KR20120101291A

KR20120101291A - 자석 가동형 리니어 모터용의 위치 검출 장치

Info

Publication number: KR20120101291A
Application number: KR1020117031307A
Authority: KR
Inventors: 샌더 마르콘; 아흐메트 오나트
Original assignee: 후지텍크가부시키가이샤; 사반치 유니버시티
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2009-12-25
Publication date: 2012-09-13
Also published as: US8742702B2; KR101597862B1; US20120091928A1; WO2011001555A1; EP2451061B1; HUE031873T2; EP2451061A4; CN102804566A; JP5562333B2; CN102804566B; JPWO2011001555A1; EP2451061A1; PL2451061T3

Abstract

자석 가동형 리니어 모터에 있어서, 가동자의 위치를 고정자측에서 검출하는 것이 가능하며, 또한 높은 검출 정밀도를 갖는 위치 검출 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시 형태에 관한 위치 검출 장치는, 복수의 코일을 일방향으로 배열하여 구성되어 있는 고정자(2)와, 상기 고정자(2)에 대향하여 배치된 영구 자석을 갖는 가동자(3)를 구비한 자석 가동형 리니어 모터에 있어서, 상기 가동자(3)의 위치를 검출하는 장치이다. 상기 위치 검출 장치는, 상기 가동자(3)에 고정된 자성체(5)를 구비하고, 1개 또는 복수의 코일을 선택하여 상기 코일에 전압을 인가하는 동시에, 상기 코일에 인접하는 코일로 유도되는 전류 또는 전압을 측정하고, 측정한 전류 또는 전압에 기초하여, 상기 가동자(3)의 위치에 따라 변화하는 상기 자성체(5)의 위치를 산출한다.

Description

자석 가동형 리니어 모터용의 위치 검출 장치 {POSITION DETECTION DEVICE FOR MOVABLE MAGNET TYPE LINEAR MOTOR}

본 발명은, 고정자측의 복수의 코일에 전압을 인가하여 발생하는 자계에 의해 가동자가 일방향을 따라 이동하는 자석 가동형 리니어 모터에 있어서, 가동자의 위치를 검출하는 위치 검출 장치에 관한 것이다.

고정자측에 코일을 배치하는 동시에 가동자측에 영구 자석을 배치한 자석 가동형의 리니어 모터는, 고가의 자석을 긴 궤도 상에 배열할 필요가 없고, 또한, 가동자측에서 열이 발생하지 않고, 게다가 가동자측에 전력을 공급할 필요가 없기 때문에, 특히 궤도가 긴 반송 기구의 구동원으로서 널리 응용되고 있다.

상기 자석 가동형 리니어 모터에 있어서는, 고정자는, 복수의 코일을 일방향으로 배열하여 구성되고, 가동자측의 영구 자석은, 고정자측의 코일에 대향하여 배치되어 있다. 따라서, 고정자측의 코일에 다상 교류 전압을 인가함으로써 이동 자계를 형성한 경우, 이에 의해 가동자에는 이동 자계와 동일 방향의 추력이 발생하고, 그 결과, 가동자는 상기 일방향을 따라 이동하게 된다.

최근, 상술한 바와 같이 자석 가동형 리니어 모터를, 엘리베이터의 구동원으로서 사용하는 것이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1).

일본 공개 특허 평7-112883호 공보

그런데, 자석 가동형 리니어 모터를, 특히 승용 엘리베이터의 구동원으로서 사용한 경우, 엘리베이터의 승차감을 좋게 하기 위해, 착상 정밀도의 향상, 진동이나 쇼크의 저감 등의 대책이 필요하다. 상기 대책을 승용 엘리베이터에 실시하기 위해서는, 상기 승용 엘리베이터의 케이지에 접속되게 되는 가동자의 위치를, 높은 정밀도, 예를 들어 밀리미터 오더로 검출할 필요가 있다.

종래는, 가동자의 위치를 높은 정밀도로 검출하기 위해, 자석 가동형 리니어 모터에 리니어 인코더가 설치되어 있고, 리니어 인코더로부터 얻어지는 위치 검출 신호를 사용하여 서보 제어를 실행함으로써, 가동자에 발생하는 추진력이 제어되고 있었다.

그러나, 종래와 같이 리니어 인코더를 사용한 구성에 있어서는, 서보 제어를 실행하는 제어부가 고정자측에 배치되고, 위치 검출용의 센서가 가동자측에 배치되어 있었다. 이로 인해, 상기 센서로부터 얻어지는 위치 검출 신호를 사용하여 제어부에 의해 서보 제어를 실행하기 위해서는, 자석 가동형 리니어 모터에, 가동자측으로부터 고정자측으로 위치 검출 신호를 송신하기 위한 통신 수단을 배치할 필요가 있었다.

상기 통신 수단으로서, 무선 방식의 통신 수단을 채용한 경우, 위치 검출 신호의 송신 중에 통신이 차단될 우려가 있다. 또, 유선 방식의 통신 수단을 채용한 경우, 케이지가 이동하는 탑 내에 통신 배선을 배치하는 것이 필요해지고, 특히 복수의 케이지가 1개의 탑 내를 이동하는 멀티 카 엘리베이터에 있어서는, 통신 배선의 배치가 복잡해지는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 자석 가동형 리니어 모터에 있어서, 가동자의 위치를 고정자측에서 검출하는 것이 가능하며, 또한 높은 검출 정밀도를 갖는 위치 검출 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 자석 가동형 리니어 모터용의 위치 검출 장치는, 복수의 코일을 일방향으로 배열하여 구성되어 있는 고정자와, 상기 고정자에 대향하여 배치된 영구 자석을 갖는 가동자를 구비하고, 상기 고정자측의 복수의 코일에 전압을 인가하여 발생하는 자계에 의해 상기 가동자가 상기 일방향을 따라 이동하는 자석 가동형 리니어 모터에 있어서, 상기 가동자의 위치를 검출하는 위치 검출 장치이며, 상기 가동자에 고정된 자성체를 구비하고, 1개 또는 복수의 코일을 선택하여 상기 코일에 전압을 인가하는 동시에, 상기 코일에 인접하는 코일로 유도되는 전류 또는 전압을 측정하고, 측정한 전류 또는 전압에 기초하여, 상기 가동자의 위치에 따라 변화하는 상기 자성체의 위치를 산출한다.

즉, 자성체의 위치가 변화됨으로써, 인접하는 코일간의 상호 인덕턴스가 변화되게 되지만, 상기 위치 검출 장치는, 이와 같이 자성체의 위치에 따라 상기 상호 인덕턴스가 변화되는 것을 이용한 것이다. 여기서, 상호 인덕턴스는, 코일에 인가되는 전압과 상기 코일에 인접하는 코일로 유도되는 전압의 비율을 계산함으로써 구해진다.

구체적으로 상기 위치 검출 장치는, 상기 가동자에 고정된 자성체와, 명령을 받아 선택한 코일에 전압을 인가하여 위치 검출용의 자계를 발생시키는 전력 공급 제어 수단과, 명령을 받아 선택한 코일로 유도되는 전류 또는 전압을 측정하는 측정 수단과, 명령 수단과, 위치 산출 수단을 구비하고 있다. 명령 수단은, 상기 전력 공급 제어 수단에 대하여, 전압을 인가하는 대상으로 1개 또는 복수의 코일을 선택하기 위한 제1 명령을 부여하는 동시에, 상기 측정 수단에 대하여, 전류 또는 전압을 측정하는 대상으로, 상기 제1 명령을 받아 상기 전력 공급 제어 수단이 선택하게 되는 코일에 인접하는 코일을 선택하기 위한 제2 명령을 부여한다. 위치 산출 수단은, 상기 명령 수단에 의한 명령 동작을 제어하고, 상기 측정 수단에 의해 측정되는 측정값에 기초하여, 상기 가동자의 위치에 따라 변화하는 상기 자성체의 위치를 산출한다.

상기 위치 검출 장치에 있어서는, 전력 공급 제어 수단이, 명령 수단으로부터의 제1 명령을 받아, 상기 제1 명령에 기초하여 선택한 1개 또는 복수의 코일(선택 코일)에 전압을 인가하고, 이에 의해 위치 검출용의 자계가 발생하면, 선택 코일에 인접하는 코일(인접 코일)의 내측에는 위치 검출용의 자계가 통과하여, 인접 코일에는 전압(전류)이 유도되게 된다.

여기서, 자성체는 자기 저항이 낮다. 따라서, 선택 코일과 대향하는 위치에 자성체가 존재하는 경우, 위치 검출용의 자계는 자성체를 통과하기 쉬워진다. 이로 인해, 자성체가 존재하는 위치에서 자속 밀도가 높아지는 한편, 그 밖의 영역에서는 자속 밀도가 낮아진다. 따라서, 인접 코일의 근방 위치에 자성체가 존재하는 경우, 인접 코일의 내측을 통과하는 자속이 증가하고, 이에 의해 상기 인접 코일로 유도되는 전류가 증가하게 된다. 한편, 인접 코일의 근방 위치로부터 자성체가 이동하여 멀어진 경우, 인접 코일의 내측을 통과하는 자속이 감소하고, 이에 의해 상기 인접 코일로 유도되는 전류가 감소하게 된다. 따라서, 인접 코일에는, 자성체 위치에 따른 전류가 유도되게 된다.

상기 위치 검출 장치에 의하면, 측정 수단에 의해, 상기 인접 코일이 선택되어 상기 인접 코일로 유도되는 전류 또는 전압이 측정되게 되므로, 위치 산출 수단은, 측정 수단에 의해 측정되는 측정값을 취득함으로써, 상기 측정값에 대응하는 자성체의 위치를 산출하는 것이 가능하고, 그 결과, 자성체의 위치에 대응하는 가동자의 위치가 검출되게 된다.

상기 위치 검출 장치의 제1 구체적 구성에 있어서, 상기 명령 수단이 측정 수단에 부여하는 제2 명령은, 상기 제1 명령을 받아 상기 전력 공급 제어 수단이 선택하게 되는 코일의 양측에 인접하는 한 쌍의 코일을 선택하기 위한 명령이며, 상기 측정 수단은, 상기 제2 명령을 받아 상기 한 쌍의 코일을 선택하고, 상기 한 쌍의 코일로 유도되는 전류 또는 전압을 측정하고, 상기 위치 산출 수단은, 상기 측정 수단에 의해 측정되는 2개의 측정값을 취득하고, 상기 2개의 측정값에 기초하여 상기 자성체의 위치를 산출한다.

전압이 인가되어 있는 코일의 양측에 인접하는 한 쌍의 코일 중, 어느 한쪽의 코일로 유도되는 전류 또는 전압을 측정한 경우, 그 측정값에 대하여 복수의 위치가 대응하는 경우가 있다. 이로 인해, 어느 1개의 코일로 유도되는 전류 또는 전압을 측정한 것만으로는, 자성체의 위치가 일의적으로 정해지지 않는 경우가 있다.

상기 제1 구체적 구성에 있어서는, 상기 한쪽의 코일로 유도되는 전류 또는 전압 외에, 다른 쪽의 코일로 유도되는 전류 또는 전압이 측정 수단에 의해 측정되고, 측정된 2개의 측정값이 위치 산출 수단에 의해 취득된다. 따라서, 위치 산출 수단에 있어서, 한쪽의 측정값에 대응하는 1개 또는 복수의 위치 중에서 다른 쪽의 측정값에 대응하는 1개 또는 복수의 위치와 일치 또는 근사한 것을 선택함으로써, 한쪽의 측정값을 사용하는 것만으로는 자성체의 위치를 일의적으로 정할 수 없는 경우에도, 양쪽의 측정값을 사용함으로써 자성체의 위치를 일의적으로 정하는 것이 가능하게 된다.

보다 구체적으로는, 상기 제1 구체적 구성에 관한 위치 검출 장치는, 상기 자성체의 위치와 상기 코일로 유도되는 전류 또는 전압의 관계를 나타내는 테이블이 기록되어 있는 기록 수단을 더 구비하고, 상기 위치 산출 수단은, 상기 기록 수단에 기록되어 있는 테이블에 기초하여, 상기 측정 수단으로부터 얻어지는 한쪽의 측정값에 대응하는 적어도 1개의 위치를 제1 위치 정보로서 산출하는 동시에, 다른 쪽의 측정값에 대응하는 적어도 1개의 위치를 제2 위치 정보로서 산출하고, 제1 위치 정보에 포함되는 위치 중에서 제2 위치 정보에 포함되는 위치와 일치 또는 근사한 것을 선택하고, 선택한 위치를 자성체의 위치로서 산출한다.

여기서, 상기 테이블은, 코일의 치수, 코일의 감기 수, 자성체의 치수, 자성체의 자기적 특성 등에 따라 결정되며, 실험 또는 해석에 의해 미리 취득할 수 있는 것이다.

상기 위치 검출 장치의 제2 구체적 구성에 있어서, 상기 명령 수단이 전력 공급 제어 수단에 부여하는 제1 명령은, 전압을 인가하는 대상으로 1개의 코일을 사이에 끼워 위치하는 한 쌍의 코일을 선택하기 위한 명령이며, 상기 명령 수단이 측정 수단에 부여하는 제2 명령은, 전류 또는 전압을 측정하는 대상으로 상기 한 쌍의 코일 사이에 끼워지게 되는 코일을 선택하기 위한 명령이며, 위치 검출 장치는 전압 조정 수단과 판정 수단을 더 구비하고 있다. 전압 조정 수단은, 상기 측정 수단에 의해 측정되는 측정값을 취득하고, 취득한 측정값에 기초하여 상기 전력 공급 제어 수단을 제어함으로써, 상기 측정 수단에 의해 측정되는 측정값이 소정값이 되도록 상기 한 쌍의 코일에 인가하는 전압을 조정한다. 판정 수단은, 상기 측정 수단에 의해 측정되는 측정값을 취득하고, 취득한 측정값이 상기 소정값에 일치 또는 근사하는 지의 여부를 판정한다. 그리고, 상기 위치 산출 수단은, 상기 판정 수단에 의해 상기 측정값이 소정값에 일치 또는 근사하다고 판정되었을 때, 상기 한 쌍의 코일에 인가되어 있는 전압을 상기 전력 공급 제어 수단으로부터 취득하고, 취득한 2개의 전압에 기초하여 상기 자성체의 위치를 산출한다.

상기 제2 구체적 구성에 있어서는, 상기 한 쌍의 코일 사이에 끼워져 있는 코일(중간 코일)로 유도되는 전류 또는 전압을 소정값에 고정하기 위해, 상기 중간 코일로 유도되는 전류 또는 전압이 소정값이 되도록 상기 한 쌍의 코일에 인가하는 전압이 조정되고, 조정 후의 2개의 전압이 위치 산출 수단에 의해 전력 공급 제어 수단에 의해 취득되게 된다. 여기서, 이와 같이 취득되는 2개의 전압은 자성체의 위치에 따라 변화하지만, 상기 2개의 전압과 자성체의 위치는 1대1의 관계를 갖는다. 따라서, 상기 위치 검출 장치에 있어서, 전력 공급 수단으로부터 얻어지는 2개의 전압을 사용함으로써, 자성체의 위치를 일의적으로 정하는 것이 가능하다.

보다 구체적으로는, 상기 전력 공급 제어 수단은, 상기 명령 수단으로부터의 제1 명령을 받아 선택한 한 쌍의 코일에 대하여, 상기 한 쌍의 코일 사이에 끼워져 있는 코일의 내측에 서로 역방향의 자계가 발생하도록 전압을 인가한다.

상기 구체적 구성에 의하면, 상기 한 쌍의 코일에 인가하는 전압을, 상기 한 쌍의 코일 사이에 끼워져 있는 코일로 유도되는 전류 또는 전압이 소정값으로 되도록 조정하는 것이 용이하게 된다.

더욱 구체적으로는, 상기 전압 조정 수단은, 상기 한 쌍의 코일에 전압을 인가하여 발생하는 자계가, 상기 한 쌍의 코일 사이에 끼워져 있는 코일의 내측에서 서로 상쇄하도록, 상기 전력 공급 제어 수단을 제어하여 상기 한 쌍의 코일에 인가하는 전압을 조정한다.

상기 제2 구체적 구성에 관한 위치 검출 장치는 상기 자성체의 위치와 상기 측정 수단으로부터 얻어지는 측정값이 상기 소정값으로 되었을 때에 상기 한 쌍의 코일에 인가되게 되는 전압의 관계를 나타내는 테이블이 기록되어 있는 기록 수단을 더 구비하고, 상기 위치 산출 수단은, 상기 기록 수단에 기록되어 있는 테이블에 기초하여, 상기 전력 공급 제어 수단으로부터 얻어지는 2개의 전압으로부터 상기 자성체의 위치를 산출한다.

상기 위치 검출 장치에 있어서, 상기 자성체는, 상기 영구 자석이 대향하고 있는 코일과는 다른 코일에 대향하게 되는 위치에 배치되어 있다. 또, 상기 자성체는 상자성 재료로 형성되어 있다.

상기 위치 검출 장치에 있어서, 상기 고정자는 복수의 세그먼트로 분할되어 있고, 각 세그먼트에는 복수의 코일이 상기 일방향으로 배열되어 있고, 상기 전력 공급 제어 수단은, 세그먼트마다 각 코일에 인가하는 전압을 개별적으로 제어하는 것이 가능하다. 이에 의해, 적은 소비 전력으로, 자성체의 위치를 검출하는 것이 가능하게 된다.

또, 각 세그먼트에는, 3개의 코일을 1개의 코일 조로 하여 적어도 1개의 코일 조를 배치할 수 있다.

상기 위치 검출 장치에 있어서, 상기 전력 공급 제어 수단에 의해 상기 복수의 코일에 인가되는 전압은 교류 전압이다.

교류 전압을 사용함으로써, 가동자가 정지하고 있어 자성체가 정지하고 있을 때에도, 전압이 인가되어 있는 코일에 인접하는 코일에는 전류 또는 전압이 유도되므로, 자성체의 위치 검출이 가능하다.

본 발명에 관한 자석 가동형 리니어 모터용의 위치 검출 장치는, 가동자의 위치를 고정자측에서 검출하는 것이 가능하여, 더 높은 검출 정밀도를 갖는다.

도 1은 자석 가동형 리니어 모터를 도시하는 평면도이다.
도 2는 고정자에 배치되어 있는 코일 군을 도시하는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 위치 검출 장치를 포함하는 자석 가동형 리니어 모터를 도시하는 블록도이다.
도 4는 상기 제1 실시 형태에 있어서, 일방향으로 배열한 3개의 코일을 주목하여 위치 검출 동작의 제1 형태를 설명하고 있는 평면도이다.
도 5는 상기 제1 형태에서의 자계의 상태를 도시한 측면도이다.
도 6은 상기 제1 실시 형태에 있어서, 일방향으로 배열한 3개의 코일을 주목하여 위치 검출 동작의 제2 형태를 설명하고 있는 평면도이다.
도 7은 상기 제2 형태에서의 자계의 상태를 도시한 측면도이다.
도 8은 상기 제1 실시 형태에 있어서, 일방향으로 배열한 3개의 코일을 주목하여 위치 검출 동작의 제3 형태를 설명하고 있는 평면도이다.
도 9는 상기 제3 형태에서의 자계의 상태를 도시한 측면도이다.
도 10은 자성체 위치와 유도 전압의 크기의 관계를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 위치 검출 장치를 포함하는 자석 가동형 리니어 모터를 도시하는 블록도이다.
도 12는 상기 제2 실시 형태에 있어서, 일방향으로 배열한 3개의 코일을 주목하여 위치 검출 동작의 제1 형태를 설명하고 있는 평면도이다.
도 13은 상기 제1 형태에서의 전압 조정 전의 자계의 상태를 도시한 측면도이다.
도 14는 상기 제2 실시 형태에 있어서, 일방향으로 배열한 3개의 코일을 주목하여 위치 검출 동작의 제2 형태를 설명하고 있는 평면도이다.
도 15는 상기 제2 형태에서의 전압 조정 전의 자계의 상태를 도시한 측면도이다.
도 16은 상기 제2 실시 형태에 있어서, 일방향으로 배열한 3개의 코일을 주목하여 위치 검출 동작의 제3 형태를 설명하고 있는 평면도이다.
도 17은 상기 제3 형태에서의 전압 조정 전의 자계의 상태를 도시한 측면도이다.
도 18은 전압 조정 수단의 전압 조정 동작을 설명하고 있는 도면이다.
도 19는 상기 제2 실시 형태의 제2 형태에서의 전압 조정 후의 자계의 상태를 도시한 측면도이다.
도 20은 상기 제2 실시 형태의 제3 형태에서의 전압 조정 후의 자계의 상태를 도시한 측면도이다.
도 21은 상기 제2 실시 형태에 있어서, 위치 검출 동작의 제4 형태에서의 자계의 상태를 도시한 측면도이다.

이하, 본 발명에 관한 자석 가동형 리니어 모터용의 위치 검출 장치에 대해서, 그 실시 형태를 도면에 따라 구체적으로 설명한다.

1. 자석 가동형 리니어 모터

자석 가동형 리니어 모터(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 일방향으로 연장되어 있는 고정자(2)와, 상기 고정자(2)에 대향하여 배치된 복수의 영구 자석(도시하지 않음)을 갖는 가동자(3)로 구성되어 있다. 고정자(2)는, 분할된 복수의 세그먼트(21)…(21)를 일렬로 모두 연결함으로써 구성되어 있고, 각 세그먼트(21)에는, 가동자(3)와 대향하게 되는 표면에, 도 2에 도시한 바와 같이 코일 군(22)이 배치되어 있다.

코일 군(22)에는, U상 교류 전압이 인가되는 U상 코일(22u)과, V상 교류 전압이 인가되는 V상 코일(22v)과, W상 교류 전압이 인가되는 W상 코일(22w)을 1개의 코일 조로 하여, 4개의 코일 조가 포함되어 있고, 각 코일 조에 포함되어 있는 U상 내지 W상 코일(22u)(22v)(22w)은, UVW의 순서대로 일방향으로 배열되어 있다. 또, 인접하는 코일끼리는 서로 일부에서 중첩되어 있다.

그리고, 각 코일 군(22)에 있어서는, 상마다 4개의 코일이 직렬로 접속되어 있다. 즉, 4개의 U상 코일(22u)에 의해, 이들이 직렬로 접속된 U상 직렬 코일(23u)이 형성되고, 4개의 V상 코일(22v)에 의해, 이들이 직렬로 접속된 V상 직렬 코일(23v)이 형성되고, 4개의 W상 코일(22w)에 의해, 이들이 직렬로 접속된 W상 직렬 코일(23w)이 형성되어 있다.

한편, 가동자(3)에 배치되어 있는 각 영구 자석(도시하지 않음)은, 일방향에 관한 양단부에 각각 N극과 S극을 가짐과 함께, 동일한 코일 조에 포함되어 있는 U상 코일(22u)과 W상 코일(22w)의 중심간의 거리 τ(도 2 참조)과 대략 동일한 길이 치수를 갖고 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 자석 가동형 리니어 모터(1)의 고정자(2)측에는, 인버터(41)와, 상기 인버터(41)를 제어하는 인버터 제어 수단(40)이 배치되어 있고, 인버터(41)는, 세그먼트(21)마다 각 직렬 코일에 대하여 인가하는 교류 전압을 개별적으로 제어할 수 있다. 그리고, 인버터(41)는, 인버터 제어 수단(40)으로부터 제어 명령을 받은 경우, 상기 제어 명령에 기초하여 코일 군(22)에 3상 교류 전압을 인가하고, 이에 의해 고정자(2)의 코일측의 표면에 이동 자계를 발생시킨다.

또, 인버터(41)는, 인버터 제어 수단(40)으로부터의 제어 명령에 기초하여, 이동 자계의 크기나 전파 속도를 조정할 수 있다.

인버터(41)에 의해 코일 군(14)에 3상 교류 전압을 인가하면, 도 2에 도시한 바와 같이, U상 직렬 코일(23u)의 양단부에는 U상 교류 전압 Vu(=Vu(+)-Vu(-))이 인가되고, V상 직렬 코일(23v)의 양단부에는 V상 교류 전압 Vv(=Vv(+)-Vv(-))이 인가되고, W상 직렬 코일(23w)의 양단부에는 W상 교류 전압 Vw(=Vw(+)-Vw(-))이 인가되게 된다.

그리고, 고정자(2)의 코일측 표면에 이동 자계가 발생하면, 가동자(3)에는 상기 이동 자계와 동일 방향의 추진력이 발생하고, 이에 의해 가동자(3)는 일방향을 따라 이동하게 된다. 또, 이동 자계의 크기나 전파 속도가 조정됨으로써, 가동자(3)의 속도 등이 조정되게 된다.

인버터(41)는, 인버터 제어 수단(40)으로부터의 제어 명령에 기초하여, 복수의 세그먼트(21)…(21) 중, 가동자(3)와 일부 또는 전부가 대향하게 되는 세그먼트(21)(도 1에 있어서 사선의 해칭으로 나타낸 세그먼트)에만 3상 교류 전압을 인가한다. 즉, 인버터(41)는, 인버터 제어 수단(40)으로부터의 명령을 받아 3상 교류 전압을 인가하는 복수의 코일 군(22)…(22)을 선택하고, 선택한 복수의 코일 군(22)…(22)에 대하여 3상 교류 전압을 인가하여 이동 자장을 발생시킨다. 따라서, 자석 가동형 리니어 모터(1)는, 적은 소비 전력으로 구동되게 된다.

상기 자석 가동형 리니어 모터(1)에 있어서, 도 1에 도시한 바와 같이, 가동자(3)에는 자성체(5)가 더 고정되어 있고, 상기 자성체(5)는 상자성 재료로 형성되어 있다. 또, 자성체(5)는, 가동자(3)에 일부 또는 전부가 대향하고 있는 세그먼트(21)의 1군과는 다른 세그먼트(21)와 대향하게 되는 위치, 여기에서는 상기 1군과의 사이에 다른 세그먼트(21)를 1개만 끼워 위치하는 세그먼트(21)와 대향하게 되는 위치에 배치되어 있다.

그리고, 상기 자석 가동형 리니어 모터(1)에는, 가동자(3)의 위치를 검출하기 위한 위치 검출 장치가 배치되어 있고, 상기 위치 검출 장치의 일부가, 상술한 자성체(5)와 인버터(41)에 의해 구성되어 있다.

2. 위치 검출 장치의 제1 실시 형태

도 3에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태에 관한 위치 검출 장치는, 자성체(5)와 인버터(41) 외에, 측정 수단(42)과, 명령 수단(43)과, 위치 산출 수단(44)과, 기록 수단(45)을 구비하고 있다.

여기서, 인버터(41)는, 상술한 인버터 제어 수단(40)으로부터의 명령과는 다른 제1 명령을 명령 수단(43)으로부터 받을 수 있고, 명령 수단(43)으로부터 제1 명령을 받은 경우, 자성체(5)가 대향하고 있는 세그먼트(21)에 배치되어 있는 U상 내지 W상 직렬 코일(23u)(23v)(23w) 중에서 1개의 직렬 코일을 선택하고, 선택한 1개의 직렬 코일에 대하여 교류 전압을 인가한다. 이에 의해, 이동 자계와는 다른 위치 검출용의 자계가, 자성체(5)가 대향하고 있는 세그먼트(21)의 코일측 표면에 발생하게 된다.

측정 수단(42)은, 상기 제1 명령과는 다른 제2 명령을 명령 수단(43)으로부터 받을 수 있고, 명령 수단(43)으로부터 제2 명령을 받은 경우, 자성체(5)가 대향하고 있는 세그먼트(21)에 배치되어 있는 U상 내지 W상 직렬 코일(23u)(23v)(23w) 중에서 2개의 직렬 코일을 선택하고, 선택한 2개의 직렬 코일로 유도되는 전압(유도 전압)을 측정한다.

명령 수단(43)은, 위치 산출 수단(44)으로부터의 제어 명령에 기초하여, 인버터(41)에 대해서는, 전압을 인가하는 대상으로, 자성체(5)가 대향하고 있는 세그먼트(21)에 배치되어 있는 U상 내지 W상 직렬 코일(23u)(23v)(23w) 중에서 1개의 직렬 코일을 선택하기 위한 제1 명령을 부여하고, 측정 수단(42)에 대해서는, 유도 전압을 측정하는 대상으로, 제1 명령을 받아 인버터(41)가 선택하게 되는 직렬 코일과는 다른 한 쌍의 직렬 코일을 선택하기 위한 제2 명령을 부여한다.

이하, 본 실시 형태에 있어서는, U상 내지 W상 직렬 코일(23u)(23v)(23w)에 포함되는 코일 중, 일방향으로 배열한 3개의 코일(22u)(22u)(22w)을 주목하여 설명을 행한다(예를 들어 도 4 참조).

도 4에 도시한 바와 같이, 인버터(41)가, 명령 수단(43)으로부터 제1 명령을 받아 U상 코일(22u)을 선택한 경우, 측정 수단(42)은, 명령 수단(43)으로부터 제2 명령을 받아, 제1 명령을 받아 인버터(41)가 선택한 U상 코일(22u)의 양측에 인접하는 V상 코일(22v)과 W상 코일(22w)을 선택하게 된다.

이 경우, 도 4에 도시한 바와 같이, U상 코일(22u)에 교류 전압 Vu0이 인가되어 위치 검출용의 자계 Bu가 발생하고, 이에 의해 V상 코일(22v)과 W상 코일(22w)의 내측에는 각각, 도 5에 도시한 바와 같이 코일끼리 겹친 영역에 위치 검출용의 자계 Bu가 통과하게 된다. 그리고, V상 코일(22v)과 W상 코일(22w)에는 전압 Vvi, Vwi가 유도되고, 유도된 전압 Vvi, Vwi가 측정 수단(42)에 의해 측정되게 된다.

여기서, 자성체(5)는 자기 저항이 낮다. 따라서, 도 6에 도시한 바와 같이, 교류 전압 Vu0이 인가되어 있는 U상 코일(22u)과 대향하는 위치에 자성체(5)가 존재하는 경우, 위치 검출용의 자계 Bu는 자성체(5)를 통과하기 쉬워진다. 이로 인해, 도 7에 도시한 바와 같이, 자성체(5)가 존재하는 위치에서 자계 Bu의 자속 밀도가 높아지는 한편, 그 밖의 영역에서는 자계 Bu의 자속 밀도가 낮아진다.

따라서, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, U상 코일(22u)과 이것에 인접하는 W상 코일(22w)이 서로 겹친 영역에 대향하여 자성체(5)가 존재하는 경우[자성체(5)가 자성체 위치 x=-τ/4 또는 그 근방에 존재할 때], W상 코일(22w)의 내측을 통과하는 자계 Bu의 자속량이 증가하고, 이에 의해 상기 W상 코일(22w)로 유도되는 전압 Vwi가 증가하게 된다.

한편, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, U상 코일(22u)과 W상 코일(22w)이 서로 겹친 영역과 대향한 위치로부터 자성체(5)가 이동하여 멀어진 경우, W상 코일(22w)의 내측을 통과하는 자계 Bu의 자속량은 감소하고, 이에 의해 상기 W상 코일(22w)로 유도되는 전압 Vwi는 감소하게 된다.

따라서, 도 10에 도시한 바와 같이, W상 코일(22w)에는, 자성체(5)의 위치 x에 따른 전압 Vwi가 유도되게 된다. 또한, 도 10에서는, 유도 전압 Vwi의 크기 |Vwi|가 자성체 위치 x에 따라 변화하는 것이 도시되어 있다.

또, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, U상 코일(22u)과 이것에 인접하는 V상 코일(22v)이 서로 겹친 영역에 대향하여 자성체(5)가 존재하는 경우[자성체(5)가 자성체 위치 x=+τ/4 또는 그 근방에 존재할 때], V상 코일(22v)의 내측을 통과하는 자계 Bu의 자속량이 증가하고, 이에 의해 상기 V상 코일(22v)로 유도되는 전압 Vvi가 증가하게 된다.

한편, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, U상 코일(22u)과 V상 코일(22v)이 서로 겹친 영역과 대향한 위치로부터 자성체(5)가 이동하여 멀어진 경우, V상 코일(22v)의 내측을 통과하는 자계 Bu의 자속량은 감소하고, 이에 의해 상기 V상 코일(22v)로 유도되는 전류 Vvi는 감소하게 된다.

따라서, 도 10에 도시한 바와 같이, V상 코일(22v)에는, 자성체(5)의 위치 x에 따른 전압 Vvi가 유도되게 된다. 또한, 도 10에서는, 유도 전압 Vvi의 크기 |Vvi|가 자성체 위치 x에 따라 변화하는 것이 도시되어 있다.

기록 수단(45)에는, 도 10에 도시한 바와 같이 자성체 위치 x와 V상 코일(22v)로 유도되는 전압의 크기 |Vvi|의 관계를 나타내는 테이블과, 도 10에 도시한 바와 같이 자성체 위치 x와 W상 코일(22w)로 유도되는 전압의 크기 |Vwi|의 관계를 나타내는 테이블이 기록되어 있다.

또한, 이들 테이블은, 코일의 치수, 코일의 감기 수, 자성체의 치수, 자성체의 자기적 특성 등에 따라 결정되고, 실험 또는 해석에 의해 미리 취득할 수 있는 것이다. 실험에 의한 테이블의 취득 방법으로서, 실제로 자성체(5)를 이동시키면서, V상 코일(22v)로 유도되는 전압 Vvi와 W상 코일(22w)로 유도되는 전압 Vwi를 측정하는 것을 들 수 있다. 또, 해석에 의한 테이블의 취득 방법으로서, 자석 가동형 리니어 모터(1)와 자성체(5)로 이루어지는 시스템의 자계 모델을 설정하고, 상기 자계 모델에 유한 요소법을 사용하여 해석하는 것을 들 수 있다.

위치 산출 수단(44)은, 측정 수단(42)에 의해 측정되는 2개의 유도 전압 Vvi, Vwi를, 측정값 Vvi0, Vwi0으로 하여 상기 측정 수단(42)으로부터 취득하고, 취득한 2개의 측정값 Vvi0, Vwi0에 기초하여, 가동자(3)의 위치에 따라 변화하는 자성체(5)의 위치를 산출한다.

구체적으로는 도 10에 도시한 바와 같이, 위치 산출 수단(44)은, 기록 수단(45)에 기록되어 있는 테이블에 기초하여, 측정 수단(42)으로부터 얻어지는 한쪽의 측정값 Vvi0에 대응하는 2개의 위치 xv1(=x2), xv2(=x3)를 제1 위치 정보로서 산출하는 동시에, 측정 수단(42)으로부터 얻어지는 다른 쪽의 측정값 Vwi0에 대응하는 2개의 위치 xw1(=x1), xw2(=x2)를 제2 위치 정보로서 산출하고, 제1 위치 정보와 제2 위치 정보를 비교함으로써, 제1 위치 정보에 포함되는 위치 xv1(=x2), xv2(=x3) 중에서 제2 위치 정보에 포함되는 위치 xw1(=x1), xw2(=x2)와 일치 또는 근사하는 위치 xv1(=x2)을 선택하고, 선택한 위치 xv1(=x2)을 자성체(5)의 위치로서 산출한다.

상술한 바와 같이, 기록 수단(45)에 기록되어 있는 테이블을 사용하여 측정값 Vvi0, Vwi0에 대응하는 위치를 산출하는 경우, 2개의 측정값 Vvi0, Vwi0 중 어느 한쪽의 측정값으로부터는, 상기 측정값에 대응하여 복수의 위치(예를 들어 측정값 Vvi0에 대하여 복수의 위치 xv1, xv2)가 산출되기 때문에, 자성체(5)의 위치를 일의적으로 정할 수 없다.

그러나, 제1 실시 형태에 관한 위치 검출 장치에 있어서는, 상술한 바와 같이 2개의 측정값 Vvi0, Vwi0 양쪽으로부터 이들에 대응하는 2개의 위치 정보가 산출되기 때문에, 한쪽의 측정값으로부터 얻어지는 위치 정보를 사용하는 것만으로는 자성체(5)의 위치를 일의적으로 정할 수 없는 경우에도, 다른 쪽의 측정값으로부터 얻어지는 위치 정보를 사용함으로써 자성체(5)의 위치가 일의적으로 정해지게 된다.

또, 측정 수단(42)에 의해 유도 전압을 측정하는 경우, 상기 유도 전압의 크기가 클수록, 상기 유도 전압은 높은 정밀도로 측정되게 된다. 즉, 도 10에 도시하는 자성체 위치 x와 유도 전압의 크기의 관계(테이블)는, 유도 전압의 크기가 최대가 되는 위치를 중심으로 한 폭이 τ 정도의 범위에 있어서, 높은 신뢰성을 갖게 된다.

따라서, 상술한 바와 같이 테이블에 기초하여 2개의 측정값 Vvi0, Vwi0으로부터 자성체(5)의 위치를 검출하는 경우, 자성체 위치 x와 유도 전압의 크기 |Vvi0|의 관계에 있어서 신뢰성이 높은 범위와, 자성체 위치 x와 유도 전압의 크기 |Vwi0|의 관계에 있어서 신뢰성이 높은 범위가 겹치는 범위, 즉 U상 코일(22u)의 중심 위치를 기준(x=0)으로 한 x=-τ/4 내지 +τ/4의 범위에서 검출된 자성체(5)의 위치는, 정밀도가 높은 것이 된다.

상술한 바와 마찬가지의 원리에 의해, 인버터(41)가, 명령 수단(43)으로부터 제1 명령을 받아 V상 코일(22v)을 선택하고, 측정 수단(42)이, 명령 수단(43)으로부터 제2 명령을 받아, 제1 명령을 받아 인버터(41)가 선택한 V상 코일(22v)의 양측에 인접하는 W상 코일(22w)과 U상 코일(22u)을 선택한 경우에는, V상 코일(22v)의 중심 위치를 기준(x=0)으로 한 x=-τ/4 내지 +τ/4의 범위에서, 높은 정밀도를 갖는 자성체(5)의 위치가 검출되게 된다.

또, 인버터(41)가, 명령 수단(43)으로부터 제1 명령을 받아 W상 코일(22w)을 선택하고, 측정 수단(42)이, 명령 수단(43)으로부터 제2 명령을 받아, 제1 명령을 받아 인버터(41)가 선택한 W상 코일(22w)의 양측에 인접하는 U상 코일(22u)과 V상 코일(22v)을 선택한 경우에는 W상 코일(22w)의 중심 위치를 기준(x=0)으로 한 x=-τ/4 내지 +τ/4의 범위에서, 높은 정밀도를 갖는 자성체(5)의 위치가 검출되게 된다.

여기서, U상 코일 내지 W상 코일(22u)(22v)(22w) 중 어느 1개의 코일에 교류 전압을 인가하여 검출 동작을 실행했을 때에 x=-τ/4 내지 +τ/4의 범위 밖에서 자성체(5)의 위치가 검출된 경우에도 다른 1개의 코일에 교류 전압을 인가하여 검출 동작을 재실행함으로써, 교류 전압이 인가되어 있는 코일의 중심 위치(x=0)를 기준으로 한 x=-τ/4 내지 +τ/4의 범위에서, 높은 정밀도를 갖는 자성체(5)의 위치를 검출하는 것이 가능하게 된다.

따라서, 상기 제1 실시 형태에 관한 위치 검출 장치에 있어서는, 자성체(5)의 위치와 무관하게, 상기 자성체(5)의 위치를 높은 정밀도로 검출할 수 있다.

또, 상술한 바와 같이, 제1 실시 형태에 관한 위치 검출 장치는, 코일로 유도되는 전압에 기초하여 자성체(5)의 위치를 검출한다. 따라서, 자석 가동형 리니어 모터(1)에 있어서는, 가동자(3)의 위치가 고정자(2)측에서 검출되게 된다. 따라서, 검출된 가동자(3)의 위치를 사용하여 서보 제어 등을 실행하는 경우에도, 자석 가동형 리니어 모터(1)에는, 종래의 자석 가동형 리니어 모터와 같이 통신 수단을 설치할 필요가 없다.

게다가, 상기 위치 검출 장치에 있어서는, 위치 검출용의 자계를 발생시키기 위하여 코일에 교류 전압이 인가되어 있으므로, 상기 자계는 진동 자계로 되어 있다. 따라서, 가동자(3)가 정지하고 있어 자성체(5)가 정지하고 있을 때에도, 교류 전압이 인가되어 있는 코일의 양측에 인접하는 한 쌍의 코일에는 전압이 유도되므로, 자성체(5)의 위치를 검출하는 것이 가능하다.

또, 상기 위치 검출 장치에 있어서는, 자성체(5)가 대향하고 있는 세그먼트(21)에 배치되어 있는 U상 내지 W상 직렬 코일(23u)(23v)(23w) 중에서 1개의 직렬 코일에만 교류 전압이 인가되므로, 자성체(5)의 위치 검출에 필요한 소비 전력은 적어도 된다.

3. 위치 검출 장치의 제2 실시 형태

도 11에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태에 관한 위치 검출 장치는, 자성체(5)와 인버터(41) 이외에, 측정 수단(42)과, 명령 수단(43)과, 위치 산출 수단(44)과, 기록 수단(45)과, 전압 조정 수단(46)과, 판정 수단(47)을 구비하고 있다.

여기서, 인버터(41)는, 상술한 인버터 제어 수단(40)으로부터의 명령과는 다른 제1 명령을 명령 수단(43)으로부터 받을 수 있고, 명령 수단(43)으로부터 제1 명령을 받은 경우, 자성체(5)가 대향하고 있는 세그먼트(21)에 배치되어 있는 U상 내지 W상 직렬 코일(23u)(23v)(23w) 중에서 2개의 직렬 코일을 선택하고, 선택한 2개의 직렬 코일에 대하여 서로 역방향의 교류 전압을 인가한다. 이에 의해, 이동 자계와는 다른 위치 검출용의 자계가, 자성체(5)가 대향하고 있는 세그먼트(21)의 코일측 표면에 발생하게 된다.

측정 수단(42)은, 상기 제1 명령과는 다른 제2 명령을 명령 수단(43)으로부터 받을 수 있고, 명령 수단(43)으로부터 제2 명령을 받은 경우, 자성체(5)가 대향하고 있는 세그먼트(21)에 배치되어 있는 U상 내지 W상 직렬 코일(23u)(23v)(23w) 중에서 1개의 직렬 코일을 선택하고, 선택한 1개의 직렬 코일로 유도되는 전압(유도 전압)을 측정한다.

명령 수단(43)은, 위치 산출 수단(44)으로부터의 제어 명령에 기초하여, 인버터(41)에 대해서는, 전압을 인가하는 대상으로, 자성체(5)가 대향하고 있는 세그먼트(21)에 배치되어 있는 U상 내지 W상 직렬 코일(23u)(23v)(23w) 중에서 2개의 직렬 코일을 선택하는 동시에, 선택한 2개의 직렬 코일에 대하여 서로 역방향에서 크기가 동일한 소정값 V0인 교류 전압을 인가하기 위한 제1 명령을 부여하고, 측정 수단(42)에 대해서는, 유도 전압을 측정하는 대상으로, 제1 명령을 받아 인버터(41)가 선택하게 되는 2개의 직렬 코일과는 다른 1개의 직렬 코일을 선택하기 위한 제2 명령을 부여한다.

이하, 본 실시 형태에 있어서는, U상 내지 W상 직렬 코일(23u)(23v)(23w)에 포함되는 코일 중, 일방향으로 배열한 3개의 코일(22u)(22u)(22w)을 주목하여 설명을 행한다(예를 들어 도 12 참조).

도 12에 도시한 바와 같이, 인버터(41)가, 명령 수단(43)으로부터 제1 명령을 받아, 1개의 U상 코일(22u)을 사이에 끼워 위치하는 V상 코일(22v)과 W상 코일(22w)을 선택한 경우, 측정 수단(42)은, 명령 수단(43)으로부터의 제2 명령을 받아, 제1 명령을 받아 인버터(41)가 선택한 V상 코일(22v)과 W상 코일(22w) 사이에 끼워진 U상 코일(22u)을 선택하게 된다.

이 경우, 도 12에 도시한 바와 같이, V상 코일(22v)에 교류 전압 Vv0이 인가되어 위치 검출용의 자계 Bv가 발생하는 동시에, W상 코일(22w)에 교류 전압 Vv0과는 역방향에서 크기가 동일한 소정값 V0인 교류 전압 Vw0이 인가되고, 자계 Bv와는 역방향에서 자계 Bv와 크기가 동일한 위치 검출용의 자계 Bw가 발생한다. 이에 의해, U상 코일(22u)의 내측에는, 도 13에 도시한 바와 같이 코일끼리 겹친 2개의 영역에 각각 위치 검출용의 자계 Bv와 자계 Bw가 통과하게 된다.

여기서, V상 코일(22v)과 W상 코일(22w)에는 각각 서로 역방향에서 크기가 동일한 소정값 V0인 교류 전압 Vv0, Vw0이 인가되어 있으므로, 도 13에 도시한 바와 같이, U상 내지 W상 코일(22u)(22v)(22w)과 대향하는 위치에 자성체(5)가 존재하지 않는 경우에는, U상 코일(22u)의 내측을 통과하는 자계 Bv의 자속과 자계 Bw의 자속이 서로 상쇄하고, 이에 의해 U상 코일(22u)에는 전압이 거의 유도되지 않는다. 따라서, 측정 수단(42)에 의해 측정되는 전압은 거의 0으로 된다.

여기서, 자성체(5)는 자기 저항이 낮다. 따라서, 도 14에 도시한 바와 같이, 교류 전압 Vw0이 인가되어 있는 W상 코일(22w)과 대향하는 위치에 자성체(5)가 존재하는 경우, 위치 검출용의 자계 Bw는 자성체(5)를 통과하기 쉬워진다. 이로 인해, 도 15에 도시한 바와 같이, 자성체(5)가 존재하는 위치에서 자계 Bw의 자속 밀도가 높아지는 한편, 그 밖의 영역에서는 자계 Bw의 자속 밀도가 낮아진다.

또, 도 16에 도시한 바와 같이, 교류 전압 Vv0이 인가되어 있는 V상 코일(22v)과 대향하는 위치에 자성체(5)가 존재하는 경우, 도 17에 도시한 바와 같이, 자성체(5)가 존재하는 위치에서 자계 Bv의 자속 밀도가 높아지는 한편, 그 밖의 영역에서는 자계 Bv의 자속 밀도가 낮아진다.

따라서, 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, U상 코일(22u)과 이것에 인접하는 W상 코일(22w)이 서로 겹친 영역에 대향하여 자성체(5)가 존재하는 경우[자성체(5)가 자성체 위치 x=-τ/4 또는 그 근방에 존재할 때], U상 코일(22u)의 내측을 통과하는 자계 Bw의 자속량이 증가하게 된다. 따라서, U상 코일(22u)의 내측을 통과하는 자계 Bw의 자속량이, U상 코일(22u)의 내측을 통과하는 자계 Bv의 자속량보다 커져, U상 코일(22u)에는 전압 Vui가 유도되게 된다. 그리고, 유도된 전압 Vui가 측정 수단(42)에 의해 측정되게 된다.

한편, 도 16 및 도 17에 도시한 바와 같이, U상 코일(22u)과 이것에 인접하는 V상 코일(22v)이 서로 겹친 영역에 대향하여 자성체(5)가 존재하는 경우[자성체(5)가 자성체 위치 x=+τ/4 또는 그 근방에 존재할 때], U상 코일(22v)의 내측을 통과하는 자계 Bv의 자속량이 증가하게 된다. 따라서, U상 코일(22u)의 내측을 통과하는 자계 Bv의 자속량이, U상 코일(22u)의 내측을 통과하는 자계 Bw의 자속량보다 커져, U상 코일(22u)에는 전압 Vui가 유도되게 된다. 그리고, 유도된 전압 Vui가 측정 수단(42)에 의해 측정되게 된다.

이어서, 전압 조정 수단(46)은, 측정 수단(42)에 의해 측정되는 유도 전압 Vui를 측정값 Vui0으로 하여 상기 측정 수단(42)으로부터 취득하고, 취득한 측정값 Vui0에 기초하여 인버터(41)를 제어함으로써, 측정 수단(42)에 의해 측정되는 유도 전압 Vui가 소정값(=0)으로 되도록 V상 코일(22v)과 W상 코일(22w)에 인가하는 교류 전압 Vv0, Vw0을 각각 조정한다.

판정 수단(47)은, 전압 조정 수단(46)에 의해 교류 전압 Vv0, Vw0이 조정되고 있는 동안, 이때 측정 수단(42)에 의해 측정되는 유도 전압 Vui를 측정값 Vui0으로 하여 측정 수단(42)으로부터 취득하고, 취득한 측정값 Vui0이 소정값(=0)에 일치 또는 근사하는 지의 여부를 판정한다. 그리고, 판정 수단(47)에 의해 측정값 Vui0이 소정값(=0)에 일치 또는 근사하다고 판정될 때까지, 전압 조정 수단(46)에 의한 교류 전압 Vv0, Vw0의 조정이 실행된다.

구체적으로 전압 조정 수단(46)은, 도 18에 도시한 바와 같이, W상 코일(22w)에 인가하는 교류 전압 Vw0의 크기 |Vw0|를 소정값 V0으로 고정하고, V상 코일(22v)에 인가하는 교류 전압 Vv0의 크기 |Vv0|를 0으로부터 소정값 V0까지 변화시키고, 그 후, V상 코일(22v)에 인가하는 교류 전압 Vv0의 크기 |Vv0|를 소정값 V0으로 고정하고, W상 코일(22w)에 인가하는 교류 전압 Vw0의 크기 |Vw0|를 소정값 V0으로부터 0까지 변화시킨다.

그리고, 판정 수단(47)에 의해, 측정 수단(42)으로부터 얻어지는 측정값 Vui0이 소정값(=0)에 일치 또는 근사하다고 판단되었을 때, 전압 조정 수단(46)에 의한 교류 전압 Vv0, Vw0의 조정을 종료한다.

도 15에 도시한 바와 같이, U상 코일(22u)의 내측을 통과하는 자계 Bw의 자속량이, U상 코일(22u)의 내측을 통과하는 자계 Bv의 자속량보다 큰 경우[자성체(5)가 자성체 위치 x=-τ/4 또는 그 근방에 존재할 때], 전압 조정 수단(46)의 조정 동작(도 18)에 의해, 측정 수단(42)에 의해 측정되는 유도 전압 Vui가 소정값(=0)으로 되도록, W상 코일(22w)에 인가하는 교류 전압 Vw0의 크기 |Vw0|가 소정값 V0보다 작은 값으로 조정되게 된다. 이때, 도 19에 도시한 바와 같이 U상 코일(22u)의 내측을 통과하는 자계 Bw의 자속량은, U상 코일(22u)의 내측을 통과하는 자계 Bv의 자속량과 동등하게 되어, U상 코일(22u)의 내측에서 자계 Bv와 자계 Bw는 서로 상쇄하게 된다.

한편, 도 17에 도시한 바와 같이, U상 코일(22u)의 내측을 통과하는 자계 Bv의 자속량이, U상 코일(22u)의 내측을 통과하는 자계 Bw의 자속량보다 큰 경우[자성체(5)가 자성체 위치 x=+τ/4 또는 그 근방에 존재할 때], 전압 조정 수단(46)의 조정 동작(도 18)에 의해, 측정 수단(42)에 의해 측정되는 유도 전압 Vui가 소정값(=0)으로 되도록 V상 코일(22v)에 인가되어 있는 교류 전압 Vv0의 크기 |Vv0|가 소정값 V0보다 작은 값으로 조정되게 된다. 이때, 도 20에 도시한 바와 같이 U상 코일(22u)의 내측을 통과하는 자계 Bv의 자속량은, U상 코일(22u)의 내측을 통과하는 자계 Bw의 자속량과 동등하게 되어, U상 코일(22u)의 내측에서 자계 Bv와 자계 Bw는 서로 상쇄하게 된다.

또한, 도 21에 도시한 바와 같이, 자성체(5)가 U상 코일(22u)의 중심 위치에 존재하는 경우[자성체(5)가 자성체 위치 x=0에 존재할 때], 자성체(5)는 2개의 자계 Bv, Bw에 거의 영향을 주지 않으므로, U상 코일(22u)의 내측을 통과하는 자계 Bv와 자계 Bw의 자속량은 서로 동등하고, 따라서 U상 코일(22u)에는 전압이 거의 유도되지 않는다. 따라서, 조정 후의 교류 전압 Vv0, Vw0의 크기 |Vv0|, |Vw0|은 모두 소정값 V0의 상태로 된다(도 18 참조).

이와 같이 조정된 2개의 교류 전압 Vv0, Vw0은, 자성체 위치 x에 따라 변화되고, 게다가 자성체 위치 x와는 1대1의 관계를 갖게 된다.

기록 수단(45)에는, 자성체 위치 x와 조정 후의 2개 교류 전압의 크기 |Vv0|, |Vw0|의 관계를 나타내는 테이블이 기록되어 있다.

또한, 상기 테이블은, 코일의 치수, 코일의 감기 수, 자성체의 치수, 자성체의 자기적 특성 등에 따라 결정되어, 실험 또는 해석에 의해 미리 취득할 수 있는 것이다. 실험에 의한 테이블의 취득 방법으로서, 실제로 자성체(5)를 이동시키면서, 조정 후의 2개의 교류 전압 Vv0, Vw0을 측정하는 것을 들 수 있다. 또, 해석에 의한 테이블의 취득 방법으로서, 자석 가동형 리니어 모터(1)와 자성체(5)로 이루어지는 시스템의 자계 모델을 설정하고, 상기 자계 모델에 유한 요소법을 사용하여 해석하는 것을 들 수 있다.

위치 산출 수단(44)은, 판정 수단(47)에 의해 측정 수단(42)으로부터 얻어지는 측정값 Vui0이 소정값(=0)에 일치 또는 근사하다고 판정되었을 때, 인버터(41)에 의해 V상 코일(22v)과 W상 코일(22w)에 각각 인가되어 있는 교류 전압 Vv0, Vw0을 인버터(41)로부터 취득하고, 취득한 2개의 교류 전압 Vv0, Vw0에 기초하여, 가동자(3)의 위치에 따라 변화하는 자성체(5)의 위치를 산출한다.

구체적으로는, 위치 산출 수단(44)은, 인버터(41)로부터 취득한 2개의 교류 전압 Vv0, Vw0에 기초하여, 기록 수단(45)에 기록되어 있는 테이블로부터 상기 2개의 교류 전압 Vv0, Vw0의 크기 |Vv0|, |Vw0|에 대응하는 위치 x를 취득하고, 취득한 위치 x를 자성체(5)의 위치로서 산출한다. 이렇게 하여, 제2 실시 형태에 관한 위치 검출 장치에 있어서는, 조정 후의 2개의 교류 전압 Vv0, Vw0으로부터 자성체(5)의 위치가 일의적으로 정해지게 된다.

또, 상술한 바와 같이 인버터(41)로부터 얻어지는 2개의 교류 전압 Vv0, Vw0에 기초하여 자성체(5)의 위치를 검출하는 경우, U상 코일(22u)의 내측을 통과하는 조정 전의 자계 Bv와 자계 Bw의 자속량의 차가 자성체(5)의 위치 x의 변화에 따라 크게 변화되는 자성체 위치 x의 범위, 즉 U상 코일(22u)의 중심 위치를 기준(x=0)으로 한 x=-τ/4 내지 +τ/4의 범위에서 검출된 자성체(5)의 위치는, 정밀도가 높은 것이 된다.

상술한 것과 마찬가지의 원리에 의해, 인버터(41)가, 명령 수단(43)으로부터 제1 명령을 받아, 1개의 V상 코일(22v)을 사이에 끼워 위치하는 U상 코일(22u)과 W상 코일(22w)을 선택하고, 측정 수단(42)이, 명령 수단(43)으로부터 제2 명령을 받아, 제1 명령을 받아 인버터(41)가 선택한 U상 코일(22u)과 W상 코일(22w) 사이에 끼워진 V상 코일(22v)을 선택한 경우에는, V상 코일(22v)의 중심 위치를 기준(x=0)으로 한 x=-τ/4 내지 +τ/4의 범위에서, 높은 정밀도를 갖는 자성체(5)의 위치가 검출되게 된다.

또, 인버터(41)가, 명령 수단(43)으로부터 제1 명령을 받아, 1개의 W상 코일(22w)을 사이에 끼워 위치하는 U상 코일(22u)과 V상 코일(22v)을 선택하고, 측정 수단(42)이, 명령 수단(43)으로부터 제2 명령을 받아, 제1 명령을 받아 인버터(41)가 선택한 U상 코일(22u)과 V상 코일(22v) 사이에 끼워진 W상 코일(22w)을 선택한 경우에는, W상 코일(22u)의 중심 위치를 기준(x=0)으로 한 x=-τ/4 내지 +τ/4의 범위에서, 높은 정밀도를 갖는 자성체(5)의 위치가 검출되게 된다.

여기서, U상 코일 내지 W상 코일(22u)(22v)(22w) 중 어느 1개의 코일을 사이에 끼워 위치하는 한 쌍의 코일에 교류 전압을 인가하여 검출 동작을 실행했을 때에, x=-τ/4 내지 +τ/4의 범위 밖에서 자성체(5)의 위치가 검출된 경우에도, 다른 1개의 코일을 사이에 끼워 위치하는 한 쌍의 코일에 교류 전압을 인가하여 검출 동작을 재실행함으로써, 유도 전압이 측정되는 코일(한 쌍의 코일 사이에 끼워진 코일)의 중심 위치(x=0)를 기준으로 한 x=-τ/4 내지 +τ/4의 범위에서, 높은 정밀도를 갖는 자성체(5)의 위치를 검출하는 것이 가능하게 된다.

따라서, 상기 제2 실시 형태에 관한 위치 검출 장치에 있어서는, 자성체(5)의 위치와 무관하게, 상기 자성체(5)의 위치를 높은 정밀도로 검출할 수 있다.

또, 상술한 바와 같이, 제2 실시 형태에 관한 위치 검출 장치는, 한 쌍의 코일에 인가하는 조정 후의 교류 전압에 기초하여 자성체(5)의 위치를 검출한다. 따라서, 자석 가동형 리니어 모터(1)에 있어서는, 가동자(3)의 위치가 고정자(2)측에서 검출되게 된다. 따라서, 검출된 가동자(3)의 위치를 사용하여 서보 제어 등을 실행하는 경우에도, 자석 가동형 리니어 모터(1)에는, 종래의 자석 가동형 리니어 모터와 같이 통신 수단을 설치할 필요가 없다.

게다가, 상기 위치 검출 장치에 있어서는, 위치 검출용의 자계를 발생시키기 위하여 코일에 교류 전압이 인가되어 있으므로, 상기 자계는 진동 자계로 되어 있다. 따라서, 가동자(3)가 정지하고 있어 자성체(5)가 정지하고 있을 때에도 교류 전압이 인가되어 있는 한 쌍의 코일의 사이에 끼워져 있는 코일에는 전압이 유도되므로, 자성체(5)의 위치를 검출하는 것이 가능하다.

또한, 상기 위치 검출 장치에 있어서는, 자성체(5)가 대향하고 있는 세그먼트(21)에 배치되어 있는 U상 내지 W상 직렬 코일(23u)(23v)(23w) 중에서 한 쌍의 직렬 코일에만 교류 전압이 인가되므로, 자성체(5)의 위치 검출에 필요한 소비 전력은 적어도 된다.

4. 자성체의 절대 위치의 검출 방법

상술한 제1 및 제2 실시 형태에 관한 위치 검출 장치에 의하면, 어느 1개의 코일에 대하여, 상기 코일의 중심 위치(x=0)를 기준으로 한 x=-τ/4 내지 +τ/4의 범위 내에서, 높은 정밀도를 갖는 자성체(5)의 위치 x가 검출되게 된다.

따라서, 자성체(5)의 절대 위치를 검출하기 위해서는, 스위치나 센서 등에서 자성체(5)를 검출할 수 있는 초기 위치부터, 자성체(5)가 대향하고 있는 코일 조의 중심 위치[V상 코일(22v)의 중심 위치]까지의 거리 L을 산출할 필요가 있다.

가동자(3)에 배치되어 있는 영구 자석은, 상술한 바와 같이, 동일한 코일 조에 포함되어 있는 U상 코일(22u)과 W상 코일(22w)의 중심간의 거리 τ(도 2 참조)과 대략 동일한 길이 치수를 갖고 있다. 이러한 구성에 있어서는, 가동자(3)를 이동시키기 위해 고정자(2)측의 코일 군(22)에 3상 교류 전압이 인가한 경우, 가동자(3)는, 3상 교류 전압이 1주기분 진동할 때마다, 인접하는 코일 조에 포함되어 있는 동일한 상의 2개의 코일의 중심간의 거리만큼 이동하게 된다.

따라서, 상기 초기 위치에 자성체(5)가 존재하고 있던 상태로부터, 코일 군(22)에 인가되어 있는 3상 교류 전압이 몇 주기분의 진동을 행했는지를 카운트함으로써, 초기 위치부터, 자성체(5)가 대향하고 있는 코일 조의 중심 위치까지의 거리 L을 산출할 수 있다.

따라서, 위치 검출 장치에 의해 검출되는 자성체(5)의 위치에, 상술한 바와 같이 산출된 거리 L을 합산하는 동시에, 위치 검출 장치에 의해 검출된 자성체(5)의 위치가 어느 상의 코일의 중심 위치를 기준으로 한 것인가에 따라 결정되는 보정값을 합산함으로써, 자성체(5)의 절대 위치가 산출되게 된다.

여기서, 보정값은, 자성체(5)의 위치가 V상 코일(22v)의 중심 위치를 기준으로 하여 얻어진 것인 경우에는 0이며, 자성체(5)의 위치가 U상 코일(22u)의 중심 위치를 기준으로 하여 얻어진 것인 경우에는 -τ/2(또는, +τ/2)이며, 자성체(5)의 위치가 W상 코일(22w)의 중심 위치를 기준으로 하여 얻어진 것인 경우에는 +τ/2(또는, -τ/2)이다.

또한, 본 발명의 각 부 구성은 상기 실시 형태에 한하지 않고, 특허 청구 범위에 기재된 기술적 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다. 상기 실시 형태에 있어서는, 본 발명에 관한 위치 검출 장치가, 인접하는 코일끼리 서로 일부에서 중첩된 자석 가동형 리니어 모터에 적용되어 있었지만, 본 발명에 관한 위치 검출 장치의 적용 범위는 이것에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 본 발명에 관한 위치 검출 장치는, 인접하는 코일끼리 서로 중첩되어 있지 않은 자석 가동형 리니어 모터에도 적용하는 것이 가능하다. 단, 인접하는 코일은, 한쪽의 코일에 발생한 자계가 다른 쪽의 코일의 내측을 통과하게 되는 위치 관계를 갖고 있을 필요가 있다. 혹은, 자성체(5)는, 인접하는 코일과의 관계에 있어서, 한쪽의 코일에 발생한 자계가 자성체(5)를 통하여 다른 쪽의 코일의 내측을 통과하게 되는 형상을 갖고 있을 필요가 있다.

상기 실시 형태에 있어서는, 각 세그먼트(21)에는 4개의 코일 조가 배치되어 있었지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 각 세그먼트(21)에는, 1개의 코일 조만이 배치되어 있어도 좋고, 4개 이외의 복수의 코일 조가 배치되어 있어도 좋다.

또, 상기 실시 형태에 있어서는, 자성체(5)는, 가동자(3)에 일부 또는 전부가 대향하는 세그먼트(21)의 1군과 자성체(5)에 대향하는 세그먼트(21) 사이에 다른 세그먼트(21)가 1개만 끼워져 있도록, 가동자(3)에 고정되어 있었지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 자성체(5)는, 상기 자성체(5)에 대향하는 세그먼트(21)가 상기 세그먼트(21)의 1군에 인접하도록 가동자(3)에 고정되어 있어도 좋고, 상기 세그먼트(21)의 1군과 자성체(3)에 대향하는 세그먼트(21) 사이에 복수의 세그먼트(21)가 끼워져 있도록 가동자(3)에 고정되어 있어도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 위치 검출 장치는 명령 수단(43)을 구비하고, 상기 명령 수단(43)에 의해 인버터(41) 및 측정 수단(42)에 명령(제1 명령 및 제2 명령)을 부여하고 있었지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 명령 수단(43) 대신에 인버터 제어 수단(40)에 의해 인버터(41) 및 측정 수단(42)에 명령(제1 명령 및 제2 명령)을 부여해도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 가동자(3)를 구동하기 위한 코일을 이용하여 위치 검출 장치에 의한 위치 검출을 행했지만, 가동자 구동용의 코일과는 별도로 위치 검출용의 코일을 고정자(2)에 배치하고, 상기 위치 검출용의 코일을 사용하여 위치 검출 장치에 의한 위치 검출을 행해도 좋다.

또, 상기 실시 형태에 있어서는, 측정 수단(42)은 코일로 유도되는 전압을 측정하고 있었지만, 이것 대신에 코일로 유도되는 전류를 측정해도 좋다.

1 : 자석 가동형 리니어 모터
2 : 고정자
21 : 세그먼트
22 : 코일 군
22u : U상 코일
22v : V상 코일
22w : W상 코일
3 : 가동자
40 : 인버터 제어 수단
41 : 인버터(전력 공급 제어 수단)
42 : 측정 수단
43 : 명령 수단
44 : 위치 산출 수단
45 : 기록 수단
46 : 전압 조정 수단
47 : 판정 수단
5 : 자성체

Claims

복수의 코일을 일방향으로 배열하여 구성되어 있는 고정자와, 상기 고정자에 대향하여 배치된 영구 자석을 갖는 가동자를 구비하고, 상기 고정자측의 복수의 코일에 전압을 인가하여 발생하는 자계에 의해 상기 가동자가 상기 일방향을 따라 이동하는 자석 가동형 리니어 모터에 있어서, 상기 가동자의 위치를 검출하는 위치 검출 장치이며,
상기 가동자에 고정된 자성체를 구비하고, 1개 또는 복수의 코일을 선택하여 상기 코일에 전압을 인가하는 동시에, 상기 코일에 인접하는 코일로 유도되는 전류 또는 전압을 측정하고, 측정한 전류 또는 전압에 기초하여, 상기 가동자의 위치에 따라 변화하는 상기 자성체의 위치를 산출하는, 자석 가동형 리니어 모터용의 위치 검출 장치.
복수의 코일을 일방향으로 배열하여 구성되어 있는 고정자와, 상기 고정자에 대향하여 배치된 영구 자석을 갖는 가동자를 구비하고, 상기 고정자측의 복수의 코일에 전압을 인가하여 발생하는 자계에 의해 상기 가동자가 상기 일방향을 따라 이동하는 자석 가동형 리니어 모터에 있어서, 상기 가동자의 위치를 검출하는 위치 검출 장치이며,
상기 가동자에 고정된 자성체와,
명령을 받아 선택한 코일에 전압을 인가하여 위치 검출용의 자계를 발생시키는 전력 공급 제어 수단과,
명령을 받아 선택한 코일로 유도되는 전류 또는 전압을 측정하는 측정 수단과,
상기 전력 공급 제어 수단에 대하여, 전압을 인가하는 대상으로 1개 또는 복수의 코일을 선택하기 위한 제1 명령을 부여하는 동시에, 상기 측정 수단에 대하여, 전류 또는 전압을 측정하는 대상으로, 상기 제1 명령을 받아 상기 전력 공급 제어 수단이 선택하게 되는 코일에 인접하는 코일을 선택하기 위한 제2 명령을 부여하는 명령 수단과,
상기 명령 수단에 의한 명령 동작을 제어하여, 상기 측정 수단에 의해 측정되는 측정값에 기초하여, 상기 가동자의 위치에 따라 변화하는 상기 자성체의 위치를 산출하는 위치 산출 수단을 구비하는, 자석 가동형 리니어 모터용의 위치 검출 장치.
제2항에 있어서, 상기 명령 수단이 측정 수단에 부여하는 제2 명령은, 상기 제1 명령을 받아 상기 전력 공급 제어 수단이 선택하게 되는 코일의 양측에 인접하는 한 쌍의 코일을 선택하기 위한 명령이며, 상기 측정 수단은, 상기 제2 명령을 받아 상기 한 쌍의 코일을 선택하고, 상기 한 쌍의 코일로 유도되는 전류 또는 전압을 측정하고, 상기 위치 산출 수단은, 상기 측정 수단에 의해 측정되는 2개의 측정값을 취득하고, 상기 2개의 측정값에 기초하여 상기 자성체의 위치를 산출하는, 자석 가동형 리니어 모터용의 위치 검출 장치.
제3항에 있어서, 상기 자성체의 위치와 상기 코일로 유도되는 전류 또는 전압의 관계를 나타내는 테이블이 기록되어 있는 기록 수단을 더 구비하고,
상기 위치 산출 수단은, 상기 기록 수단에 기록되어 있는 테이블에 기초하여, 상기 측정 수단으로부터 얻어지는 한쪽의 측정값에 대응하는 적어도 1개의 위치를 제1 위치 정보로서 산출하는 동시에, 다른 쪽의 측정값에 대응하는 적어도 1개의 위치를 제2 위치 정보로서 산출하고, 제1 위치 정보에 포함되는 위치 중에서 제2 위치 정보에 포함되는 위치와 일치 또는 근사하는 것을 선택하고, 선택한 위치를 자성체의 위치로서 산출하는, 자석 가동형 리니어 모터용의 위치 검출 장치.
제2항에 있어서, 상기 명령 수단이 전력 공급 제어 수단에 부여하는 제1 명령은, 전압을 인가하는 대상으로 1개의 코일을 사이에 끼워 위치하는 한 쌍의 코일을 선택하기 위한 명령이며, 상기 명령 수단이 측정 수단에 부여하는 제2 명령은, 전류 또는 전압을 측정하는 대상으로 상기 한 쌍의 코일 사이에 끼워지게 되는 코일을 선택하기 위한 명령이며,
상기 측정 수단에 의해 측정되는 측정값을 취득하고, 취득한 측정값에 기초하여 상기 전력 공급 제어 수단을 제어함으로써, 상기 측정 수단에 의해 측정되는 측정값이 소정값으로 되도록 상기 한 쌍의 코일에 인가하는 전압을 조정하는 전압 조정 수단과,
상기 측정 수단에 의해 측정되는 측정값을 취득하고, 취득한 측정값이 상기 소정값에 일치 또는 근사하는 지의 여부를 판정하는 판정 수단을 더 구비하고,
상기 위치 산출 수단은, 상기 판정 수단에 의해 상기 측정값이 소정값에 일치 또는 근사하다고 판정되었을 때, 상기 한 쌍의 코일에 인가되어 있는 전압을 상기 전력 공급 제어 수단으로부터 취득하고, 취득한 2개의 전압에 기초하여 상기 자성체의 위치를 산출하는, 자석 가동형 리니어 모터용의 위치 검출 장치.
제5항에 있어서, 상기 전력 공급 제어 수단은, 상기 명령 수단으로부터의 제1 명령을 받아 선택한 한 쌍의 코일에 대하여, 상기 한 쌍의 코일 사이에 끼워져 있는 코일의 내측에 서로 역방향의 자계가 발생하도록 전압을 인가하는, 자석 가동형 리니어 모터용의 위치 검출 장치.
제6항에 있어서, 상기 전압 조정 수단은, 상기 한 쌍의 코일에 전압을 인가하여 발생하는 자계가, 상기 한 쌍의 코일 사이에 끼워져 있는 코일의 내측에서 서로 상쇄하도록, 상기 전력 공급 제어 수단을 제어하여 상기 한 쌍의 코일에 인가하는 전압을 조정하는, 자석 가동형 리니어 모터용의 위치 검출 장치.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자성체의 위치와 상기 측정 수단으로부터 얻어지는 측정값이 상기 소정값으로 되었을 때에 상기 한 쌍의 코일에 인가되게 되는 전압의 관계를 나타내는 테이블이 기록되어 있는 기록 수단을 더 구비하고,
상기 위치 산출 수단은, 상기 기록 수단에 기록되어 있는 테이블에 기초하여, 상기 전력 공급 제어 수단으로부터 얻어지는 2개의 전압으로부터 상기 자성체의 위치를 산출하는, 자석 가동형 리니어 모터용의 위치 검출 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자성체는, 상기 영구 자석이 대향하고 있는 코일과는 다른 코일에 대향하게 되는 위치에 배치되어 있는, 자석 가동형 리니어 모터용의 위치 검출 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정자는 복수의 세그먼트로 분할되어 있고, 각 세그먼트에는 복수의 코일이 상기 일방향으로 배열되어 있고, 상기 전력 공급 제어 수단은, 세그먼트마다 각 코일에 인가하는 전압을 개별적으로 제어하는 것이 가능한, 자석 가동형 리니어 모터용의 위치 검출 장치.
제10항에 있어서, 각 세그먼트에는, 3개의 코일을 1개의 코일 조로 하여 적어도 1개의 코일 조가 배치되어 있는, 자석 가동형 리니어 모터용의 위치 검출 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전력 공급 제어 수단에 의해 상기 복수의 코일에 인가되는 전압은 교류 전압인, 자석 가동형 리니어 모터용의 위치 검출 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자성체는 상자성 재료로 형성되어 있는, 자석 가동형 리니어 모터용의 위치 검출 장치.