KR200260759Y1

KR200260759Y1 - The tooth shape of linear motor

Info

Publication number: KR200260759Y1
Application number: KR2020010020327U
Authority: KR
Inventors: 이상호; 오홍석
Original assignee: 주식회사 이맥스 하이테크
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2002-01-17

Abstract

본 고안은 리니어 모터의 가동자(100)의 치(100-1)와 고정자(150)의 치(150-1)를 공극의 바깥쪽 면에서 안쪽 면으로 좁아지는 형태인 비둘기 꼬리형(200)으로 구조 변경하여 리니어 모터의 추력 리플을 줄이고 기동 추력을 증가시키는 것이다.The present invention is a pigeon tail type 200 in which the teeth (100-1) and the teeth (150-1) of the stator 150 of the mover 100 of the linear motor is narrowed from the outer surface of the air gap to the inner surface By changing the structure, the thrust ripple of the linear motor is reduced and the starting thrust is increased.

Description

The tooth shape of linear motor

이 고안은 리니어 모터(Linear Motor)에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 리니어 모터의 가동자(100)의 치(100-1)와 고정자(150)의 치(150-1) 구조를 변형하여 리니어 모터의 추력 리플을 줄이고 기동 추력을 증가시키도록 된 리니어 모터의 가동자(100)의 치(100-1)와 고정자(150)의 치(150-1) 에 관한 것이다.The present invention relates to a linear motor, and more specifically, the structure of the teeth 100-1 of the mover 100 and the teeth 150-1 of the stator 150 of the linear motor is modified. A tooth 100-1 of a mover 100 of a linear motor and a tooth 150-1 of a stator 150 are adapted to reduce the thrust ripple of the motor and increase the starting thrust.

도1은 종래의 리니어 모터의 개략적인 구조도이고, 도1에서는 2상 HB형 리니어 모터를 예로서 나타낸 것이다.Fig. 1 is a schematic structural diagram of a conventional linear motor, and Fig. 1 shows a two-phase HB type linear motor as an example.

즉, 종래의 리니어 모터의 가동자는 A상(30-1)과 B상(30-2)의 전자석이 이동방향의 전후로 배치되고, 각각의 전자석에는 두 개의 자극(60-1 내지 60-4) 즉 자극1(60-1)과 자극2(60-2) 및 자극3(60-3)과 자극4(60-4)로 되어 있다. 자극1과 자극2 및 자극3과 자극4는 각각 1/2 치피치(70) 만큼 엇갈리고, 자극1과 자극3 및 자극2와 자극4는 서로 1/4 치피치(70) 만큼 엇갈려 배치되어 있다. 상기 가동자(10)의 각 극에는 자계를 발생시키기 위한 각 상 코일(40-1, 40-2)이 감겨진 구조로 되어 있으며, A상코일(40-1)은 자극1과 자극2의 극성이 서로 반대가 되도록 감겨져 있고, B상코일(40-2)은 자극3과 자극4의 극성이 서로 반대가 되도록 감겨져 있다. 또한, 가동자(10)의 전자석위에는 자화방향이 반대인 영구자석(20-1, 20-2)이 놓여있는 구조이다.That is, the mover of the conventional linear motor is provided with electromagnets of the A phase 30-1 and the B phase 30-2 before and after the moving direction, and each magnetic pole has two magnetic poles 60-1 to 60-4. That is, stimulus 1 (60-1), stimulus 2 (60-2), stimulus 3 (60-3) and stimulus 4 (60-4). Stimulus 1, stimulus 2, and stimulus 3 and stimulus 4 are staggered by 1/2 pitch pitch 70, respectively, and stimulus 1, stimulus 3 and stimulus 2 and stimulus 4 are staggered with each other by 1/4 pitch pitch 70. . Each pole of the mover 10 has a structure in which each of the phase coils 40-1 and 40-2 is wound to generate a magnetic field, and the A-phase coil 40-1 is formed of the magnetic poles 1 and 2. The polarities are wound so as to be opposite to each other, and the B-phase coil 40-2 is wound so that the polarities of the poles 3 and 4 are opposite to each other. In addition, the electromagnet of the mover 10 is a structure in which the permanent magnets 20-1 and 20-2 having opposite magnetization directions are placed.

이때 상기 가동자(10)를 이동시키기 위해서는 상기 가동자(10)의 각 극에 감겨진 각 상 코일(40-1, 40-2)을 차례로 여자시켜야 하는데, 상기와 같이 각 상 코일을 여자시키기 위한 리니어 모터 구동 회로(80)는 도3에 도시하였다.In this case, in order to move the mover 10, each phase coil 40-1, 40-2 wound on each pole of the mover 10 must be excited in turn. A linear motor drive circuit 80 for this is shown in FIG.

리니어 모터 구동 회로(80)는 서로 병렬로 접속된 A상 코일과 B상 코일을 포함하여 구성되고, 상기 A상 코일과 B상 코일에 각각 4개의 파워 트랜지스터(Tr1 내지 Tr8)와 프리휠링 다이오드(FD1 내지 FD8)가 접속되어 있다.The linear motor driving circuit 80 includes an A-phase coil and a B-phase coil connected in parallel with each other, and each of the four power transistors Tr1 to Tr8 and the freewheeling diode (A) and B-phase coils, respectively. FD1 to FD8) are connected.

또한, 상기 프리휠링 다이오드(FD1 내지 FD8)는 A상 코일에서 B상 코일 구동용 파워 트랜지스터(Tr1 내지 Tr8)가 오프(off)된 후, 코일 사이에 발생하는 역기전압으로 파워 트랜지스터가 파괴되는 것을 방지하기 위한 것이다.In addition, the freewheeling diodes FD1 to FD8 have the power transistors destroyed by the counter voltage generated between the coils after the power transistors Tr1 to Tr8 for driving the B-phase coils are turned off in the A-phase coils. It is to prevent.

상기와 같이 구성된 종래의 리니어 모터 구동 회로(80)에 있어서, B상 회로를 예로서 설명하면, 전원(Vdc)이 B상의 파워 트랜지스터(Tr5 과 Tr8)로 인가되는데, 이때, 펄스 구동 소자(도시하지 않음)에서 출력된 펄스 제어 신호에 따라 B상의 파워트랜지스터(Tr5 와 Tr8)가 동작하여, 상기 전원(Vdc)이 B상 코일로 인가된다.In the conventional linear motor driving circuit 80 configured as described above, when the B-phase circuit is described as an example, the power supply Vdc is applied to the B-phase power transistors Tr5 and Tr8, where a pulse driving element (not shown) is shown. B phase power transistors Tr5 and Tr8 operate according to the pulse control signal outputted from the control panel), and the power supply Vdc is applied to the B phase coil.

따라서, 상기 B상 코일이 여자되어 가동자(10)가 오른쪽으로 이동하여 치(50-1)들이 마주치며 정지한다. 이때 가동자(10)는 1/4 치피치(70) 회전하게 되는 것이다.Accordingly, the B-phase coil is excited to move the mover 10 to the right, and the teeth 50-1 meet and stop. At this time, the mover 10 is to rotate 1/4 pitch 70.

이와 같은 순서에 의해 상기 B상 코일 → A상 코일 → B상 코일 → A상 코일이 순차적으로 여자(1상 여자방식)됨에 따라 가동자(10)가 각각 1/4 치피치(70) 회전하게 되는 것이다. 또한, 각 상 코일(A, B)의 여자 순서를 바꿈으로써 이동방향을 전환할 수 있다.In this order, as the B-phase coil → A-phase coil → B-phase coil → A-phase coil is sequentially excited (one-phase excitation method), the mover 10 rotates each 1/4 pitch pitch 70. Will be. In addition, the direction of movement can be switched by changing the excitation order of the respective phase coils A and B. FIG.

그러나, 상기와 같은 종래의 리니어 모터의 가동자(10)의 치(10-1)와 고정자(50)의 치(50-1)들은 구조적으로 추력 리플이 크며, 기동 추력이 작은 문제점이 있었다.However, the teeth 10-1 of the mover 10 and the teeth 50-1 of the stator 50 of the conventional linear motor have a large thrust ripple and a small starting thrust.

본 고안은 상기와 같은 종래의 제 문제점을 해소하기 위한 것으로, 고정자(150)의 치(150-1)와 가동자(100)의 치(100-1)들의 구조를 변형하여 추력 리플과 기동 추력을 개선한 리니어 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by modifying the structure of the teeth (150-1) of the stator 150 and the teeth (100-1) of the mover 100 thrust ripple and starting thrust The purpose is to provide an improved linear motor.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 리니어 모터는, 고정자(150)와 가동자(100)를 포함하여 이루어진 리니어 모터에 있어서, 상기 고정자(150)의 치(150-1)와 가동자(100)의 치(100-1)들을 본 고안에서 제시한 도2의 공극의 바깥쪽 면에서 안쪽 면으로 좁아지는 형태인 비둘기 꼬리형(200)으로 변형하는 것을 특징으로 한다.The linear motor according to the present invention for achieving the object, in the linear motor comprising a stator 150 and a movable member 100, the teeth 150-1 and the movable member 100 of the stator 150 Tooth (100-1) of the present invention is characterized in that it is transformed into a pigeon tail type 200 that is narrowed from the outer surface to the inner surface of the void of Figure 2 presented in the present invention.

도1은 종래의 리니어 모터의 개략적인 구조도.1 is a schematic structural diagram of a conventional linear motor.

도2는 본 고안의 리니어 모터의 개략적인 구조도.2 is a schematic structural diagram of a linear motor of the present invention;

도3은 종래의 리니어 모터 구동 회로의 회로도.3 is a circuit diagram of a conventional linear motor driving circuit.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of code about main part of drawing ※

100 : 가동자 150 : 고정자100: mover 150: stator

100-1: 치 120-1: 영구자석100-1: 120-1: Permanent Magnet

160-1: 극 110 : 요크160-1: pole 110: York

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 고안의 리니어 모터의 개략적인 구조도로서, 가동자(100)는 각 극(160-1, 160-2, 160-3, 160-4)이 형성되어 있으며, 각 극에는 코일(140-1, 140-2)이 감겨져 있고 또한, 각 극에는 공극의 바깥쪽 면에서 안쪽 면으로 좁아지는 형태인 비둘기 꼬리형(200)의 치(100-1)들이 있다. 그리고, 고정자(150)는 상부면을 따라 공극의 바깥쪽 면에서 안쪽 면으로 좁아지는 형태인 비둘기 꼬리형(200)의 치(150-1)들이 일정 간격으로 배치되어 있다.Figure 2 is a schematic structural diagram of a linear motor of the present invention, the mover 100 is formed with each pole (160-1, 160-2, 160-3, 160-4), each pole coil 140 -1, 140-2 are wound, and each pole has teeth 100-1 of pigeon tail type 200 that narrows from the outer side to the inner side of the void. In addition, the stator 150 has teeth 150-1 of the pigeon tail type 200 that are narrowed from the outer surface of the cavity to the inner surface along the upper surface, and are disposed at regular intervals.

상기와 같은 구조의 본 고안에 따른 리니어 모터의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the action of the linear motor according to the present invention of the above structure in detail as follows.

가동자(100)의 A상 극(160-1)의 치(100-1)들과 고정자(150)의 치(150-1)들이 일직선상에 위치된 상태에서 상기 리니어 모터 구동회로(180)가 B상 코일(140-2)에 여자전류를 공급하면 가동자(100)의 B상 극(160-3)이 자화되고, 이때 가동자(100)의 치(100-1)들과 고정자(150)의 치(150-1)들이 자기 저항을 최소화하기 위한 방향으로 이동을 시작하여 B상 극(160-3)의 치(100-1)들과 고정자(150)의 치(150-1)들이 일치하는 곳에서 이동을 멈춘다.The linear motor driving circuit 180 with the teeth 100-1 of the A-phase pole 160-1 of the mover 100 and the teeth 150-1 of the stator 150 are located in a straight line. When the excitation current is supplied to the B-phase coil 140-2, the B-phase pole 160-3 of the mover 100 is magnetized, and at this time, the teeth 100-1 of the mover 100 and the stator ( Teeth 150-1 of 150 begin to move in a direction to minimize magnetoresistance, so that teeth 100-1 of B-phase pole 160-3 and teeth 150-1 of stator 150 are moved. They stop moving where they match.

그 다음, 다시 가동자(100)의 A상 극(160-2)의 A상 코일(140-1)을 여자시키면 이에 인접해 있는 고정자(150)의 치(150-1)들이 자기저항을 최소화하기 위한 방향으로 이동을 시작하여 A상 극 (160-2)의 치(100-1)들과 고정자(150)의 치(150-1)들이 일치하는 곳에서 이동을 멈춘다. 이러한 순서를 반복하면 연속적으로 1/4 치피치(170)만큼 가동자(100)가 이동을 하게된다. 또한, 각 상의 여자 순서를 반대로 하면 가동자(100)의 이동 방향은 반대 방향이 된다.Then, when the A phase coil 140-1 of the A phase pole 160-2 of the mover 100 is excited again, the teeth 150-1 of the stator 150 adjacent thereto minimize the magnetoresistance. The movement starts in the direction to stop the movement where the teeth 100-1 of the A-phase pole 160-2 and the teeth 150-1 of the stator 150 coincide. By repeating this sequence, the mover 100 moves continuously by 1/4 pitch pitch 170. Moreover, if the excitation order of each phase is reversed, the moving direction of the movable element 100 will become the opposite direction.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 따르면, 가동자와 고정자의 치(tooth)들의 구조를 공극의 바깥쪽 면에서 안쪽 면으로 좁아지는 형태인 비둘기 꼬리형으로 변형하여 추력 리플이 줄어들었고 기동 추력이 증가함으로써 다양한 산업 응용이 가능 할 것으로 사료된다.As described above, according to the present invention, the structure of the teeth of the mover and the stator is transformed into a pigeon tail which is narrowed from the outer side to the inner side of the void, thereby reducing the thrust ripple and increasing the maneuvering thrust. It is expected that various industrial applications will be possible.

Claims

A linear motor comprising a stator and a mover, wherein the teeth of the mover and the stator have a dove tail that is narrowed from the outer side to the inner side of the void.