JP2005137140A - Linear motor - Google Patents
Linear motor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005137140A JP2005137140A JP2003371238A JP2003371238A JP2005137140A JP 2005137140 A JP2005137140 A JP 2005137140A JP 2003371238 A JP2003371238 A JP 2003371238A JP 2003371238 A JP2003371238 A JP 2003371238A JP 2005137140 A JP2005137140 A JP 2005137140A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mover
- linear motor
- stators
- stator
- salient poles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 75
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims 2
- 229910001224 Grain-oriented electrical steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007779 soft material Substances 0.000 abstract 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 56
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 15
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 6
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 3
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000565 Non-oriented electrical steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Linear Motors (AREA)
Abstract
Description
本発明は、工作機械等の産業機械で使用するリニアモータに関する。 The present invention relates to a linear motor used in industrial machines such as machine tools.
従来から、工作機械等の産業機械では、小型、高推力、低推力リップル、高効率、低コスト、磁気吸引力が小さいリニアモータが求められている。補足説明をすると、例えば工作機械において加工時間を短縮するためには、機械を高加減速で動かさなければならない。 Conventionally, in industrial machines such as machine tools, linear motors that are small, have high thrust, low thrust ripple, high efficiency, low cost, and have a small magnetic attractive force have been demanded. As a supplementary explanation, for example, in order to shorten the machining time in a machine tool, the machine must be moved at high acceleration / deceleration.
そこでリニアモータの可動子を小型化することで機械の移動体重量を下げ、さらにリニアモータを高推力化することで高加減速化を実現することができる。また、リニアモータを小型化することは機械をコンパクトに設計できるという利点もある。一方、なめらかな加工面を得るために、推力リップルは極力小さくする必要がある。また、工作機械ではモータの損失による熱が機械側に伝わることで機械が熱変形を起こし加工精度が悪化することが問題となる。そのためモータは発熱が小さい高効率なモータが必要となる。さらに、リニアモータは可動子と固定子間に推力の数倍〜10倍にもおよぶ磁気吸引力が働くため、この磁気吸引力が工作機械を変形させて加工精度を悪化させてしまうという問題がある。したがって磁気吸引力は極力小さくする必要がある。 Therefore, it is possible to reduce the weight of the moving body of the machine by reducing the size of the mover of the linear motor and further increase the acceleration / deceleration by increasing the thrust of the linear motor. Further, downsizing the linear motor has an advantage that the machine can be designed compactly. On the other hand, in order to obtain a smooth machined surface, it is necessary to make the thrust ripple as small as possible. Further, a problem with machine tools is that heat due to motor loss is transferred to the machine side, causing the machine to undergo thermal deformation and machining accuracy to deteriorate. Therefore, the motor needs a highly efficient motor that generates little heat. Furthermore, since the linear motor has a magnetic attraction force several times to 10 times the thrust force between the mover and the stator, this magnetic attraction force deforms the machine tool and deteriorates the machining accuracy. is there. Therefore, it is necessary to make the magnetic attractive force as small as possible.
図6は、従来のリニアモータの構成を示した図であり、例えば工作機械において一般的に使用されている同期型リニアモータを示した図である。図6において、2a,2bは固定子であり例えば工作機械のベッドに固定される。1は可動子であり、例えば工作機械のベッドとテーブル間に設けられテーブルに固定されたころがりガイド等で図6のX軸方向に移動可能に支持される。さらに、3は可動子1に配置された複数のティース、4はティース3に券回されたU,V,W相の交流巻線、5は固定子表面にN,S,N,・・の順に配置された複数の永久磁石、8は可動子磁気ヨーク、9は固定子磁気ヨーク、7は交流巻線に電流を与えない状態における各ティース3に働く主な磁束である。ここで固定子2a側をSIDE−A、固定子2b側をSIDE−Bとすると、SIDE−A,SIDE−Bに配置されたティース3、永久磁石5、交流巻線4は、図示したように、それぞれ中心線6に対して対称に配置される。ただし、交流巻線4については、SIDE−A,SIDE−Bに発生する推力の方向を同じにするために、交流巻線4の巻回方向は逆にしなければならない。また、永久磁石5を可動子1の進行方向であるX軸向に対して傾けて配置するスキューを施すことにより推力リップルを低減することができる。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional linear motor, for example, a diagram showing a synchronous linear motor generally used in a machine tool. In FIG. 6, 2a and 2b are stators, for example, fixed to a bed of a machine tool.
今、交流巻線4に電流を印加すると、可動子には、フレミングの左手則であるF(推力)=B(磁束密度)×I(電流)×L(電線長)に応じた推力が発生し、可動子を図に示したX方向に移動させる。 Now, when a current is applied to the AC winding 4, a thrust corresponding to F (thrust) = B (magnetic flux density) × I (current) × L (wire length), which is Fleming's left-hand rule, is generated in the mover. Then, the mover is moved in the X direction shown in the figure.
上記同期型リニアモータの特徴は、まず、永久磁石5を希土類磁石とした場合には、1.2テスラ程度の強力な界磁を生成できるため高推力である。また、ティース3−9本あたり、磁石5は8個というようにティース3と磁石5の相対位置が除々に変化するバーニア構造を採用し、さらに永久磁石を可動子の進行方向であるX軸方向に対して傾けて配置するスキューを施しているため低推力リップルである。また、可動子ヨーク8と固定子ヨーク9の幅は、磁束7に示すようにティース3の2本分の磁束が通過する幅があれば磁気飽和しないため、薄く形成できモータの小型化が可能となる。さらに、可動子1のSIDE−A側と固定子2a、と可動子1のSIDE−B側と固定子2bは、それぞれ同じ大きさで反対方向に磁気吸引力を発生するため、磁気吸引力を相殺することができる。
A feature of the synchronous linear motor is that, when the
一方、問題点としては、各ティース3に対して一つずつ交流巻線4を券回しているため、巻線長が長くなり、電流が巻線内を流れる電機抵抗による損失、いわゆる銅損が大きくなり効率が低下する点がある。また、固定子2a,2bに高価な永久磁石5を使用しているため、リニアモータのストロークが長くなるとコストが増加する点がある。
On the other hand, as the problem is that the AC winding 4 is wound one by one for each
図7(a)は、図6で示した同期型リニアモータの問題点を解決する下記特許文献1で開示された従来のリニアモータである。図7(a)において、12a、12bは固定子であり例えば工作機械のベッドに固定される。固定子12a、12bは例えば電磁鋼板を積層して形成され、表面にはピッチPで突極10が形成されている。また、11は可動子であり、例えば工作機械のベッドとテーブル間に設けられテーブルに固定されたころがりガイド等で図7のX軸方向に移動可能に支持される。可動子11も固定子12a、12bと同様例えば電磁鋼板を積層して形成される。さらに、13,14,15は可動子11を構成するU,V,W相のティースであり、これら3つのティースは、それぞれが突極10に対して、X軸方向に相対的に電気角120°に相当するP/3ピッチずつ、ずれた位置に配置されている。16,17,18は各ティースに券回されたU,V,W相の交流巻線、19は可動子11の表面にN,S,N,・・の順に交互に配置された永久磁石であり、各相ティースには図7(b),図7(c)で示すようにN,Sを一組とすると3組の永久磁石がピッチPで配置されている。20は可動子磁気ヨーク、21は固定子磁気ヨーク、22,24は交流巻線16,17,18にU→VWの方向に電流を与えた状態における磁束の様子を表している。尚、交流巻線16,17,18は、図7(d)で示すようにU相,V相,W相が中性点で接続されているスター巻線に結線されている。ここで固定子2a側をSIDE−A、固定子2b側をSIDE−Bとすると、SIDE−A側に配置されたティース13,14、15、交流巻線16,17,18、永久磁石19は、図示したように、それぞれ中心線23に対して対象にSIDE−B側にも配置される。ただし、交流巻線16,17,18については、SIDE−A,SIDE−Bに発生する推力の方向を同じにするために、巻回方向は逆にしなければならない。また、固定子12a,12bの突極10を可動子11の進行方向であるX軸向に対して傾けて配置するスキューを施すことにより推力リップルを低減することができる。
FIG. 7A is a conventional linear motor disclosed in
今、交流巻線16,17,18に電流を印加すると、3相のティースはY軸方向のプラスあるいはマイナス方向に励磁される。その際、永久磁石19のうち、交流巻線の励磁方向と同一の磁性方向に配置された永久磁石の磁束は強められ、励磁方向と反対の磁性方向に配置された永久磁石の磁束は弱められるため、各相のティースはN極もしくはS極のどちらか一方に励磁され、N極もしくはS極の大きな一つの磁極となる。そして各ティースおよび固定子側を通過した磁束は図7(a)の22,24に示すような閉ループを構成する。この時、可動子と固定子に位置に応じた磁気吸引力が生ずることで、可動子に推力が発生する。
Now, when a current is applied to the
さらに詳しく磁束の流れについて説明する。今、U→V,W相、すなわち交流巻線16は図示した巻線方向、交流巻線17,18には図示した巻線方向と反対方向に電流を流すと、図7(a)のティース13はS極に、ティース14,15はN極になり、磁束22で示すように、磁束はティース13からティース14,15に流れ、つぎに固定子12aを通って再びティース13に戻るという磁路を形成する。すると、可動子11にはX軸方向に磁気吸引力が働き推力が発生する。一方、SIDE−B側は、交流巻線の巻回方向をSIDE−A側と逆にしているので、磁束22と中心線23に対して対象な磁束24が生成され、可動子11にはSIDE−A側と同じ方向に推力が発生する。
The flow of magnetic flux will be described in more detail. When a current flows in the U → V, W phase, that is, the AC winding 16 is in the winding direction shown in the figure and the
図7(a)に示した従来のリニアモータの特徴は、図6で示したリニアモータの問題点を解決できる点にある。すなわち、高価な永久磁石を可動子側に配置しているので、リニアモータのストロークが増加してもコストの増加は、図6で示した同期型リニアモータより少ないことである。また、可動子の永久磁石19で構成された各相の複数の磁極を一つの巻線で励磁する巻線方式にしたので、巻線長が短くなり、図6で示した同期型リニアモータより、電流が巻線内を流れる電機抵抗による損失、いわゆる銅損が小さくなり効率が高くなることである。
The feature of the conventional linear motor shown in FIG. 7A is that the problems of the linear motor shown in FIG. 6 can be solved. That is, since an expensive permanent magnet is arranged on the mover side, even if the stroke of the linear motor is increased, the cost increase is less than that of the synchronous linear motor shown in FIG. In addition, since the winding method is such that a plurality of magnetic poles of each phase composed of the
その一方、問題点としては、上述したように、図7(a)の交流巻線にU→V,W相に電流を印加することによりティース13はS極に、ティース14,15はN極に励磁され、ティース13から可動子ヨーク20、ティース14,15、固定子ヨーク21を通りティース13に戻るという大きな磁束の流れができるため、可動子ヨーク20と固定子ヨーク21の幅は、磁気飽和しないようにティース分と同等の幅を必要とする。このため、図6に示した同期型リニアモータよりもヨークの幅が広くなりモータが大型化してしまう点がある。
On the other hand, as described above, as described above, by applying current to the AC winding of U → V and W phases in the AC winding of FIG. 7A, the
また、推力リップルを低減するために突極10を可動子11の進行方向であるX軸方向にスキューして配置する方法については、例えばプレス加工にて製作した複数の電磁鋼板を所定角度スキューして積層固着しなければならないために組立コストが増加する点がある。
In order to reduce the thrust ripple, the method of arranging the
図8(a)は、図7(a)に示したリニアモータの問題点を解決する従来のリニアモータを示す図であり、下記特許文献2で開示されたリニアモータを3相交流電流で駆動できるようにしたものである。図8(a)において、32a、32bは固定子であり例えば工作機械のベッドに固定される。固定子32a、32bは例えば電磁鋼板を積層して形成され、表面にはピッチPで突極30が形成されている。固定子32a,32bの突極30はX軸方向に相対的にP/2だけずらして配置されている。また、31は可動子であり、例えば工作機械のベッドとテーブル間に設けられ、テーブルに固定されたころがりガイド等で図8(a)のX軸方向に移動可能に支持される。33,34,35は可動子31を形成するU,V,W相の可動子ブロックであり、これら3つの可動子ブロックは、それぞれが突極30に対して、X軸方向に相対的に電気角120°に相当するP/3ピッチずつ、ずれた位置に配置され、図示しない樹脂や補強部材等により一体に固定されている。39は軟磁性体であり、例えば電磁鋼板を複数枚積層して形成される。40は軟磁性体の間に配置された永久磁石であり、図8(a)では軟磁性体4個の間に3枚配置され、図示したようにピッチP/2毎に、それぞれの軟磁性体39がS,N,S,Nと極性が交互に励磁されるように配置され、これらの軟磁性体39と永久磁石40は接着等により一体に固着され可動子ブロック33,34,35を構成している。さらに、36,37,38は各可動子ブロックに券回されたU,V,W相の交流巻線、42は固定子磁気ヨーク、43は交流巻線36,37,38にU→VWの方向に電流を印加した場合の磁束の様子を示している。尚、交流巻線36,37,38は、図7(d)で示すようにU相,V相,W相が中性点で接続されているスター巻線に結線されている。
FIG. 8A is a diagram showing a conventional linear motor that solves the problems of the linear motor shown in FIG. 7A. The linear motor disclosed in
一方、図8(b)に示した44,45は、交流巻線36,37,38に電流を流さない状態において、永久磁石40により可動子ブロック33に生成される磁束の様子を表している。また、固定子32a,32bの突極30を可動子31の進行方向であるX軸向に対して傾けて配置するスキューを施すことにより推力リップルを低減することができる。
On the other hand, 44 and 45 shown in FIG. 8B represent the state of magnetic flux generated in the
今、交流巻線36,37,38に電流を印加すると、3相の可動子ブロックはY軸方向のプラスあるいはマイナス方向に励磁される。その際、磁束44,45において、交流巻線の励磁方向と同一方向に生成された磁束は強められ、励磁方向と反対方向に生成された磁束は弱められるため、各相可動子ブロックは固定子32a側と固定子32b側で逆の極性に励磁される。そして各可動子ブロックおよび固定子側を通過した磁束は、磁束43に示すような閉ループを構成する。この時、可動子と固定子に位置に応じた磁気吸引力が生ずることで、可動子に推力が発生する。
Now, when a current is applied to the AC windings 36, 37, 38, the three-phase mover block is excited in the positive or negative direction in the Y-axis direction. At that time, in the
さらに詳しく磁束の流れについて説明する。今、U→V,W相、すなわち交流巻線36は図示した巻線方向、交流巻線37,38は図示した巻線方向と反対方向に電流を流すと、可動子ブロック33は、Y軸のプラス方向に励磁される、その結果、磁束44においては、矢印44a方向の磁束は打ち消され、逆に44b方向の磁束は強められる。一方、磁束45においては、矢印45b方向の磁束は打ち消され、逆に44a方向の磁束は強められる。その結果、可動子ブロック33には、磁束43で示すような方向に磁束が生成される。同様に交流巻線37,38は、交流巻線36と逆の方向に電流を流している為、磁束43は、可動子ブロック33から固定子32bを経て可動子ブロック34,35に流れ、固定子32aを通って再び可動子ブロック13に戻るという磁路を形成する。すると、可動子31にはX軸方向に磁気吸引力が働き推力が発生する。
The flow of magnetic flux will be described in more detail. Now, when a current flows in the U → V, W phase, that is, the AC winding 36 is in the illustrated winding direction and the AC windings 37 and 38 are in the opposite direction to the illustrated winding direction, the
図8(a)に示した従来のリニアモータの特徴は、図6で示したリニアモータの問題点を解決できる点にある。すなわち、図7(a)に示したリニアモータの長所を有し、さらに磁束43は可動子においてY軸方向に磁束が通過し、可動子ブロック33,34,35をX軸方向に通過する磁束が生成されないため、図7(a)に示したリニアモータに見られる可動子ヨークは不要となり、リニアモータを小型化できるという点である。
The feature of the conventional linear motor shown in FIG. 8A is that the problems of the linear motor shown in FIG. 6 can be solved. That is, it has the advantages of the linear motor shown in FIG. 7A, and the
一方、問題点としては、可動子を構成する可動子ブロックにおいて磁気飽和が発生しまう点である。さらに詳しく説明する。今、固定子32a側をSIDE−A、固定子32b側をSIDE−Bとすると、例えば可動子ブロック33において、SIDE−A側にはS極の軟磁性体に磁束が集中し、SIDE−B側にはN極の軟磁性体に磁束が集中する。すなわち可動子ブロック33において使用できる磁路幅は可動子ブロック幅の半分になってしまうため、磁束が集中した軟磁性体39では磁気飽和が発生し、飽和限界が下がってしまうため、交流巻線に印加する電流を大きくしてもある電流以上では推力が飽和するという現象が発生し高推力が得られないという点である。
On the other hand, the problem is that magnetic saturation occurs in the mover block constituting the mover. This will be described in more detail. Assuming that the stator 32a side is SIDE-A and the
また、図7(a)のリニアモータと同様、推力リップルを低減するために突極10を可動子11の進行方向であるX軸方向にスキューして配置する方法については、例えばプレス加工にて製作した複数の電磁鋼板を所定角度スキューして積層固着しなければならないために組立コストが増加する点である。
Further, as with the linear motor of FIG. 7A, a method of arranging the
上述したような従来のリニアモータの課題をまとめると以下のようになる。 The problems of the conventional linear motor as described above are summarized as follows.
まず、工作機械等に要求されるリニアモータの性能としては、小型、高推力、低推力リップル、高効率、低コスト、低磁気吸引力がある。このような要求に対して、図6に示した従来のリニアモータにおいては、小型、高推力、低推力リップル、低磁気吸引力である反面、課題として巻線長が長いため銅損が高くなり効率が低い。また高価な永久磁石を固定子側に配置しているためストロークが長くなるとコストが増加するという問題点があった。 First, the performance of a linear motor required for a machine tool or the like includes small size, high thrust, low thrust ripple, high efficiency, low cost, and low magnetic attractive force. In response to such a demand, the conventional linear motor shown in FIG. 6 is small in size, high thrust, low thrust ripple, and low magnetic attractive force, but the problem is that the copper loss increases due to the long winding length. Low efficiency. Further, since expensive permanent magnets are arranged on the stator side, there is a problem that the cost increases when the stroke becomes long.
次に、図7(a)に示した従来のリニアモータにおいて、図6のリニアモータの問題点である効率が低いという点は、可動子の複数の磁極を一つの巻線で励磁する巻線方式を採用し巻線長を短くすることで銅損を低減し解決している。また、もう一つの問題点であるストロークが長くなるとコストが増加するという点は、可動子側に永久磁石を配置することにより低コスト化し解決している。しかし、その反面、磁気飽和を防ぐために可動子ヨークと固定子ヨークの幅を広く取らなければならないためモータが大型化するという問題があった。また、固定子を構成する電磁鋼板をスキューして積層固着しなければならないためコストが増加するという問題があった。 Next, in the conventional linear motor shown in FIG. 7A, the low efficiency, which is a problem of the linear motor shown in FIG. 6, is that a plurality of magnetic poles of the mover are excited by one winding. By adopting this method and shortening the winding length, copper loss is reduced and solved. Further, the problem that the cost increases when the stroke, which is another problem, is solved by reducing the cost by arranging a permanent magnet on the movable element side. On the other hand, however, there is a problem that the motor is enlarged because the width of the mover yoke and the stator yoke must be wide to prevent magnetic saturation. In addition, there is a problem that the cost increases because the electromagnetic steel sheets constituting the stator must be skewed and fixed.
最後に図8(a)に示した従来のリニアモータにおいて、図6のリニアモータの問題点である効率が低いという点と、ストロークが長くなるとコストが増加する点については、図7のリニアモータと同様、複数の磁極を一つの巻線で励磁する巻線方式と、可動子側に永久磁石を配置することにより解決している。また図7(a)のリニアモータの問題点であるモータが大型化する点については、可動子にX軸方向の磁束が流れないような構造にして可動子ヨークを削除することで解決している。しかし、その反面、磁束が通過する可動子ブロックの軟磁性体において磁気飽和が発生し高推力が得られないという問題があった。また、固定子を構成する電磁鋼板をスキューして積層固着しなければならないためコストが増加するという問題があった。 Finally, in the conventional linear motor shown in FIG. 8 (a), the efficiency that is a problem of the linear motor of FIG. 6 is low and the cost increases when the stroke becomes long. In the same manner as in the above, the problem is solved by a winding method in which a plurality of magnetic poles are excited by one winding, and by arranging a permanent magnet on the mover side. Further, the problem of the linear motor shown in FIG. 7A that the motor becomes large can be solved by removing the mover yoke so that the magnetic flux in the X-axis direction does not flow through the mover. Yes. However, on the other hand, there is a problem that high thrust cannot be obtained because magnetic saturation occurs in the soft magnetic body of the mover block through which the magnetic flux passes. In addition, there is a problem that the cost increases because the electromagnetic steel sheets constituting the stator must be skewed and fixed.
本発明は、可動子の磁気飽和限界を高めることを目的とする。 An object of this invention is to raise the magnetic saturation limit of a needle | mover.
また、推力リップルの低減に有利な構成を提供する。 In addition, a configuration advantageous for reducing thrust ripple is provided.
本発明のリニアモータは、並行して延びる二つの固定子と、これらの固定子の間に挟まれるように配置され、固定子の延びる方向に沿って移動可能な可動子とを有し、前記二つの固定子は互いに対向する面に所定間隔で配列される突極を有し、また可動子は、三相交流巻線によりそれぞれ三相の磁極となる3種の可動子ブロックを有している。そして、可動子ブロックの、二つの固定子にそれぞれ対向する二面に、当該可動子の移動方向に沿って極性を交互にして配列された永久磁石を有し、さらに、この永久磁石の固定子に相対する面の極性が、永久磁石が配置された可動子ブロックの二面間で対向する磁石同士、逆となっている。 The linear motor of the present invention includes two stators extending in parallel, and a movable element arranged so as to be sandwiched between the stators and movable along the direction in which the stator extends. The two stators have salient poles arranged at predetermined intervals on the surfaces facing each other, and the mover has three kinds of mover blocks each of which becomes a three-phase magnetic pole by a three-phase AC winding. Yes. The movable block has permanent magnets arranged on the two surfaces facing the two stators, the polarities being alternately arranged along the moving direction of the mover, and the stator of the permanent magnets. The polarities of the surfaces facing each other are opposite to each other between the magnets facing each other between the two surfaces of the mover block on which the permanent magnets are arranged.
この構成によれば、可動子ブロックの幅を磁路として有効に利用することができるため、磁気飽和限界を高めることができる。 According to this structure, since the width | variety of a needle | mover block can be used effectively as a magnetic path, a magnetic saturation limit can be raised.
また、一方の固定子の突極とこれに対向する可動子の永久磁石との配列関係と、他方の固定子の突極とこれに対向する可動子の永久磁石との配列関係と、を突極の配列ピッチの6分の1または12分の1にすることで、可動子ブロックが固定子の突極を通過するときに生じるパーミアンスの変化に起因する推力リップルを低減することができる。 Also, the arrangement relationship between the salient poles of one stator and the permanent magnets of the mover opposed thereto, and the arrangement relationship of the salient poles of the other stator and the permanent magnets of the mover opposed thereto are projected. By setting the pole arrangement pitch to 1/6 or 1/12, the thrust ripple caused by the change in permeance generated when the mover block passes through the salient poles of the stator can be reduced.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1(a)は、第1の実施形態のリニアモータを示す図である。図1(a)において、52a,52bは固定子であり例えば工作機械のベッドに固定される。固定子52a,52bは、図示したX軸方向とY軸方向に磁気特性の優れた2方向性電磁鋼板を積層して形成され、ピッチPの間隔で突極50が形成されている。また、51は可動子であり、例えば工作機械のベッドとテーブル間に設けられテーブルに固定されたころがりガイド等で図1のX軸方向に移動可能に支持される。さらに、53,54,55は可動子51を構成するU,V,W相の可動子ブロックであり、それぞれが可動子51の進行方向であるX軸方向に相対的に120°、すなわち固定子52a,52bの磁極ピッチPの1/3だけズラして配置されている。また、可動子ブロックは可動子の進行方向と直角な方向であるY軸方向に磁気特性の優れた方向性電磁鋼板を積層して形成される。56,57,58は各可動子ブロックに巻回されたU,V,W相の3相交流巻線、59,64は可動子51の可動子ブロック表面にN,S,N,・・の順に交互に配置された永久磁石であり、図1(b),図1(c)に示すようにN,Sを一組とすると3組の永久磁石対がピッチPで配置されている。さらに、ここで固定子52a側をSIDE−A、固定子52b側をSIDE−Bとすると、SIDE−A側の永久磁石59とSIDE−B側の永久磁石64は、SIDE−A側から見た極性と、SIDE−B側から見た極性が逆になるように配置されている。61は固定子磁気ヨーク、62は交流巻線56,57,58にU→V,W方向に電流を印加した状態における磁束の様子を表している。尚、交流巻線56,57,58は図7(d)で示すようにU相,V相,W相がスター結線されている。
Fig.1 (a) is a figure which shows the linear motor of 1st Embodiment. In FIG. 1A,
今、交流巻線56,57,58に電流を印加すると、3相の可動子ブロックはY軸方向のプラスあるいはマイナス方向に励磁される。その際、永久磁石59,64のうち、交流巻線の励磁方向と同一の磁性方向に配置された永久磁石の磁束は強められ、励磁方向と反対の磁性方向に配置された永久磁石の磁束は弱められるため、永久磁石59と64は互いに極性が反対のN極もしくはS極のどちらか一方に励磁される。そして各可動子ブロックおよび固定子側を通過した磁束は図1(a)の62に示すような磁路を形成する。この時、可動子と固定子に位置に応じた磁気吸引力が生ずることで、可動子に推力が発生する。
Now, when a current is applied to the AC windings 56, 57, 58, the three-phase mover block is excited in the positive or negative direction in the Y-axis direction. At that time, among the
さらに詳しく磁束の流れについて説明する。今、U→V,W相、すなわち交流巻線56は図示した巻線方向、交流巻線17,18には図示した巻線方向と反対方向に電流を流すと、図1の可動子ブロック53はSIDE−A側がS極に、SIDE−B側がN極になり、可動子ブロック54,55は逆にSIDE−A側がN極になり、SIDE−B側がS極になる。したがって、磁束62で示すように、可動子ブロック53から固定子52bを経て可動子ブロック54,55に流れ、つぎに固定子52aを通って再び可動子ブロック53に戻るという磁路を形成する。すると、可動子51にはX軸方向に磁気吸引力が働き推力が発生する。
The flow of magnetic flux will be described in more detail. When the current flows in the U → V, W phase, that is, the AC winding 56 in the illustrated winding direction and the AC windings 17 and 18 in the opposite direction to the illustrated winding direction, the
上述したように、図1(a)に示したリニアモータにおいて、交流巻線56,57,58に電流を印加した場合、可動子ブロック53,54,55を構成する電磁鋼板は、幅方向に磁束を干渉するものがなく可動子ブロックのX軸方向の幅全てを磁路として使うことができる。一方図8(a)のリニアモータにおいては、磁路として使うことができる可動子ブロックのX軸方向の幅は、N極もしくはS極の一方の軟磁性体に磁束が集中することから可動子ブロックの半分しかない。したがって、図1(a)のリニアモータの磁路として使うことができる可動子ブロック幅は、図8(a)のリニアモータの2倍あることになるため磁気飽和限界が高くなり推力が向上する。 As described above, in the linear motor shown in FIG. 1 (a), when current is applied to the AC windings 56, 57, 58, the electromagnetic steel plates constituting the mover blocks 53, 54, 55 are arranged in the width direction. There is nothing that interferes with the magnetic flux, and the entire width of the mover block in the X-axis direction can be used as a magnetic path. On the other hand, in the linear motor of FIG. 8A, the width in the X-axis direction of the mover block that can be used as a magnetic path is that the magnetic flux concentrates on one of the N pole or S pole soft magnetic bodies. There are only half of the blocks. Accordingly, the width of the mover block that can be used as the magnetic path of the linear motor of FIG. 1A is twice that of the linear motor of FIG. 8A, so that the magnetic saturation limit is increased and the thrust is improved. .
また、永久磁石59,64を、固定子52a側から見た極性と固定子52b側から見た極性が逆になるように配置したので、固定子52a,52bには、固定子ヨーク61ではX軸方向の磁束が生成され、突極50においてはY軸方向に磁束が生成されるため、X軸およびY軸方向に磁気特性の優れた2方向性電磁鋼板を使用した。また、可動子51を構成する可動子ブロック53,54,55には、Y軸方向に磁束が生成されるため、Y軸方向に磁気特性の優れた方向性電磁鋼板を使用することにより、電磁鋼板の磁束密度を通常の無方向性電磁鋼板に比べて高くできるため推力をさらに向上させることが可能となる。
Further, since the
また、高価な永久磁石を可動子側に配置しているので、リニアモータのストロークが増加してもコストの増加は少なく低コストである。また、可動子の永久磁石19で構成された各相の複数の磁極を一つの巻線で励磁する巻線方式にしたので、巻線長が短くなり、図6で示した同期型リニアモータより、電流が巻線内を流れる電機抵抗による損失、いわゆる銅損が小さくなり効率が高くなる。また、可動子のSIDE−A側と固定子2aと、可動子のSIDE−B側と固定子2bは、それぞれ同じ大きさで反対方向の磁気吸引力を発生するため、磁気吸引力を相殺することができる。さらに、磁束62は可動子ブロックにおいてY軸方向に磁束が通過しX軸方向に通過しないため、図7(a)の従来のリニアモータに示したような可動子ヨーク20は不要となり、リニアモータを小型化できる。
Further, since an expensive permanent magnet is arranged on the movable element side, even if the stroke of the linear motor is increased, the cost is not increased and the cost is low. In addition, since the winding method is such that a plurality of magnetic poles of each phase composed of the
尚、可動子ブロック53,54,55内にY軸方向の磁束を生成させるためには、図1(a)に示したような突極50のピッチPに対して、永久磁石59,64のピッチがP/2に配置されている関係は必要ではなく、さらに、突極や永久磁石の形状、配置についても、SIDE‐A側とSIDE‐B側でほぼ同一形状であればY軸方向に磁束を生成させることができる。
In order to generate a magnetic flux in the Y-axis direction in the mover blocks 53, 54, and 55, the
図2は、本発明の第2の実施形態のリニアモータを示す図であり、推力リップルを低減したリニアモータである。このモータの固定子152a,152bおよび可動子51の個々の構成は、図1のリニアモータの固定子52a,52bと可動子51と同様であり、相異する点は対向する二つの固定子152a,152bの配列のみである。すなわち固定子152bを固定子152aに対して突極50のピッチPに対して、相対的にP/6またはP/12だけずらして配置している点である。図3は、第2の実施形態に適用した推力リップル低減技術の原理を説明した図であり、横軸が可動子の位置、縦軸が推力を表しており、71はSIDE−A側に働くリップル周波数のうちP/6成分を表す波形であり、72はSIDE−B側に働く推力リップル周波数のうちP/6成分を表す波形である。そして波形73は波形71と波形72を合成した推力リップル波形を示している。波形71と波形72は波形が等しく、180°位相がずれているため、合成すると波形73のようにリップルが相殺される。
FIG. 2 is a diagram showing a linear motor according to a second embodiment of the present invention, which is a linear motor with reduced thrust ripple. The individual configurations of the
第2の実施形態に示したリニアモータの推力リップルの発生周期についてSIDE−A側を例に説明する。図1の第1の実施形態の場合、推力リップルは、可動子ブロック53,54,55が固定子52aを通過するときのパーミアンス変化に起因して発生する。
The generation period of the thrust ripple of the linear motor shown in the second embodiment will be described taking the SIDE-A side as an example. In the case of the first embodiment of FIG. 1, the thrust ripple is generated due to a permeance change when the mover blocks 53, 54, and 55 pass through the
今、可動子ブロック53が突極50に対して移動していくと、可動子ブロック53は周期P/2毎に突極50の右側、あるいは左側のいずれかの端部を通過し、この時のパーミアンス変化が最も大きい。また、可動子ブロック53が突極の右側端部を通過する時と、左側を通過するときでも若干のパーミアンス変化が起こる。これにより、可動子ブロック53が発生する推力リップル波形は周期P/2を主成分とした波形に、周期Pの波形が重畳した波形となる。一方、可動子ブロック54,55は、可動子ブロック53に対して相対的に、P/3だけずらして配置してある。このため、可動子51が移動していくと、PあるいはP/2の1/3にあたるP/3とP/6周期ごとに可動子ブロック53,54,55のいずれかが突極50の端部を通過することになる。結果的に、第1の実施形態のリニアモータの推力リップル波形は周期P/6を主成分として、周期P/3が重畳した波形となるのである。
Now, when the
上述したような推力リップルを低減するためには、固定子52bを固定子52aに対して上記推力リップルの主成分である周期P/6の半分に当たるP/12だけずらして配置すればよい。このように配置したのが第2の実施形態の固定子152a,152bである。すると、図3に示したように可動子のSIDE−A側に発生する周期P/6の推力リップルとSIDE−B側に発生する推力リップルが互いに180°の位相差となり、推力リップルは相殺される。その際、周期P/6のリップル71と72は合成され73のように推力リップルは相殺される。その際、周期P/3は残ることになるが、主成分である周期P/6は相殺できるため、推力リップルは大幅に低減される。また、リニアモータの形状により、重畳される周期P/3のリップル成分が大きくなることがあるため、その際には、周期P/3を相殺するように、固定子152aを固定子152bに対して、P/6だけずらして配置することで周期P/3のリップルを相殺することもできる。
In order to reduce the thrust ripple as described above, the
上述したように第2の実施形態のリニアモータによれば、第1の実施形態のリニアモータと同様の効果を得られるとともに、さらに第1の実施形態のリニアモータよりも推力リップルを低減することが可能である。 As described above, according to the linear motor of the second embodiment, the same effect as that of the linear motor of the first embodiment can be obtained, and the thrust ripple can be reduced more than that of the linear motor of the first embodiment. Is possible.
図4は、第3の実施形態のリニアモータを示す図であり、推力リップルを低減したリニアモータである。第3の実施形態のリニアモータの固定子52a,52bの構成は、図1の第1の実施形態のものと同じ構成を有し、可動子251の構成が異なる。すなわち可動子251のSIDE−A側、SIDE−B側の永久磁石がP/16またはP/12だけずらして配置されている。第2の実施形態が固定子52bを固定子52aに対して相対的にP/6またはP/12だけずらして配置することにより推力リップルを相殺しているのに対して、本実施形態では、固定子52a,52bはずらさず、可動子の可動子ブロック53,54,55のSIDE−A側とSIDE−B側を相対的にP/6もしくはP/12だけずらして配置している点である。この場合、推力リップルを低減する作用・効果は前述の第2の実施形態の場合と全く同じであるため、詳しい説明は省略する。
FIG. 4 is a diagram illustrating the linear motor according to the third embodiment, which is a linear motor with reduced thrust ripple. The configuration of the
ただし、本実施形態の場合には、可動子ブロック53,54,55が中央部でずれており、方向性電磁鋼板を横切って通過する磁束が第2の実施形態の場合より多くなるため、このリニアモータに比べて推力が若干低下する。 However, in the case of the present embodiment, the mover blocks 53, 54, and 55 are displaced at the center portion, and the magnetic flux passing across the directional electromagnetic steel sheet is larger than that in the second embodiment. The thrust is slightly lower than that of a linear motor.
尚、上記第1〜3の実施形態において、固定子に使用する2方向性電磁鋼板と可動子ブロックに使用する方向性電磁鋼板は、それぞれ単独で使用しても、通常の無方向性電磁鋼板を使用した場合より材料の磁束密度が高くなるため推力を向上させることができる。また、方向性珪素鋼板を通常の無方向性電磁鋼板や、SMC(Soft Magnetic Composite)と呼ばれる鉄粉に絶縁皮膜をコーティングした軟磁性材料を圧粉成型した材料に変更した場合でも、方向性電磁鋼板を使用した場合に比べて推力は若干低下するが、ピーク推力をさほど必要としない用途においては、問題なく使用することができる。また、これらの材料を使用した場合であっても、磁路として有効に使うことができる可動子ブロック幅が図8(a)に示した従来のリニアモータの2倍あるため、磁気飽和限界が高くなることから、図8(a)のリニアモータより高い推力を得ることが可能である。 In the above first to third embodiments, the bidirectional magnetic steel sheet used for the stator and the directional electromagnetic steel sheet used for the mover block may be used alone, even if they are used independently. Thrust can be improved because the magnetic flux density of the material is higher than when using. Even when the directional silicon steel sheet is changed to a normal non-oriented electrical steel sheet or a soft magnetic material in which an insulating film is coated with iron powder called SMC (Soft Magnetic Composite), the directional electromagnetic steel sheet is used. Although the thrust is slightly reduced as compared with the case where a steel plate is used, it can be used without problems in applications that do not require much peak thrust. Moreover, even when these materials are used, the movable element block width that can be used effectively as a magnetic path is twice that of the conventional linear motor shown in FIG. Since it becomes high, it is possible to obtain a higher thrust than the linear motor shown in FIG.
また、交流巻線56、57、58の結線方法については、今回スター結線として説明したが、デルタ結線等の他の3相交流巻線に変更しても何ら問題はない。 Moreover, although the connection method of the AC windings 56, 57, and 58 has been described as the star connection this time, there is no problem even if it is changed to another three-phase AC winding such as a delta connection.
また、第1〜第3実施形態のリニアモータを1単位として、複数個並べて使用することで、大きな推力を必要とする用途に適用することができる。 Moreover, it can apply to the use which requires a big thrust by arranging the linear motor of 1st-3rd Embodiment as 1 unit, and using two or more.
また、可動子ブロックは第1〜第3の実施形態において磁気的に絶縁されているが、もしそれぞれの可動子ブロックが、図7(a)の可動子磁気ヨーク20のように、磁気的に連結された場合には、お互いの相間を通じてX軸方向に流れる漏れ磁束が発生するため、推力が若干低下する。また、可動子ブロックがそれぞれ分割されており、可動子ブロックそのものに直接、交流巻線を巻回することができるためリニアモータを低コストで製造可能となる。これらのことから本願発明のリニアモータの可動子は、磁気的接続部を設けた場合であっても、可動子の磁気飽和限界を高めることができ、また推力リップルを低減するという本発明の目的を達成できるものの、第1〜第3の実施形態に示すように、可動子を構成する可動子ブロックを分割して交流巻線56、57、58を巻回後、非磁性の連結部材で固定するか、もしくはモールド樹脂等で一体成型することにより、一体の可動子として形成することが望ましい。
The mover blocks are magnetically insulated in the first to third embodiments. However, if each mover block is magnetically magnetic like the mover
また、第1〜第3の実施形態の永久磁石59,64は、N,Sを一組とすると3組で構成されているが、特に3組に限定するものではなく、4組,5組等他の数でも、同様の効果を奏する。
In addition, the
図5(a),図5(b)、図5(c)は、第1〜第2の実施形態を例えば工作機械へ適用する場合に採用する可動子の構造を示した図である。図5(a)は、可動子51をY方向から見た視図であり、図5(b)は、可動子51をZ軸方向から見た断面図である。さらに図5(c)は、可動子51および固定子52a,52bをX軸方向からみた断面図である。80は可動子取付板、81は可動子固定板、82,87はボルト、83は冷却水路、84は良熱伝導体、85はモールド樹脂、86固定子取付板、88はベッドである。その他の記号は、前述の実施形態と同様である。
FIG. 5A, FIG. 5B, and FIG. 5C are views showing the structure of a mover that is employed when the first and second embodiments are applied to, for example, a machine tool. FIG. 5A is a view of the
図5では可動子の可動子ブロック53,54,55間と可動子端部に良熱伝導体84を配置し、内部に冷却水路83を通した可動子取付板80と可動子固定板81により、可動子51に形成されたボルト穴を通して、ボルト82によって可動子51を挟み、モールド樹脂85で一体に成型している。一方、可動子51を挟んで配置された固定子52a,52bは、固定子取付板86に接合され、ボルト87によりベッド88に固定される。可動子取付板80と可動子固定板81の内部には冷却水または冷却油が流れており、交流巻線をZ軸2方向から冷却する。さらに、可動子ブロック間と可動子端部にはアルミや銅、ヒートパイプに代表される良熱伝導体84を配置したので、交流巻線の損失により発生する熱はこの良熱伝導板より可動子取付板80や可動子固定板81に伝わり、結果として交流巻線を4方向から冷却することが可能となる。したがって、例えば工作機械へリニアモータの損失による熱が伝わるのを防ぐことができるため、機械の熱変形による加工精度の悪化を防ぐことができる。
In FIG. 5, a
尚、可動子51を可動子取付板80と可動子固定板81で挟んで固定する方法として、ボルト82を使用したが、図示しない治具等や接着剤を用いて、可動子51を可動子取付板80と可動子固定板81で挟んで仮止めした状態で、モールド樹脂85で一体成型する等の方法によっても同様の効果を得ることが可能であり、可動子51を可動子取付板80と可動子固定板81で挟んで固定する方法は、ボルト固定に限定するものではない。
In addition, as a method of fixing the
51,251 可動子、52a,52b,152a,152b 固定子、53,54,55 可動子ブロック、56,57,58 交流巻線、59,64 永久磁石、61 固定子ヨーク、62 磁束。 51,251 mover, 52a, 52b, 152a, 152b stator, 53, 54, 55 mover block, 56, 57, 58 AC winding, 59, 64 permanent magnet, 61 stator yoke, 62 magnetic flux.
Claims (8)
三相交流巻線によりそれぞれ三相の磁極となる3種の可動子ブロックを有し、前記二つの固定子の間を、固定子の延びる方向に沿って移動可能な可動子と、
を有するリニアモータであって、
前記可動子ブロックの、二つの固定子にそれぞれ対向する二面に、当該可動子の移動方向に沿って極性を交互にして配列された永久磁石を有し、
前記永久磁石の前記固定子に相対する面の極性が、永久磁石が配置された可動子ブロックの二面間で対向する磁石同士、逆となる、
リニアモータ。 Two stators having salient poles arranged at predetermined intervals on opposite surfaces, and extending in parallel;
A mover having three kinds of mover blocks each serving as a three-phase magnetic pole by a three-phase AC winding, and movable between the two stators along the direction in which the stator extends,
A linear motor having
On the two surfaces of the mover block respectively facing the two stators, there are permanent magnets arranged with alternating polarities along the moving direction of the mover,
The polarity of the surface of the permanent magnet facing the stator is opposite between the magnets facing each other between the two surfaces of the mover block on which the permanent magnet is disposed.
Linear motor.
前記二つの固定子の、それぞれの突極は一定のピッチで配列され、また前記二つの固定子の突極同士は互いに固定子が延びる方向に6分の1ピッチずれて配置され、
前記可動子ブロックの二面に配置された永久磁石同士は、固定子の延びる方向においてずれなしに配置される、
リニアモータ。 The linear motor according to claim 1,
The salient poles of the two stators are arranged at a constant pitch, and the salient poles of the two stators are arranged with a shift of 1/6 pitch in the direction in which the stator extends.
The permanent magnets arranged on the two surfaces of the mover block are arranged without deviation in the direction in which the stator extends,
Linear motor.
前記二つの固定子の、それぞれの突極は一定のピッチで配列され、また前記二つの固定子の突極同士は互いに固定子が延びる方向に12分の1ピッチずれて配置され、
前記可動子ブロックの二面に配置された永久磁石同士は、固定子の延びる方向においてずれなしに配置される、
リニアモータ。 The linear motor according to claim 1,
The salient poles of the two stators are arranged at a constant pitch, and the salient poles of the two stators are arranged with a 1/12 pitch offset in the direction in which the stator extends.
The permanent magnets arranged on the two surfaces of the mover block are arranged without deviation in the direction in which the stator extends,
Linear motor.
前記二つの固定子の、それぞれの突極は一定のピッチで配列され、また前記二つの固定子の突極同士は互いに固定子が延びる方向においてずれなしに配置され、
前記可動子ブロックの二面に配置された永久磁石同士は、固定子の延びる方向において6分の1ピッチずれて配置される、
リニアモータ。 The linear motor according to claim 1,
The salient poles of the two stators are arranged at a constant pitch, and the salient poles of the two stators are arranged without deviation in the direction in which the stator extends.
The permanent magnets arranged on the two surfaces of the mover block are arranged with a shift of 1/6 pitch in the direction in which the stator extends.
Linear motor.
前記二つの固定子の、それぞれの突極は一定のピッチで配列され、また前記二つの固定子の突極同士は互いに固定子が延びる方向においてずれなしに配置され、
前記可動子ブロックの二面に配置された永久磁石同士は、固定子の延びる方向において12分の1ピッチずれて配置される、
リニアモータ。 The linear motor according to claim 1,
The salient poles of the two stators are arranged at a constant pitch, and the salient poles of the two stators are arranged without deviation in the direction in which the stator extends.
The permanent magnets arranged on the two surfaces of the mover block are arranged with a 1/12 pitch shift in the direction in which the stator extends.
Linear motor.
前記可動子ブロックは方向性電磁鋼板で形成され、その透磁率の高い方向が、前記二つの固定子が配置された面内において、これらの固定子の延びる方向に略直交する方向である、
リニアモータ。 A linear motor according to any one of claims 1 to 5,
The mover block is formed of a grain-oriented electrical steel sheet, and the direction of high magnetic permeability is a direction substantially orthogonal to the direction in which these stators extend in the plane where the two stators are disposed.
Linear motor.
前記固定子は、二方向性電磁鋼板で形成され、その透磁率の高い二方向が、前記二つの固定子が配置された面内において、当該固定子の延びる方向と、これに略直交する方向である、
リニアモータ。 A linear motor according to any one of claims 1 to 6,
The stator is formed of a bi-directional electrical steel sheet, and the two directions having high magnetic permeability are substantially perpendicular to the direction in which the stator extends in the plane where the two stators are arranged. Is,
Linear motor.
前記可動子は、さらに、
前記二つの固定子が配置された面に略直交する方向から前記可動子ブロックを狭持し、内部に冷却液の流路が形成された放熱部材と、
前記可動子ブロック間と、前記可動子の、固定子が延びる方向の両端とに配置され、前記放熱部材に接触する伝熱部材と、
を有する、
リニアモータ。 A linear motor according to any one of claims 1 to 7,
The mover further includes:
A heat dissipating member sandwiching the mover block from a direction substantially orthogonal to the surface on which the two stators are disposed, and a cooling fluid channel formed therein,
A heat transfer member disposed between the mover blocks and at both ends of the mover in a direction in which the stator extends, and a heat transfer member in contact with the heat dissipation member;
Having
Linear motor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003371238A JP4382437B2 (en) | 2003-10-30 | 2003-10-30 | Linear motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003371238A JP4382437B2 (en) | 2003-10-30 | 2003-10-30 | Linear motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005137140A true JP2005137140A (en) | 2005-05-26 |
JP4382437B2 JP4382437B2 (en) | 2009-12-16 |
Family
ID=34647986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003371238A Expired - Fee Related JP4382437B2 (en) | 2003-10-30 | 2003-10-30 | Linear motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4382437B2 (en) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006136156A (en) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Okuma Corp | Linear motor |
JP2007228675A (en) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Okuma Corp | Linear motor |
DE102009011240A1 (en) | 2008-03-03 | 2009-09-10 | Okuma Corporation | Linear motor mounting structure |
JP2010130892A (en) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Sinfonia Technology Co Ltd | Linear motor system and method for manufacturing linear motor system |
US7839029B2 (en) | 2006-05-23 | 2010-11-23 | Okuma Corporation | Linear motor |
JP2012044811A (en) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Okuma Corp | Linear motor |
CN104052238A (en) * | 2014-06-12 | 2014-09-17 | 江苏大学 | Bilateral primary permanent magnetic vernier linear motor |
CN104065234A (en) * | 2013-11-28 | 2014-09-24 | 南京航空航天大学 | Bilateral primary permanent magnet linear motor without yoke at secondary |
JP2014217089A (en) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | 日立金属株式会社 | Stator for linear motor |
JP2014217090A (en) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | 日立金属株式会社 | Linear motor |
CN104600951A (en) * | 2015-01-30 | 2015-05-06 | 南京航空航天大学 | Primary electrically-excited series magnetic circuit double-side linear motor |
CN108574393A (en) * | 2018-05-25 | 2018-09-25 | 江苏大学 | A kind of double-stator and double-salient pole permanent-magnetism linear motor |
CN110311533A (en) * | 2019-07-15 | 2019-10-08 | 华中科技大学 | A kind of modularization transverse magnetic flux vernier permanent-magnetism linear motor |
CN115622300A (en) * | 2022-10-26 | 2023-01-17 | 浙江大学 | Magnetic pole dislocation type double-excitation-source bilateral permanent magnet linear motor and optimal setting method thereof |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103296857A (en) * | 2013-06-24 | 2013-09-11 | 南京航空航天大学 | Double-edge staggered teeth flat type flux switching permanent magnet linear motor |
-
2003
- 2003-10-30 JP JP2003371238A patent/JP4382437B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006136156A (en) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Okuma Corp | Linear motor |
JP2007228675A (en) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Okuma Corp | Linear motor |
US7573162B2 (en) | 2006-02-21 | 2009-08-11 | Okuma Corporation | Linear motor |
DE102007023682B4 (en) | 2006-05-23 | 2018-08-16 | Okuma Corporation | linear motor |
US7839029B2 (en) | 2006-05-23 | 2010-11-23 | Okuma Corporation | Linear motor |
DE102009011240A1 (en) | 2008-03-03 | 2009-09-10 | Okuma Corporation | Linear motor mounting structure |
JP2009213211A (en) * | 2008-03-03 | 2009-09-17 | Okuma Corp | Mounting structure for linear motors |
DE102009011240B4 (en) | 2008-03-03 | 2023-02-16 | Okuma Corporation | Linear motor mounting structure |
US8164223B2 (en) | 2008-03-03 | 2012-04-24 | Okuma Corporation | Linear motor mounting structure |
JP2010130892A (en) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Sinfonia Technology Co Ltd | Linear motor system and method for manufacturing linear motor system |
JP2012044811A (en) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Okuma Corp | Linear motor |
JP2014217089A (en) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | 日立金属株式会社 | Stator for linear motor |
JP2014217090A (en) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | 日立金属株式会社 | Linear motor |
CN104065234A (en) * | 2013-11-28 | 2014-09-24 | 南京航空航天大学 | Bilateral primary permanent magnet linear motor without yoke at secondary |
CN104052238A (en) * | 2014-06-12 | 2014-09-17 | 江苏大学 | Bilateral primary permanent magnetic vernier linear motor |
CN104600951A (en) * | 2015-01-30 | 2015-05-06 | 南京航空航天大学 | Primary electrically-excited series magnetic circuit double-side linear motor |
CN104600951B (en) * | 2015-01-30 | 2018-02-09 | 南京航空航天大学 | Primary electrical excitation series circuit bilateral linear motor |
CN108574393A (en) * | 2018-05-25 | 2018-09-25 | 江苏大学 | A kind of double-stator and double-salient pole permanent-magnetism linear motor |
CN110311533A (en) * | 2019-07-15 | 2019-10-08 | 华中科技大学 | A kind of modularization transverse magnetic flux vernier permanent-magnetism linear motor |
CN110311533B (en) * | 2019-07-15 | 2020-08-14 | 华中科技大学 | Modular transverse flux vernier permanent magnet linear motor |
CN115622300A (en) * | 2022-10-26 | 2023-01-17 | 浙江大学 | Magnetic pole dislocation type double-excitation-source bilateral permanent magnet linear motor and optimal setting method thereof |
CN115622300B (en) * | 2022-10-26 | 2023-06-13 | 浙江大学 | Magnetic pole dislocation type double-excitation-source double-sided permanent magnet linear motor and optimal setting method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4382437B2 (en) | 2009-12-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4473088B2 (en) | Linear motor | |
JP4382437B2 (en) | Linear motor | |
JP4938355B2 (en) | Linear motor | |
US8283815B2 (en) | Electrical machine | |
JP5370313B2 (en) | Linear motor | |
JP5770417B2 (en) | Linear motor | |
JP2009509491A (en) | Tooth module for primary side magnetic pole member of permanent magnet excitation synchronous motor | |
JP5289799B2 (en) | Linear motor | |
TWI664795B (en) | Linear motor | |
JP2001218444A (en) | High thrust linear motor and method of manufacturing the same | |
JP2002209371A (en) | Linear motor | |
JP2009213211A (en) | Mounting structure for linear motors | |
JP3744437B2 (en) | Drive device | |
JPWO2002023702A1 (en) | Linear motor | |
US20020117905A1 (en) | Linear actuator | |
US20220247297A1 (en) | Linear motor | |
JP4402948B2 (en) | Linear motor | |
JP2010148233A (en) | Linear motor driving and feeding device | |
JP5460991B2 (en) | Linear motor stator | |
JP3824060B2 (en) | Linear motor | |
JP5616717B2 (en) | Linear motor | |
JP2006136156A (en) | Linear motor | |
JP6001828B2 (en) | Linear motor stator | |
Billet et al. | Small Permanent Magnet Vernier machines in mass production | |
JP4563047B2 (en) | Linear synchronous motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060927 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090907 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090915 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090917 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4382437 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151002 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |