KR101191328B1 - Linear motor - Google Patents

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KR101191328B1
KR101191328B1 KR1020120055535A KR20120055535A KR101191328B1 KR 101191328 B1 KR101191328 B1 KR 101191328B1 KR 1020120055535 A KR1020120055535 A KR 1020120055535A KR 20120055535 A KR20120055535 A KR 20120055535A KR 101191328 B1 KR101191328 B1 KR 101191328B1
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KR
South Korea
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stator
coil
plurality
mover
linear motor
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KR1020120055535A
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Korean (ko)
Inventor
서승환
차정학
탁태열
Original Assignee
주식회사 대곤코퍼레이션
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • H02K41/031Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type

Abstract

PURPOSE: A linear motor is provided to remove an unnecessary cable by fixing a coil in a stator and including a permanent in a mover. CONSTITUTION: A stator(200) includes a coil from one side to the other side thereof. The stator passes through an insertion groove. A plurality of permanent magnets are repetitively installed to make N poles and S poles face each other based on the coil of the stator. A mover(300) moves backward and forward along a guide rail(100).

Description

선형 모터{LINEAR MOTOR} Linear motor LINEAR MOTOR {}

본 발명은 선형 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 불필요한 케이블의 설치를 최소화 하고 구조를 단순화시켜 파티클 이슈 발생을 최소화할 수 있는 선형 모터에 관한 것이다. The present invention relates to a linear motor, more specifically, to minimize the installation of the cable unnecessary and simplifying the structure of a linear motor to minimize particle generation issue.

본 발명은 선형 모터에 관한 것이다. The present invention relates to a linear motor.

기존 선형 모터는 자석이 고정 설치되고 코일이 이동자가 되는 구성으로서 코일과 연결되는 각종 케이블들이 필수적으로 요구되어 매우 복잡한 배치구조가 될 수 밖에 없는 구성이다. Conventional linear motor has a configuration not only can be a very complex arrangement is that the various cables are indispensable for the magnet is securely fixed and the coil is connected with a coil configuration which is self-movement. 따라서, 클린룸(Clean Room), 진공챔버 등에 사용하기 곤란한 문제점이 있다. Therefore, there is a problem difficult to use such a clean room (Clean Room), the vacuum chamber.

또한, 기존의 선형 모터는 모든 코일에 지속적으로 전류를 공급하는 구조로서 불필요한 전력을 낭비하게 되는 문제점이 있다. Further, the conventional linear motor has a problem that a waste of unnecessary power as a structure that constantly supplies a current to all coils.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0051009호에 개시되어 있는 바와 같이, 자석이 고정 설치되고 코일이 이동자가 되는 구성으로서 상술한 바와 같은 문제점을 여전히 내재하고 있는 실정이다. Knowledge of the background of the invention is a situation that is still inherent in the problems as described above as a configuration in which like characters, the magnet is securely fixed and the coil is moved as disclosed in Republic of Korea 10-2006-0051009 No.-A- .

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 코일을 고정 설치되는 고정자에 포함하고 영구자석을 전후 이동되는 이동자에 포함시킴으로써, 불필요한 케이블의 설치를 최소화 하고 구조를 단순화시켜 파티클 이슈 발생을 최소화할 수 있도록 하는 선형 모터를 제공하기 위함이다. To the purpose of the contemplated invention to solve the above problems comprises a stator fixedly installed to the coil and by including a slider which is moved around the permanent magnet, to minimize the installation of extra cable and simplify the structure to minimize the particle issues caused It is to provide a linear motor that enables.

또한, 이동자에 결합되어 이동자와 함께 이동하는 인코더 스케일과 고정자 각각에 결합되어 인코더 스케일의 위치를 감지하는 인코더 리더를 포함하고 각 고정자별로 드라이버를 별도로 구비하며 이동자가 운정정보에 따라 적정속도 및 올바른 방향으로 이동될 수 있도록 제어하는 컨트롤부를 포함함으로써, 선형 모터가 설치된 환경에 가장 적합한 조건으로 이동자를 동작시킬 수 있도록 하는 선형 모터를 제공하기 위함이다. Also, coupled to the slider is coupled to the encoder scale and the stator, respectively, which moves together with the slider includes an encoder reader for sensing the position of the encoder scale and a driver specific to each stator and the mover appropriate speed and in the right direction according to the cloud top information as is to provide a linear motor that allows, may operate who go to better accommodate the environment in which the linear motor is installed by including the control unit for controlling so as to be mobile.

또한, 이동자의 이동에 실제 영향을 미치는 고정자를 추출하여 그 고정자에 포함된 코일에 대하여만 전류가 공급되도록 제어함으로써, 최소의 전력으로 이동자의 동작을 제어할 수 있도록 하는 선형모터를 제공하기 위함이다. Also, it is to provide a linear motor which, by controlling so that the current is supplied only to the coil included in the stator extracts the stator on the actual effect on the movement of the mover, to control the operation of the mover at the lowest power .

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 코일에 흐르는 전류와 영구자석의 자기장에 의해 발생되는 추진력을 이용한 선형 모터에 있어서, 가이드 레일과; According to a feature of the present invention for achieving the object described above, the present invention relates to a linear motor using the driving force generated by the magnetic field of the permanent magnet and the current flowing through the coil, and a guide rail; 상기 가이드 레일 상에 일정한 간격으로 고정 배치되고, 일측에서 타측으로 구비되는 코일을 포함한 복수 개의 고정자; It is arranged fixed at regular intervals on the guide rail, a plurality of stator including a coil which is provided at one end side to the other; 및 상기 고정자가 일측에서 타측으로 삽입되어 관통될 수 있도록 형성된 홈 형태의 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈의 대향하는 두 내벽에 상기 삽입되는 고정자의 코일을 기준으로 N극과 S극이 서로 대향되고 교차되도록 반복 설치된 복수 개의 영구자석을 포함하여 상기 코일에 전류가 공급되는 경우 상기 고정자가 삽입홈에 관통되며 상기 가이드 레일을 따라 전진 또는 후진하는 이동자; And the stator is the insertion groove of the groove shape formed so that it is inserted into the other in one side can be penetrated is formed on the N and S poles are opposed to each other relative to the coils of the stator in which the insert to both the inner wall opposite to the groove and if so to intersect it contains repeated a plurality of permanent magnets installed where the current is supplied to the coil and the stator inserted into the groove mover to move forward or backward along the guide rail; 를 포함하고, 상기 복수 개의 고정자 중 인접한 두 고정자의 동일 지점간 거리인 고정자간 주거거리(L)와 상기 이동자의 길이(M) 및 상기 복수 개의 영구자석 중 인접한 두 영구자석의 폭(P)은 하기의 관계식을 만족함으로써, 상기 이동자의 영구자석과 상기 고정자의 코일이 겹쳐지는 면적이 일정하게 유지되도록 하며, 상기 이동자에는 상기 이동자와 함께 이동되는 인코더 스케일이 결합되고, 상기 복수 개의 고정자 각각에는 상기 인코더 스케일의 위치를 감지하여 상기 이동자의 위치정보와 상기 이동자의 속도정보를 포함하는 이동자 상태정보를 검출하는 인코더 리더가 결합되며, 상기 복수 개의 고정자 각각은 각 고정자에 포함된 코일에 각각 전류를 공급하는 드라이버와 연결된 것을 특징으로 한다. Includes, and the width (P) of the two permanent magnets wherein the adjacent ones of the plurality of stator fixed in between the same two stator adjacent points away from tracking a residential street (L) and the mobile's length (M) and the plurality of permanent magnets for the by satisfying the relational formula below, and the area of ​​the mover permanent magnets and coils of the stator overlapping remains constant, and the mover is coupled encoder scale which moves together with the slider, wherein, the plurality of the stator, respectively by detecting the position of the encoder scale, and an encoder reader combination for detecting the mover status information including the position information and the speed information of said moving of said movement, each of the plurality of stators are each supply a current to the coil included in each of the stator and that the driver for the connected feature. [관계식] L = M = n*P 이때, n은 양의 정수이다. [Expression] L = M = n * P In this case, n is a positive integer.

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또한, 상기 복수 개의 고정자 각각에 포함되는 코일 각각은, 상기 고정자 내부에서 일측에서 타측으로 배치된 복수 개의 권취선 코일로 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the coil is included in each of the plurality of stator respectively is characterized in that configured on the inside of the stator to the other plurality of winding wire coils disposed in the side of one side.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 불필요한 케이블의 설치를 최소화 하고 구조를 단순화시켜 파티클 이슈 발생을 최소화할 수 있는 선형 모터를 제공할 수 있다. In accordance with the present invention as described later discussed, to minimize the installation of the cable unnecessary and simplifying the structure can provide a linear motor that can minimize particle generation issue.

또한, 선형 모터가 설치된 환경에 가장 적합한 조건으로 이동자를 동작시킬 수 있는 선형 모터를 제공할 수 있다. In addition, it is possible to provide a linear motor which can operate who go to better accommodate the environment in which the linear motor is installed.

또한, 최소의 전력으로 이동자의 동작을 제어할 수 있는 선형모터를 제공할 수 있다. In addition, it is possible to provide a linear motor that can control the operation of the mover at the lowest power.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 선형 모터의 외부 구성을 나타낸 구성도이다. 1 is a block diagram illustrating the external configuration of a linear motor according to a preferred embodiment of the invention.
도 2는 본 발명에 따른 선형 모터의 결합 구성을 나타내기 위한 설명도이다. 2 is an explanatory view for showing the coupling structure of the linear motor in accordance with the present invention.
도 3은 고정자의 구성을 나타내기 위한 단면도이고, 도 4는 이동자의 정면도이다. Figure 3 is a cross-sectional view for showing a configuration of a stator, and Fig. 4 is a front view of the mover.
도 5는 이동자의 저면도이다. Figure 5 is a bottom view of the mover.
도 6은 이동자의 삽입홈에 결합된 영구자석의 배치구조를 나타내기 위한 사시도이다. 6 is a perspective view for showing an arrangement structure of a permanent magnet coupled to the insertion groove of the mover.
도 7은 이동자의 삽입홈에 고정자가 삽입된 상태의 구성을 나타내기 위한 단면도이다. 7 is a cross-sectional view for showing a structure of a state the stator is inserted into the insertion groove of the mover.
도 8은 이동자가 고정자와 겹쳐지며 이동하는 작동원리를 설명하기 위한 설명도이다. 8 is an explanatory view for explaining the operation principle of self-moving mobile becomes overlapped with the stator.
도 9는 본 발명에 따른 선형 모터에 컨트롤부가 포함된 개념도이다. 9 is a conceptual view showing a control portion included in the linear motor in accordance with the present invention.
도 10은 신호 제어기와 모션 제어기 및 제어명령 분배기를 포함하는 컨트롤부의 블록 구성도이다. 10 is a block diagram illustrating the control portion which includes a signal controller and a motion controller and a control command distributor.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. Methods of accomplishing the advantages and features of the present invention and reference to the embodiments that are described later in detail in conjunction with the accompanying drawings will be apparent.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. However, the invention is not limited to the embodiments set forth herein may be embodied in many different forms, but the present embodiments, and the disclosure of the present invention to complete, and ordinary skill in the art is furnished the chair in order to fully convey the concept of the invention to have, the present invention will only be defined by the appended claims. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다 Like reference numerals throughout the specification refer to like elements

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 선형 모터를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, with reference to a diagram for explaining a linear motor by the embodiments of the present invention will be described for the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 선형 모터의 외부 구성을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing the external configuration of a linear motor according to a preferred embodiment of the invention.

본 발명에 따른 선형 모터는 코일에 흐르는 전류와 영구자석의 자기장에 의해 발생되는 힘, 즉 추진력을 이용한 성형 모터에 관한 것이다. Linear motor according to the present invention relates to a molded motor using the power, that is, the driving force generated by the magnetic field of the permanent magnet and the current flowing through the coil.

일반적으로 선형 모터는 소위 플레밍의 왼손 법칙에 따라, 자석의 자기장 방향과 전류의 방향에 직각인 방향으로 발생되는 힘을 이용한다. In general, the linear motor in accordance with the so-called left-hand rule of Fleming, utilizes a force generated in a direction perpendicular to the direction of the magnetic field direction and the current of the magnet.

이를 위해 기존의 선형 모터는 N극과 S극이 대향되며 교차적으로 반복 배치된 고정된 자석과 상기 자석의 N극과 S극 사이에서 전류가 공급되는 코일이 포함되어 이동하는 구동자가 플레밍의 왼손 법칙에 따라 전진 또는 후진될 수 있도록 구성된다. Conventional linear motors for this purpose are N poles and S poles are opposed and alternately repeatedly arranged fixed magnets and left of the drive self-Fleming moving includes the coil current is applied between the magnet N pole and S pole of the according to the law it is configured to be forward or backward.

본 발명에 따른 선형 모터는 고정 설치되는 고정자(200)에 코일(210)이 포함되고, 상기 고정자(200)의 코일(210)에 공급되는 전류의 방향과 대략 직교되는 방향으로 자기장이 형성되도록 N극과 S극이 대향되어 교차되도록 배치된 영구자석(310)을 구비한 이동자(300)가 플레밍의 왼손 법칙에 따라 전진 또는 후진될 수 있도록 구성된다. Linear motor according to the present invention is N such that the fixed coil 210, the stator 200 is included that is installed, the magnetic field in a direction substantially perpendicular to the direction of current supplied to the coil 210 of the stator 200 formed are the poles and S poles opposite to the mover is configured (300) having a permanent magnet 310 is disposed so as to intersect may be forward or reverse according to the Fleming's left-hand rule.

도 2는 본 발명에 따른 선형 모터의 결합 구성을 나타내기 위한 설명도이다. 2 is an explanatory view for showing the coupling structure of the linear motor in accordance with the present invention.

또한, 도 3은 고정자의 구성을 나타내기 위한 단면도이고, 도 4는 이동자의 정면도이며, 도 5는 이동자의 저면도이고, 도 6은 이동자의 삽입홈에 결합된 영구자석의 배치구조를 나타내기 위한 사시도이다. In addition, Figure 3 show the arrangement of a permanent magnet coupled to a cross-sectional view, and Figure 4 is a front view of the mover, insert 5 is a bottom view of the mover, and Fig. 6 is the mobile's home for showing the configuration of the stator a perspective view.

또한, 도 7은 이동자의 삽입홈에 고정자가 삽입된 상태의 구성을 나타내기 위한 단면도이다. Further, Figure 7 is a cross-sectional view for showing a structure of a state the stator is inserted into the insertion groove of the mover.

도 1 내지 도 7에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 선형 모터는, 가이드 레일(100)과, 상기 가이드 레일(100) 상에 일정한 간격으로 고정 배치되고 일측에서 타측으로 구비되는 코일(210)을 포함한 복수 개의 고정자(200)와, 상기 고정자(200)가 일측에서 타측으로 삽입되어 관통될 수 있도록 형성된 홈 형태의 삽입홈(301)이 형성되고, 상기 삽입홈(301) 내벽에 상기 삽입되는 고정자(200)의 코일(210)을 기준으로 N극과 S극이 서로 대향되고 교차되도록 반복 설치된 복수 개의 영구자석(310)을 구비하여 상기 코일(210)에 전류가 공급되는 경우 상기 고정자(200)가 삽입홈(301)에 관통되며 상기 가이드 레일(100)을 따라 전진 또는 후진하는 이동자(300)를 포함한다. Figure 1 to the linear motor in accordance with the present invention as shown in Figure 7, arranged fixed at regular intervals on the guide rail 100, the guide rail 100 and includes a coil 210, which is provided with side to the other at one side and a plurality of stator 200, the stator 200 is inserted into the other in a side toward the insertion of a groove shape is formed so as to be through-groove 301 is formed, the stator is the inserted into the insertion groove 301, the inner wall ( the stator 200, when the N pole and the S pole by coil 210 opposed and crossed by having a repeating plurality of permanent magnets are installed 310, a current supplied to the coil 210 to each other of 200) through the insertion groove 301, and includes a slider 300 to move forward or backward along the guide rail 100.

이때, 상기 복수 개의 고정자(200) 각각에 포함되는 코일(210) 각각은, 복수 개의 권취선 코일로 구성되는 것이 바람직하고, 상기 복수 개의 권취선 코일은 상기 고정자(200) 내부에서 일측에서 타측으로 배치되도록 한다. At this time, each coil (210) included in said each of the plurality of stator 200 is preferably composed of a plurality of winding wire coil, and wherein the plurality of winding wire coil side to the other at one side in the interior of the stator 200 It is to be disposed. 이하, 복수 개의 권취선 코일과 상기 코일에는 동일한 도면부호를 사용하도록 한다. Hereinafter, a plurality of coil winding wire and the coil is to use the same reference numerals.

이때, 하나의 고정자(200)에 포함되는 코일(210)이 복수 개의 권취선 코일로 구성되는 경우, 상기 복수 개의 권취선 코일은 3상 또는 5상의 코일로 구성될 수 있다. At this time, when the coil 210 is included in one of the stator 200 is composed of a plurality of coil winding wire, wherein said plurality of coil winding wire may consist of a three-phase or five coils on.

상기 복수 개의 권취선 코일이 3상 코일로 구성되는 경우에는 상기 복수 개의 권취선 코일은 3개 또는 6개 등의 3의 배수의 개수로 이루어 지는 권취선 코일로 구성될 것이고, 상기 복수 개의 권취선 코일이 5상 코일로 구성되는 경우에는 상기 복수 개의 권취선 코일은 5개 또는 10개 등의 5의 배수의 개수로 이루어지는 권취선 코일로 구성될 것이다. If consisting of the plurality of winding wire coils are three-phase coil has the plurality of winding wire coils will be of a winding wire coils being composed of a number of the third drain, such as 3 or 6, wherein the plurality of winding wire If the coil is composed of a five-phase coil has the plurality of coil winding wire is to be of a winding wire coil made of a number of a multiple of five, such as five or ten.

이하는 상기 코일(210)이 3개의 권취선 코일로 이루어진 경우를 예로 설명하기로 한다 Hereinafter will be described an example when the coil 210 is made of three coil winding wire

즉, 상기 코일(210)이 3개의 권취선 코일(210)로 이루어지는 경우는, 상기 가이드 레일(100) 상에 일정한 간격으로 고정 배치되고 각 내부에 복수 개의 권취선 코일(210)이 등간격으로 구비된 복수 개의 고정자(200)와, 상기 고정자(200)가 일측에서 타측으로 삽입되어 관통될 수 있도록 형성된 홈 형태의 삽입홈(301)이 형성되고, 상기 삽입홈(301) 내벽에 상기 삽입되는 고정자(200)의 권취선 코일(210)을 기준으로 N극과 S극이 서로 대향되고 교차되도록 반복 설치된 복수 개의 영구자석(310)을 구비하여 상기 권취선 코일(210)에 전류가 공급되는 경우 상기 고정자(200)가 삽입홈에 관통되며 상기 가이드 레일(100)을 따라 전진 또는 후진하는 이동자(300)를 포함하게 된다. That is, as the coil 210 with three volumes, if made of a chwiseon coil 210 is arranged fixed at regular intervals on the guide rail 100, a plurality of volumes chwiseon coil 210 on each inside of the equal intervals and a plurality of stator (200) provided, the stator 200 is inserted into the groove shape is formed so as to be through-inserted into the other in the one side toward the groove 301 is formed and the groove in which the insert in the (301) inner wall when the current is supplied to the winding wire coil (210) having a winding wire coils plurality of permanent magnets N and S poles on the basis of 210 installed repeated to face and cross each other (310) of the stator (200) and the stator 200 through the groove will contain the mover 300 to move forward or backward along the guide rail 100.

상술한 바와 같이, 상기 복수 개의 권취선 코일(210)은 3상 코일 또는 5상 코일을 이루는 3의 배수의 개수 또는 5의 배수의 개수로 이루어지는 권취선 코일로 구성될 수 있을 것이다. The plurality of winding wire coil 210 could be of a winding wire coil made of a number of a multiple of the number of three or five of the drain forming the three-phase coil or the coil 5 as described above. 이하는 상기 권취선 코일이 3 상의 3개 코일로 구성된 것을 예로 설명하도록 한다. Hereinafter will be described in that the winding wire coil consisting of a coil 33 on an example.

즉, 본 발명에 따른 선형 모터는 가이드 레일(100), 고정자(200) 및 이동자(300)를 포함한다. That is, the linear motor according to the present invention includes a guide rail 100, a stator 200 and the mover 300.

상기 가이드 레일(100)은 상기 고정자(200)가 고정 설치되고 고정 설치된 고정자(200)를 통해 전진 또는 후진 하는 이동자(300)가 이동되는 지지대 기능을 수행한다. The guide rail 100 performs the support function that the slider 300 to move forward or backward movement through the stator 200, the stator 200 is fixed and installed fixedly installed.

상기 고정자(200)는 상기 가이드 레일(100) 상에 복수 개가 고정 결합되고, 상기 복수 개의 고정자(200) 각각은 서로 일정한 간격으로 배치된다. The stator 200 is fixed to the plurality of dogs on the guide rails 100, the plurality of stator 200, each of which are disposed each other at regular intervals.

상기 고정자(200) 각각에는 코일(210) 또는 복수 개의 권취선 코일(210)이 구비된다. The stator 200, respectively, the coil 210 or the winding wire of coil 210 is provided with a plurality.

이때, 상기 코일(210)은 3상 코일 또는 5상 코일은 물론 그 이상의 코일로 구성될 수 있으나, 3상 코일을 구성하는 3개의 권취선 코일(210)로 구성됨이 바람직하다. At this time, it is the coil 210 is preferably composed of three winding wire coil 210 constituting a three-phase coil 5 or the coil as well, but may be of a more coil, three-phase coil.

각 고정자(200)에 포함되는 3상의 권취선 코일(210) 각각은 각 고정자(200) 내부에 일측에서 타측으로 같은 크기로 설치된다. 3, respectively, each stator winding wire coil 210 on contained in 200 is the same size as the side of the other installed on one side inside each stator 200.

이때 상기 권취선 코일(210)은 상기 고정자(200)가 상기 이동자(300)의 삽입홈(301)에 삽입된 경우 대향하는 N극과 S극으로 구성된 영구자석(310)과 대면하여 배치되는 편평형의 권취선 코일로 구성된다. At this time, the winding wire coil 210 is flat is disposed to face the permanent magnet 310 is composed of N-pole and S-pole opposite to when the stator 200 is inserted into the insertion groove 301 of the slider 300, the volume is composed of chwiseon coil.

즉, 상기 권취선 코일(210)은 상기 권취선 코일(210)을 통해 상하로 흐르는 전류의 방향이 대향하는 N극과 S극에 의한 자기장의 형성 방향과 대략 직교될 수 있도록 설치된다. That is, the winding wire coils 210 are installed to be substantially perpendicular to the direction of the magnetic field formed by the N and S poles to the direction of the current flowing up and down through the winding wire coil 210 opposing.

상기 이동자(300)는 일측과 타측을 관통하는 홈 형태의 삽입홈(301)이 형성된 대략 'Π' 형태로서, 상기 삽입홈(301)의 대향되는 두 내벽에는 일측에서 타측으로 N극과 S극이 서로 대향되는 영구자석이 교차되도록 반복 결합된다(도 4 내지 도 6 참조). The slider 300 is a substantially 'Π' shape formed in the insertion groove 301 of the groove form penetrating through the one side and the other, two inner walls are opposed, the other from one side of the N-pole side of the insertion groove 301 and the S pole this is repeated to bond the permanent magnets intersect that face each other (see Figs. 4 to 6).

즉, 상기 삽입홈(301)의 대향하는 내벽에 상기 삽입되는 고정자(200)의 권취선 코일(210)을 기준으로 N극과 S극이 서로 대향되고 교차되도록 반복 설치된 복수 개의 영구자석(310)을 구비한다. That is, the opposing plurality of permanent magnets relative to the winding wire coil 210 of a stator 200 in which the insert to the inner wall N and S poles provided repeatedly to face and cross each other to 310 of the groove 301 It includes a.

따라서, 상기 이동자(300)의 삽입홈(301)에는 삽입홈(301)의 대향되는 두 내벽 사이에 자기장의 방향이 이동자(300)의 일측에서 타측으로 교차되며 반복 형성되도록 한다. Thus, the insertion of the slider 300 in groove 301, the groove 301, the orientation of the magnetic field between the two inner walls which are opposite cross side to the other at one side of the slider 300 so that the formed loop.

즉, 상기 고정자(200)가 상기 이동자(300)의 삽입홈(301)에 위치한 경우, 상기 권취선 코일(210)에 흐르는 전류의 방향과 상기 삽입홈(301)에 형성된 자기장의 방향이 대략 직교되도록 한다(도 7 참조). In other words, the stator 200 is in this case located in the insertion groove 301 of the slider 300, is substantially perpendicular to the direction of current flowing through the winding wire coil 210, the direction of the magnetic field formed in the insertion groove 301, such that (see Fig. 7).

상기 가이드 레일(100) 상에 고정 설치되는 복수 개의 고정자(200)는 일정한 간격으로 배치되도록 한다. A plurality of stators (200) which is installed fixed on the guide rail 100 so as to be disposed at regular intervals.

상기 고정자(200)간 거리와 이동자(300)의 길이 및 영구자석(310)간 거리는 다음과 같은 관계를 갖도록 설치된다. The stator 200 is installed between the permanent magnet and have a length 310 between the same and the distance between the following distance and the mover 300. The

즉, 두 인접하는 고정자(200)간 거리, 즉 어느 한 고정자의 일단과 상기 어느 한 고정자와 인접한 고정자의 일단 사이의 거리(이하, 고정자간 주거거리(L)이라 한다)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 'L'로 일정하도록 설치된다. In other words, between the stator (200) for two neighboring street, that is, (hereinafter referred to as a fixed-way housing distance (L)), the distance between any one of the stator end and the one of the stator and the one end of the adjacent stator of is shown in Figure 2 like, it is provided to schedule a 'L'.

이때, 상기 이동자(300)의 길이, 즉 하나의 이동자(300)에 포함된 최일측 자석과 최타측 자석간 거리(M)는 상기 L과 대략 같도록 설계된다(도 2 참조). At this time, the length, that is, one of the outermost one side of the magnet and the other magnet maximum distance includes a mover 300 (M) of the slider 300 is designed to be approximately equal to the L (see Fig. 2).

즉, 상기 M과 L의 길이가 대략 같도록 설계됨으로써, 상기 이동자(300)의 삽입홈(301)에는 1개의 고정자 전부 또는 2개의 고정자 일부씩이 위치될 수 있도록 한다(도 8 참조). That is, so that the length of the M and L can be a design position. Thus, the insertion groove 301, one by one or all of the stator two stator portion of the mover 300 to be equal to substantially (see Fig. 8).

이때, 상기 이동자(300)의 삽입홈(301) 내벽에 설치되는 복수 개의 영구자석, 즉 N극과 S극이 서로 대향되고 또한 N극과 S극이 교차되도록 상기 삽입홈(301)의 일측에서 타측으로 설치되는 복수 개의 영구자석(310)은, N극과 S극이 대향하는 하나의 영구자석과 상기 하나의 영구자석과 인접한 영구자석간의 거리를, 즉 상기 복수 개의 영구자석 중 인접한 두 영구자석의 폭을 'P'라 하는 경우, 상기 복수 개의 영구자석 중 인접한 두 영구자석의 폭은 일정하게 P를 유지하도록 설치된다(도 2 참조). In this case, the insertion of the slider 300, the home plurality of permanent magnets provided in the 301, the inner wall, i.e. N and S poles are opposed to each other In addition, the N pole and the S pole at the side of the insertion groove 301 such that the cross- a plurality of permanent magnets are installed side to the other 310, N poles and the distance between the S-pole are opposed one of the permanent magnet and the one of the permanent magnet and the adjacent permanent magnets, that is, the two permanent magnets adjacent ones of said plurality of permanent magnets If the width La 'P', the width of two permanent magnets adjacent ones of said plurality of permanent magnets are installed to maintain a constant P (Fig. 2).

이때, 본 발명에 따른 선형 모터는 상기 L, M 및 P는 다음의 관계식을 만족하도록 설계된다. At this time, the linear motor according to the present invention, the L, M and P are designed so as to satisfy the following relation.

[관계식] [Expression]

L = M = n*P L = M = n * P

이때, 상기 n은 양의 정수이다. In this case, the n is a positive integer.

도 8은 이동자가 고정자와 겹쳐지며 이동하는 작동원리를 설명하기 위한 설명도이다 8 is an explanatory view for explaining the operation principle of self-moving mobile becomes overlapped with the stator

도 8에 나타난 바와 같이, 상기 고정자(200)와 이동자(300) 및 영구자석(310)이 상기 관계식을 만족하도록 설치됨으로써, 자기장이 형성되는 삽입홈(301)과 겹쳐지는 권취선 코일(210)의 폭은 상기 이동자(300)의 이동 위치에 불문하고 항상 일정하게 유지될 수 있게 된다. As shown in Figure 8, the stator 200 and the mover 300 and the permanent magnet 310 is being provided so as to satisfy the above relational expression, winding wire coil 210 that overlaps with the insertion groove 301 which the magnetic field is formed the width is able to be maintained always constant regardless of the movement position of the slider 300.

상기 관계식을 만족시킴으로써 상기 이동자(300)에 가해지는 추진력, 즉 상기 권취선 코일(210)에 흐르는 전류와 상기 삽입홈(301)에 형성되는 자기장에 의해 발생되는 힘이 일정하게 작용될 수 있도록 할 수 있다. By satisfying the relational expression to ensure that the constantly acting force generated by the magnetic field formed in which the driving force, that is, the winding wire coil 210 current and the insertion groove 301 passing through the applied to the mover 300 can.

상기 이동자(300)에는 상기 이동자(300)와 함께 이동되는 인코더 스케일(350)이 결합되고, 상기 복수 개의 고정자(200) 각각에는 상기 인코더 스케일(350)의 위치를 감지하여 상기 이동자(300)의 위치정보를 검출하는 인코더 리더(250)가 결합된다. The mover 300 is coupled encoder scale 350 that moves together with the slider 300, has the plurality of the stator 200, respectively, of the slider 300 to detect the location of the encoder scale 350 an encoder reader 250, which detects the position information is combined.

상기 인코더 스케일(350)과 인코더 리더(250)에 의해, 상기 이동자(300)는 상기 가이드 레일(100) 상에서 1개 또는 2개의 고정자와 겹치게 되고, 상기 인코더 스케일(350)의 위치를 감지하는 인코더 리더(250)에 의해 이동자(300)가 어느 고정자(200)와 겹치는 위치에 존재하는지 또는 겹치는 고정자(200)에 포함된 복수 개의 권취선 코일(210) 중 어느 권취선 코일과 겹치는지에 관한 이동자의 위치정보를 실시간으로 수집할 수 있게 된다. By the encoder scale 350, and an encoder reader 250, the mover 300 is an encoder that is overlapped with one or two stator on the guide rail (100), sensing the position of the encoder scale 350 reader 250 by the mover 300 is either the stator 200 and the one winding wire coil overlaps the movement to whether characters of a plurality of winding wire coils (210) included in or overlap a stator (200) exists at a position overlapping it is possible to collect location information in real time.

본 발명에 따른 선형 모터를 구성하는 고정자(200)에는 각 고정자의 코일에 전류를 공급하는 드라이버(400)가 각각 연결될 수 있다. Stator 200 constituting a linear motor according to the present invention may be connected to each of the drivers 400 for supplying current to the coil of each stator.

또한, 상기 인코더 리더(250) 각각과 연결되고 또한 상기 드라이버 각각과 연결되는 컨트롤부(500)를 더 포함할 수 있다. Further, it connected to the encoder reader 250, respectively, and may further include a control unit 500 connected with the driver, respectively.

즉, 상기 복수 개의 고정자(200) 각각은 각자의 코일 내지 권취선 코일에 전류를 공급하는 드라이버(400)를 별도로 구비하게 되고, 각 고정자(200)의 코일 내지 권취선 코일은 각 고정자의 해당 드라이버(400) 동작에 의해 전류가 공급된다. That is, the plurality of stator 200, each of which becomes a driver 400 for supplying a current to each of the coils to winding wire coils separately, coil to winding wire coil of each stator 200 is the driver of the respective stator a current is supplied by a 400 operation.

이때, 상기 컨트롤부(500)는 상기 인코더 리더(250)로부터 이동자(300)의 현재 위치정보를 전송받아 이동자의 현재 위치를 파악하고, 또한 기 저장된 인코더 리더(250)간 거리와 인코더 리더로부터 전송되는 이동자의 위치정보로부터 현재 이동자의 이동속도를 산출할 수 있다. In this case, the control unit 500 to determine the current position of the mobile receiving transmits the current location information of the mover 300 from the encoder reader 250, and sent from the pre-stored encoder reader 250, the distance between the encoder reader from the mobile's position information it can be calculated by the moving speed's current movement.

즉, 상기 컨트롤부(500)는 현재 이동자의 위치정보와 현재 이동자(300)의 이동속도에 대한 이동자의 속도정보를 실시간으로 수집할 수 있게 된다. That is, the control unit 500 is able to the mobile's location and to collect the mobile's speed information on the movement speed of the current mover 300 in real time.

이때, 상기 이동자의 속도정보는 등간격으로 고정 설치된 인코더 리더(250) 사이를 이동하는 상기 인코더 스케일(350)의 이동 시간을 측정함으로써, 인코더 리더간 거리와 그 거리를 이동한 인코더 스케일의 시간에 의해 쉽게 측정될 수 있을 것이다. At this time, the by the speed information of the mobile measures a travel time of the encoder scale 350 to move through the intervals in the fixed installed encoder reader 250, the encoder time of distance and encoder scale to move the distance between the reader by it could be easily measured.

상기 컨트롤부(500)는 상기 수집되는 이동자의 위치정보에 의해 후술하는 바와 같이 이동자(300)와 겹치는 고정자(200)에 포함된 코일(210) 또는 이동자(300)와 겹치는 고정자에 포함된 복수 개의 권취선 코일(210) 중 이동자(300)에 영향을 미치는 권취선 코일에 대해서만 전류가 공급되도록 제어함으로써 최소한의 전력으로 이동자(300)을 동작시킬 수 있게 된다. The control unit 500 includes a plurality of containing the stator overlap with the coil 210 or the slider 300 includes a slider 300 and overlaps the stator 200, as will be described later by the position information of movement which is the collection by controlling volume Issues affecting the mover 300 of the chwiseon coil 210 so that current is supplied only for chwiseon coil it is possible to operate the slider 300, with a minimum of power.

또한, 상기 수집되는 이동자의 속도정보에 의해 후술하는 바와 같이 이동자(300)와 겹치는 고정자(200)에 포함된 코일 또는 이동자(300)와 겹치는 고정자에 포함된 복수 개의 권취선 코일(210) 중 이동자(300)에 영향을 미치는 권취선 코일에 공급되는 전류의 세기를 조절하게 된다. In addition, as will be described later by the speed information of the movement in which the collection mover 300 and overlaps the stator 200, the coil or the mover 300 and a plurality of winding wire coils (210) included in the overlapping stator included in the mover Issues that affect the 300 is to control the intensity of current supplied to the coil chwiseon.

즉, 상기 컨트롤부(500)는 현재 이동자(300)와 겹쳐있는 고정자(200)의 해당 드라이버에 대해서만 전류를 공급하도록 제어함으로써, 현재 이동자(300)가 위치한 고정자의 코일에 대해서만 전류가 공급되도록 제어한다. That is, by controlling so as to supply a current only for the driver of the stator 200 that overlaps with the control unit 500 is now the mover 300, and controlled such that current is supplied only to the coil of the stator, the current mover 300 is located do.

또한, 상기 컨트롤부(500)는 산출된 이동자의 현재 이동속도를 기 저장된 이동자의 적정속도와 비교하여 드라이버에서 공급되는 전류의 세기를 조절할 수 있다. Further, the control unit 500 may be compared to the appropriate speed of the mover are stored in the group moving speed of the person moving to control output intensity of the current supplied from the driver.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. One of ordinary skill in the art will appreciate that the present invention without changing departing from the scope and spirit be embodied in other specific forms. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. Thus the embodiments described above are only to be understood as illustrative and non-restrictive in every respect. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The scope of the present invention to fall within the scope of the is represented by the claims below rather than the foregoing description, and all such modifications as derived from the meaning and range and equivalents concept of the claims of this invention It should be interpreted.

100: 가이드 레일 200: 고정자 100: guide rail 200: Stator
210: 코일 내지 권취선 코일 250: 인코더 리더 210: Coil to coil winding wire 250: encoder reader
300: 이동자 310: 영구자석 300: slider 310: permanent magnet
310a: N극 310b: S극 310a: N pole 310b: S-pole
350: 인코더 스케일 400: 드라이버 350: an encoder scale 400: Driver
500: 컨트롤부 500: control unit

Claims (5)

  1. 코일에 흐르는 전류와 영구자석의 자기장에 의해 발생되는 추진력을 이용한 선형 모터에 있어서, In the linear motor using the driving force which is generated by the current and the magnetic field of the permanent magnet passing through the coil,
    가이드 레일과; Guide rails and; 상기 가이드 레일 상에 일정한 간격으로 고정 배치되고, 일측에서 타측으로 구비되는 코일을 포함한 복수 개의 고정자; It is arranged fixed at regular intervals on the guide rail, a plurality of stator including a coil which is provided at one end side to the other; 및 상기 고정자가 일측에서 타측으로 삽입되어 관통될 수 있도록 형성된 홈 형태의 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈의 대향하는 두 내벽에 상기 삽입되는 고정자의 코일을 기준으로 N극과 S극이 서로 대향되고 교차되도록 반복 설치된 복수 개의 영구자석을 포함하여 상기 코일에 전류가 공급되는 경우 상기 고정자가 삽입홈에 관통되며 상기 가이드 레일을 따라 전진 또는 후진하는 이동자; And the stator is the insertion groove of the groove shape formed so that it is inserted into the other in one side can be penetrated is formed on the N and S poles are opposed to each other relative to the coils of the stator in which the insert to both the inner wall opposite to the groove and if so to intersect it contains repeated a plurality of permanent magnets installed where the current is supplied to the coil and the stator inserted into the groove mover to move forward or backward along the guide rail; 를 포함하고, And including,
    상기 복수 개의 고정자 중 인접한 두 고정자의 동일 지점간 거리인 고정자간 주거거리(L)와 상기 이동자의 길이(M) 및 상기 복수 개의 영구자석 중 인접한 두 영구자석의 폭(P)은 하기의 관계식을 만족함으로써, 상기 이동자의 영구자석과 상기 고정자의 코일이 겹쳐지는 면적이 일정하게 유지되도록 하며, Width (P) of the two permanent magnets wherein the adjacent ones of the plurality of stator fixed in between the same two stator adjacent points away from tracking a residential street (L) and the mobile's length (M) and the plurality of permanent magnets is a relational expression of the following by satisfying, and the area of ​​the mover permanent magnets and coils of the stator overlapping remains constant,
    상기 이동자에는 상기 이동자와 함께 이동되는 인코더 스케일이 결합되고, 상기 복수 개의 고정자 각각에는 상기 인코더 스케일의 위치를 감지하여 상기 이동자의 위치정보와 상기 이동자의 속도정보를 포함하는 이동자 상태정보를 검출하는 인코더 리더가 결합되며, 상기 복수 개의 고정자 각각은 각 고정자에 포함된 코일에 각각 전류를 공급하는 드라이버와 연결된 것을 특징으로 하는 선형 모터. The mover, the encoder scale which moves together with the slider being coupled, in the plurality of stators each encoder for detecting the mover status information including the speed information of the position information and the movement of the mover by detecting the location of the encoder scale and the leader is a bond, each of the plurality of stator linear motor, characterized in that associated with each driver, which supplies a current to a coil contained in each stator.
    [관계식] [Expression]
    L = M = n*P L = M = n * P
    이때, n은 양의 정수이다. At this time, n is a positive integer.
  2. 삭제 delete
  3. 삭제 delete
  4. 삭제 delete
  5. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 복수 개의 고정자 각각에 포함되는 코일 각각은, Coils respectively included in the plurality of the stator each of which,
    상기 고정자 내부에서 일측에서 타측으로 배치된 복수 개의 권취선 코일로 구성된 것을 특징으로 하는 선형 모터. A linear motor, characterized in that configured on the inside of the stator to the other plurality of winding wire coils disposed in the side of one side.
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