잡아당기도록 상 기 자극 요소가 당해 자성체에 배치되어 이루어지는 배열 구조.
제 15 항에 있어서,

상기 자성체의 자극 방향이 상기 자성체의 주위를 따라 형성되어 있는 배열 구조.
청구항 15에 기재된 배열 구조를 갖는 자성체.
제 1 항에 있어서,

소망의 자성체를 구동 측과 전달 측의 어느 것에도 사용할 수 있는 구동 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 구동하는 자성체의 자계 강도 변화를 검출하는 센서를 마련하여, 이 센서의 출력을 상기 다른 자성체의 자성 코일로 여자 전류로서 직접 공급하는 것을 특징으로 하는 구동 제어 시스템.
제 23 항에 있어서,

상기 다른 자성체가, 교대로 서로 다른 극으로 착자된 복수의 영구 자석을 연속하여 배치한 이동체에 대하여, 복수의 전자 코일을 스테이터로서 상기 이동체에 접촉하지 않게 배치하고, 이 전자 코일에 여자 전류를 공급하여 상기 이동체와 전자 코일 사이의 인력-반발력에 의해 당해 이동체를 이동 운동시키도록 한 구동 제어 시스템.
제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,

상기 구동하는 자성체가, 구동원에 접속되어 이루어지는, 교대로 서로 다른 극으로 착자된 복수의 영구 자석을 연속하여 배치한 이동체, 특히 로터인 구동 제어 시스템.
제 23 항에 있어서,

상기 센서 출력값에 다른 자성체에 대한 구동 요구 토크에 근거해서 PWM 제어를 가하고, 이 제어 신호를 상기 여자 코일에 공급하여 이루어지는 구동 제어 시스템.
복수의 자성체를 배치한 시스템으로 이루어지는 구동체와 부하체의 조합에 있어, 적어도 하나의 상기 구동체와 적어도 하나의 부하체 사이에서 자기 결합에 의한 비접촉 운동 전달을 행하고, 상기 부하체에는 자성체의 위치 검출 수단을 마련하여, 이 검출 결과에 근거해서 상기 구동체를 여자시키는 전자 코일을 마련한 것을 특징으로 하는

자기 전달 시스템.