JP2000134902A - Exciting coil for synchronous linear motor - Google Patents
Exciting coil for synchronous linear motorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、同期型リニアモ
ータ用励磁コイルに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exciting coil for a synchronous linear motor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】地上側に所定間隔毎に取付けられた励磁
コイルと、走行体に取付けられた多極型の永久磁石とか
らなる同期型リニアモータが知られている。励磁コイル
の従来技術としては、下記のものが知られている。 （１）エナメル線を型に巻き付けて楕円型に整形し、ワ
ニス等で固定したコイルと取付け、配線したもの。 （２）櫛型のコアにエナメル線を巻き付け、リニアモー
タ用の電磁石に製造したもの。 （３）励磁コイルとセンサとをコアまたはプレートに取
り付け、結線したもの。2. Description of the Related Art There is known a synchronous linear motor including an exciting coil mounted on a ground at predetermined intervals and a multi-pole permanent magnet mounted on a traveling body. The following is known as a conventional technique of an exciting coil. (1) An enameled wire wound around a mold, shaped into an ellipse, attached to a coil fixed with varnish or the like, and wired. (2) An enameled wire wound around a comb-shaped core to produce an electromagnet for a linear motor. (3) An excitation coil and a sensor are attached to a core or a plate and connected.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術には下記の問題点があった。 （１）型の製造、エナメルの巻き付けおよび固定のため
のワニス掛け等は、時間および人手が掛かっていた。 （２）コイルの取付けおよび配線のために人手が掛か
り、コストアップとなっていた。 （３）取付け精度および巻付けのばらつき等によって、
推力のばらつきが生じていた。However, the prior art has the following problems. (1) The production of the mold, the varnishing for winding and fixing the enamel, and the like require time and manual labor. (2) The installation and wiring of the coil requires labor and costs. (3) Depending on the mounting accuracy and variation in winding,
Thrust variation occurred.
【０００４】従って、この発明の目的は、上述の問題点
を解決することができる同期型リニアモータ用励磁コイ
ルを提供することにある。Accordingly, it is an object of the present invention to provide an exciting coil for a synchronous linear motor which can solve the above-mentioned problems.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
地上側に所定間隔毎に取付けられた励磁コイルと、走行
体に取付けられた多極型の永久磁石とからなる磁石式の
同期型リニアモータ用励磁コイルにおいて、前記励磁コ
イルは、電源線および転流センサ用信号配線がプリント
配線されているプリント基盤と、前記プリント基盤上に
配置されたコイル本体とからなり、前記コイル本体は、
絶縁基材とコイルプレートとを交互に張り合わせること
によって構成された多層体からなり、前記絶縁基材には
前記電源線と結線された配線が設けられており、前記コ
イルプレートは前記配線を介して前記電源線と結線され
ていることに特徴を有するものである。According to the first aspect of the present invention,
In a magnet type synchronous linear motor excitation coil comprising an excitation coil attached to the ground side at predetermined intervals and a multi-pole permanent magnet attached to a traveling body, the excitation coil comprises a power supply line and a drive line. The signal wiring for the flow sensor includes a printed board on which the printed wiring is printed, and a coil body arranged on the printed board, wherein the coil body is
It consists of a multilayer body constituted by alternately laminating an insulating base material and a coil plate, wherein the insulating base material is provided with a wiring connected to the power supply line, and the coil plate is provided with the wiring And is connected to the power supply line.
【０００６】請求項２記載の発明は、前記コイル本体の
中央線上に、前記信号配線に結線された転流センサを取
付け容易にしたことに特徴を有するものである。請求項
３記載の発明は、前記プリント基盤にエナメル線を巻い
た楕円型コイルをソケットまたは半田付けにより取付け
容易にしたことに特徴を有するものである。A second aspect of the present invention is characterized in that a commutation sensor connected to the signal wiring is easily mounted on a center line of the coil body. The invention according to claim 3 is characterized in that an elliptical coil having an enameled wire wound on the printed board is easily attached by a socket or soldering.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】次に、励磁コイルをプリント基盤
（プリント配線基盤）で構成した、この発明の実施の形
態を図面を参照しながら説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the present invention in which an exciting coil is constituted by a printed board (printed wiring board) will be described with reference to the drawings.
【０００８】図１は、この発明の実施の形態に係る地上
１次型のリニアモータである１セクションの構成を示し
た配線図、図２、図３は、リニアモータの駆動方法の説
明図、図４は、１個の励磁コイルを示す展開図である。FIG. 1 is a wiring diagram showing the configuration of one section which is a ground-type primary linear motor according to an embodiment of the present invention. FIGS. 2 and 3 are explanatory diagrams of a driving method of the linear motor. FIG. 4 is a developed view showing one excitation coil.
【０００９】この発明は、地上側に所定間隔毎に取付け
られた励磁コイルと、走行体に取付けられた多極型の永
久磁石とからなる磁石式の同期型リニアモータ用励磁コ
イルの構成に関するものである。リニアモータ１は、強
磁性のレール１６等に所定ピッチ（Ｐ）で取付けられた
励磁コイル２と、コイル２の中央線上に取付けた転流セ
ンサ４（例えば磁気センサ）と、走行体５に取付けられ
た所定幅｛（３／５）Ｐ｝の多極、例えば５極の永久磁
石６とによって構成される。The present invention relates to a magnet type synchronous linear motor excitation coil comprising an excitation coil attached to the ground at predetermined intervals and a multi-pole permanent magnet attached to a traveling body. It is. The linear motor 1 includes an excitation coil 2 mounted on a ferromagnetic rail 16 or the like at a predetermined pitch (P), a commutation sensor 4 (for example, a magnetic sensor) mounted on a center line of the coil 2, and a linear motor 1 mounted on a traveling body 5. And a permanent magnet 6 having a predetermined width {(3/5) P}, for example, a five-pole permanent magnet.
【００１０】図１に示すように、リニア駆動装置８から
の複数相の電源線９が配線されており、セクション７毎
に電源切替器２１を通じてパラレル配線されている。セ
クション７内の配線は、コイル２を相毎にシリーズで結
線し、端末を繋ぐスター結線１３としている。コイル２
の数は、複数相の整数倍で構成され、複数相に合わせた
コイル２の電源線９とセンサ４の信号線１５とがシリー
ズで結線されている。As shown in FIG. 1, a plurality of power supply lines 9 from the linear drive device 8 are wired, and are wired in parallel through a power supply switch 21 for each section 7. The wiring in the section 7 is a star connection 13 that connects the coils 2 in series for each phase and connects the terminals. Coil 2
Is constituted by an integral multiple of a plurality of phases, and the power supply line 9 of the coil 2 and the signal line 15 of the sensor 4 corresponding to the plurality of phases are connected in series.
【００１１】図２、図３に示すように、走行体５に取付
けた所定幅｛（３／５）Ｐ｝で複数極（例えば４〜５
極）の磁石６と、コイル２の中央線上の位置に１個取付
けられた一方向性の転流センサ（例えば、磁気センサ）
４により、８種類の検知パターンができる。この検知パ
ターンに対応し、コイル２に一定方向の最大推力が働く
ように電流出力パターン化ができる。本図には、磁石６
とコイル２の位置による電流の流し方を示している。As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of poles (for example, 4 to 5) having a predetermined width {(3/5) P} attached to the traveling body 5 are provided.
Pole) magnet 6 and a unidirectional commutation sensor (for example, a magnetic sensor) attached to a position on the center line of the coil 2
4, four types of detection patterns can be obtained. Corresponding to this detection pattern, current output patterning can be performed so that the maximum thrust in a certain direction acts on the coil 2. In this figure, the magnet 6
And how the current flows depending on the position of the coil 2.
【００１２】パターン化によって１つのコイル２、１つ
のセンサ４にでき、複数相毎にシリーズ結線とすること
によって電源線の相数と信号線相数を減らす｛（例えば
３線）＋電源線数（２線）｝ことができる。One coil 2 and one sensor 4 can be formed by patterning, and the number of power supply lines and the number of signal lines can be reduced by series connection for each of a plurality of phases. (2 lines)
【００１３】また、高透磁率の磁性材を磁石６とコイル
２に使用し、高磁性材のレール構造体１６を取付けて用
いることにより磁路を短くすることができ、高密度の磁
束がコイル２を通過できるので大きな電流力を引き出せ
る。推力の大きさは、コイル２の層数と電流および磁束
密度とによって決定される。Further, by using a magnetic material having high magnetic permeability for the magnet 6 and the coil 2 and attaching and using the rail structure 16 made of a high magnetic material, the magnetic path can be shortened. 2, it can draw a large current force. The magnitude of the thrust is determined by the number of layers of the coil 2 and the current and the magnetic flux density.
【００１４】３相に対応したセンサ４の信号は、増幅回
路１７を通してリニア電源制御装置１８にシリアル（連
続的）で電送される。また、この信号をＯＲ回路１９に
結ぶことで、走行体５がセクション７に存在する限り、
検知し続けることができる。この信号２０は、３相電源
の切替え器２１をＯＮとし、セクション７毎に番地付け
された信号２２を制御装置１８に電送する。これによっ
て走行体５が所在するセクション７のみに電流を流すこ
とができ、且つ、走行体５の位置信号を送ることができ
る。The signals of the sensor 4 corresponding to the three phases are transmitted serially (continuously) to the linear power supply controller 18 through the amplifier circuit 17. Also, by connecting this signal to the OR circuit 19, as long as the traveling body 5 exists in the section 7,
Detection can be continued. The signal 20 turns on the switch 21 of the three-phase power supply, and transmits a signal 22 addressed to each section 7 to the control device 18. As a result, current can flow only in the section 7 where the traveling body 5 is located, and a position signal of the traveling body 5 can be sent.
【００１５】図４に示すように、励磁コイル２は、
（１）層目のプリント基盤２４と、その上に構成される
コイル本体とからなっている。コイル本体は、絶縁フィ
ルム（絶縁基材）とコイルプレートとを交互に張り合わ
せることによって多層に構成された多層体からなってい
る。 （１）層目は、プリント基盤２４からなり、該基盤２４
にプリント配線されている電源線（２５Ａ、２５Ｂ、２
５Ｃ）（３相）と、例えば、２系統の信号配線２６Ａ、
２６Ｂを備える。信号配線は、コイルの外でも良い。 （２）層目は、絶縁フィルム２７からなり、コイルプレ
ート２８｛（３）層｝とプリント基盤２４との間を繋
ぐ、配線２９Ａ、３０Ａを備える。配線２９Ａ、３０Ａ
は、電源線２５Ａ、２５Ｂと結線されている。 （３）層目は、１部が所定形状に切断されたコイルプレ
ート２８Ａからなる。コイルプレート２８Ａおよび配線
２９Ｂは、絶縁フィルム３１にプリント（印刷により平
面的に作る）されている。コイルプレート２８Ａの切断
形状は、無効部３２の幅が狭く、一方、有効部３３の幅
が大きい形状となっている。 （４）層目は、絶縁フィルム３５からなり、コイルプレ
ート２８Ａ｛（３）層｝と２８Ｂ｛（５）層｝との間を
繋ぐ配線２９Ｃおよび配線３８Ａを備える。配線３０お
よび配線３８の位置は、１枚おきにコイルプレート２８
の端末３９Ａおよび３９Ｂとの繋ぎを切り替えることに
よって、１本の線のように繋がっている。As shown in FIG. 4, the exciting coil 2
(1) It is composed of a printed board 24 of a layer and a coil main body formed thereon. The coil main body is formed of a multilayer body composed of multiple layers by alternately laminating insulating films (insulating base materials) and coil plates. (1) The first layer is composed of a printed board 24,
Power lines (25A, 25B, 2
5C) (three phases) and, for example, two systems of signal wiring 26A,
26B. The signal wiring may be outside the coil. The (2) th layer is made of an insulating film 27, and includes wirings 29A and 30A that connect between the coil plate 28 {(3) layer} and the printed board 24. Wiring 29A, 30A
Are connected to the power supply lines 25A and 25B. (3) The layer is composed of a coil plate 28A, one part of which is cut into a predetermined shape. The coil plate 28A and the wiring 29B are printed on the insulating film 31 (made flat by printing). The cut shape of the coil plate 28A is such that the width of the invalid portion 32 is small, while the width of the effective portion 33 is large. The (4) th layer is made of an insulating film 35, and includes a wiring 29C and a wiring 38A that connect between the coil plate 28A {the (3) layer} and the 28B {(5) layer}. The positions of the wirings 30 and the wirings 38 are set at every other coil plate 28.
By switching the connection with the terminals 39A and 39B, they are connected like a single line.
【００１６】このような配置によって、コイルは所定層
数（Ｎ）層まで重ねられている。最上層においては、配
線３８と配線２９Ａ〜Ｎを通して３相の他の電源線（例
えば２５Ｃ）へ連結されている。更に、所定間隔をおい
た位置に、電源線２５Ａおよび２５Ｂの結線位置を変え
て同様にコイル２（２Ａ〜２Ｄ）を取付けて結線してい
る。これらコイル２のプリント基盤２４を、高磁性材の
レール構造体１６あるいはプレートに取付けることで、
高効率のリニアモータ１が構成される。保護のためプリ
ント基盤２４には、保護層４１が取付けられている。With this arrangement, the coils are stacked up to a predetermined number (N) of layers. In the uppermost layer, it is connected to another power supply line of three phases (for example, 25C) through the wiring 38 and the wirings 29A to 29N. Further, the connection positions of the power supply lines 25A and 25B are changed at predetermined intervals, and the coils 2 (2A to 2D) are similarly attached and connected. By attaching the printed board 24 of these coils 2 to the rail structure 16 or plate made of a high magnetic material,
A highly efficient linear motor 1 is configured. A protective layer 41 is attached to the print board 24 for protection.
【００１７】コイル２の中央線上には、センサ用信号配
線２６Ａ、２６Ｂに接続された転流センサ（図４では図
示せず）が、穴部１０を介して差込型ソケットまたは半
田付けにより取付け可能である。このような構成によ
り、励磁コイルの取付けおよび配線を容易に行うことが
できる。また、エナメル線で形成される楕円型コイルを
巻込型ソケットまたは半田付け等を可能にすることで配
線を容易にしても良い。A commutation sensor (not shown in FIG. 4) connected to the sensor signal wires 26A and 26B is mounted on the center line of the coil 2 through a hole 10 by a plug-in socket or soldering. It is possible. With such a configuration, mounting and wiring of the excitation coil can be easily performed. Also, the wiring may be facilitated by allowing the elliptical coil formed of the enameled wire to be wound into a socket or soldered.
【００１８】[0018]
【発明の効果】以上説明したように、本発明励磁コイル
によれば以下に示す有用な効果がもたらされる。 （１）コイルを強磁性のレール構造体やプレートに取付
けることにより、一体型のリニアモータ用のコイル基盤
を高効率で製造することができる。 （２）コイルは高精度であり、リップルを小さくするこ
とができる。 （３）コイルの無効部分を小さくすることができるた
め、リニアモータの効率を向上することができる。 （４）コイル自体を薄くすることができるため、永久磁
石から磁束を大きく出せ、リニアモータの効率を向上す
ることができる。 （５）コイルおよび配線をプリントで製造できるため、
配線の自動化が可能となり、人件費を削減することがで
きる。 （６）走行体の推力をコイル本体の層数で調整できるた
め、コストを容易に削減することができる。As described above, the exciting coil according to the present invention has the following useful effects. (1) By mounting the coil on a ferromagnetic rail structure or plate, a coil base for an integrated linear motor can be manufactured with high efficiency. (2) The coil has high accuracy and can reduce the ripple. (3) Since the ineffective portion of the coil can be reduced, the efficiency of the linear motor can be improved. (4) Since the coil itself can be made thin, a large magnetic flux can be generated from the permanent magnet, and the efficiency of the linear motor can be improved. (5) Since coils and wiring can be manufactured by printing,
Wiring can be automated, and labor costs can be reduced. (6) Since the thrust of the traveling body can be adjusted by the number of layers of the coil body, the cost can be easily reduced.
【図１】この発明の実施の形態に係る地上１次型のリニ
アモータの１セクションの構成を示す配線図である。FIG. 1 is a wiring diagram showing a configuration of one section of a ground-type primary linear motor according to an embodiment of the present invention.
【図２】この発明の実施の形態に係るリニアモータの駆
動方法を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a driving method of the linear motor according to the embodiment of the present invention.
【図３】この発明の実施の形態に係るリニアモータの駆
動方法を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a driving method of the linear motor according to the embodiment of the present invention.
【図４】この発明の実施の形態に係る１個の励磁コイル
を示す展開図である。FIG. 4 is a developed view showing one excitation coil according to the embodiment of the present invention.
１：リニアモータ ２：励磁コイル ４：転流センサ ５：走行体 ６：永久磁石 ７：セクション ８：リニア駆動装置 ９：電源線 １０：穴 １３：スター結線 １５：信号線 １６：レール構造体 １７：増幅回路 １８：リニア電源制御装置 １９：ＯＲ回路 ２０：信号 ２１：電源切替器 ２２：信号 ２４：プリント基盤 ２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ：電源線 ２６Ａ、２６Ｂ：信号配線 ２７：絶縁フィルム ２８：コイルプレート ２９：配線 ３０：配線 ３１：絶縁フィルム ３２：無効部 ３３：有効部 ３５：絶縁フィルム ３８：配線 ３９：端末 ４０：配線 ４１：保護層 1: Linear motor 2: Excitation coil 4: Commutation sensor 5: Traveling body 6: Permanent magnet 7: Section 8: Linear drive 9: Power supply line 10: Hole 13: Star connection 15: Signal line 16: Rail structure 17 : Amplifying circuit 18: linear power control device 19: OR circuit 20: signal 21: power switch 22: signal 24: printed circuit board 25A, 25B, 25C: power line 26A, 26B: signal wiring 27: insulating film 28: coil plate 29: Wiring 30: Wiring 31: Insulating film 32: Invalid part 33: Effective part 35: Insulating film 38: Wiring 39: Terminal 40: Wiring 41: Protective layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石塚 仁司 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 浪岡 敏幸 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日本 鋼管工事株式会社内 Ｆターム(参考） 5H641 BB06 BB19 GG02 GG05 GG06 GG07 GG19 GG26 HH03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hitoshi Ishizuka 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Steel Pipe Co., Ltd. (72) Inventor Toshiyuki Namioka 88 Onocho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Japan Construction Co., Ltd. F term (reference) 5H641 BB06 BB19 GG02 GG05 GG06 GG07 GG19 GG26 HH03
Claims (3)
コイルと、走行体に取付けられた多極型の永久磁石とか
らなる磁石式の同期型リニアモータ用励磁コイルにおい
て、 前記励磁コイルは、電源線および転流センサ用信号配線
がプリント配線されているプリント基盤と、前記プリン
ト基盤上に配置されたコイル本体とからなり、 前記コイル本体は、絶縁基材とコイルプレートとを交互
に張り合わせることによって構成された多層体からな
り、前記絶縁基材には前記電源線と結線された配線が設
けられており、前記コイルプレートは前記配線を介して
前記電源線と結線されていることを特徴とする同期型リ
ニアモータ用励磁コイル。1. A magnet type synchronous linear motor exciting coil comprising an exciting coil attached to a ground side at predetermined intervals and a multi-pole permanent magnet attached to a traveling body, wherein the exciting coil is A printed circuit board on which a power supply line and a signal wiring for a commutation sensor are printed, and a coil body disposed on the printed circuit board, wherein the coil body is formed by alternately laminating an insulating base material and a coil plate. A wiring connected to the power supply line is provided on the insulating base material, and the coil plate is connected to the power supply line via the wiring. Exciting coil for synchronous linear motor.
配線に結線された転流センサを取付け容易にした請求項
１記載の励磁コイル。2. The exciting coil according to claim 1, wherein a commutation sensor connected to the signal wiring is easily mounted on a center line of the coil body.
楕円型コイルをソケットまたは半田付けにより取付け容
易にした請求項１または２記載の励磁コイル。3. The exciting coil according to claim 1, wherein an elliptical coil having an enameled wire wound around the printed board is easily attached by a socket or soldering.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10300687A JP2000134902A (en) | 1998-10-22 | 1998-10-22 | Exciting coil for synchronous linear motor |
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| JP10300687A JP2000134902A (en) | 1998-10-22 | 1998-10-22 | Exciting coil for synchronous linear motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP10300687A Pending JP2000134902A (en) | 1998-10-22 | 1998-10-22 | Exciting coil for synchronous linear motor |
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|---|---|
| JP (1) | JP2000134902A (en) |
Cited By (4)
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1998
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