JP2005185061A - リニアモータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基準磁極ピッチPの位置に配置された固定子突極と、基準磁極ピッチPの位置に対して可動子の移動方向に−(P/6)×(1/3)だけずれて配置されたずれ固定子突極と、基準磁極ピッチPの位置に対して可動子の移動方向に+(P/6)×(1/3)だけずれて配置されたずれ固定子突極とで構成される3個の固定子突極グループを3×P間隔毎に繰返し配置するようにして、推力リップルの主成分であるP/6周期のリップルを相殺するようにしたので、リニアモータの推力リップルが低減する。
【選択図】図1
Description
Nm×P間隔毎に繰返し配置された固定子突極グループを構成するNm個の前記固定子突極もしくは前記固定子凹部、または前記各ティースのNm個のS極永久磁石もしくはN極永久磁石のうち少なくとも一つが、基準磁極ピッチPに対して、可動子の移動方向に、
±(P/6)×(m/Nm)但し、m:任意の整数(0<m<NmかつNm mod m=0)
もしくは、
±(P/3)×(m/Nm)但し、m:任意の整数(0<m<NmかつNm mod m=0)
だけずれて配置されていることを特徴とする。
±(P/6)×(m/Nm)但し、m:任意の整数(0<m<NmかつNm mod m=0)
もしくは、
±(P/3)×(m/Nm)但し、m:任意の整数(0<m<NmかつNm mod m=0)
だけずれて配置するようにして、推力リップルの成分であるP/6やP/3周期のリップルを相殺するようにしたので、高価な永久磁石を可動子側に配置することで低コストを実現し、なおかつ永久磁石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することでモータ損失を低減し高効率化を実現しながら、従来リニアモータの課題であった推力リップルを低減したリニアモータを提供することができる。
Nm個の固定子突極のうち少なくとも一つが、基準磁極ピッチPに対して、可動子の移動方向に、
±(P/6)×(m/Nm)…(1)
但し、m:任意の整数(0<m<NmかつNm mod m=0)
だけずらして配置された関係にある。
Nm個の固定子突極グループを構成する個々の固定子突極の基準磁極ピッチPからのずれ量をそれぞれP1,P2,…Pnとすると、ずれ量P1,P2,…Pnは、
Σsin[(360×Pn)/(P/6)] =0:nは整数,n=1〜Nm…(2)
という式から求められるずれ量となる。
Ps=P×2×Nm/(2×Nm+1)もしくは、Ps=P×2×Nm/(2×Nm−1)の関係になるような配置にするのである。
Claims (11)
- 軟磁性体で形成され表面に複数の固定子突極と固定子凹部を交互に備えた固定子と、前記固定子との間に所定の間隔をもって移動可能に支持された可動子とを含み、
可動子は、軟磁性体で形成され可動子の移動方向にそれぞれ相対的に基準磁極ピッチPに対してP/3だけずれた位置に配置された3組のティースと、永久磁石のN,S極を一組とし前記ティースの固定子に対向する面にNm組配置された永久磁石と、前記ティースの外周に巻回された3相交流巻線とを備えたリニアモータにおいて、
Nm×P間隔毎に繰返し配置された固定子突極グループを構成するNm個の前記固定子突極もしくは前記固定子凹部、または前記各ティースのNm個のS極永久磁石もしくはN極永久磁石のうち少なくとも一つが、基準磁極ピッチPに対して、可動子の移動方向に、
±(P/6)×(m/Nm)但し、m:任意の整数(0<m<NmかつNm mod m=0)
もしくは、
±(P/3)×(m/Nm)但し、m:任意の整数(0<m<NmかつNm mod m=0)
だけずれて配置されていることを特徴とするリニアモータ。 - 軟磁性体で形成され表面に複数の固定子突極と固定子凹部を交互に備えた固定子と、前記固定子との間に所定の間隔をもって移動可能に支持された可動子とを含み、
可動子は、軟磁性体で形成され可動子の移動方向にそれぞれ相対的に基準磁極ピッチPに対してP/3だけずれた位置に配置された3組のティースと、永久磁石のN,S極を一組とし前記ティースの固定子に対向する面にNm組配置された永久磁石と、前記ティースの外周に巻回された3相交流巻線とを備えたリニアモータにおいて、
前記固定子突極の先端部の幅が、(P/2)−(ΔP×2)であるとき、Nm×P間隔毎に繰返し配置された固定子突極グループを構成するNm個の前記固定子突極もしくは前記固定子凹部、または前記各ティースのNm個のS極永久磁石もしくはN極永久磁石のうち少なくとも一つが、基準磁極ピッチPに対して、可動子の移動方向に、
±ΔP×(m/Nm)但し、m:任意の整数(0<m<NmかつNm mod m=0)
だけずれて配置されていることを特徴とするリニアモータ。 - 軟磁性体で形成され表面に複数の固定子突極と固定子凹部を交互に備えた固定子と、前記固定子との間に所定の間隔をもって移動可能に支持された可動子とを含み、
可動子は、軟磁性体で形成され可動子の移動方向にそれぞれ相対的に基準磁極ピッチPに対してP/3だけずれた位置に配置された3組のティースと、永久磁石のN,S極を一組とし前記ティースの固定子に対向する面にNm組配置された永久磁石と、前記ティースの外周に巻回された3相交流巻線とを備えたリニアモータにおいて、
Nm×P間隔毎に繰返し配置された固定子突極グループを構成するNm個の前記固定子突極もしくは前記固定子凹部、または前記各ティースのNm個のS極永久磁石もしくはN極永久磁石が、基準磁極ピッチPに対して、それぞれ、可動子の移動方向に、ずれ量P1,P2,…Pnだけずれた位置に配置されており、そのずれ量P1,P2,…Pnは、
Σsin[(360×Pn)/(P/6)] =0:nは整数,n=1〜Nm
もしくは、
Σsin[(360×Pn)/(P/3)] =0:nは整数,n=1〜Nm
の式から求められるずれ量であることを特徴とするリニアモータ。 - 軟磁性体で形成され表面に複数の固定子突極と固定子凹部を交互に備えた固定子と、前記固定子との間に所定の間隔をもって移動可能に支持された可動子とを含み、
可動子は、軟磁性体で形成され可動子の移動方向にそれぞれ相対的に基準磁極ピッチPに対してP/3だけずれた位置に配置された3組のティースと、永久磁石のN,S極を一組とし前記ティースの固定子に対向する面にNm組配置された永久磁石と、前記ティースの外周に巻回された3相交流巻線とを備えたリニアモータにおいて、
前記固定子突極の先端部の幅が、(P/2)−(ΔP×2)であるとき、Nm×P間隔毎に繰返し配置された固定子突極グループを構成するNm個の前記固定子突極もしくは前記固定子凹部、または前記各ティースのNm個のS極永久磁石もしくはN極永久磁石が、基準磁極ピッチPに対して、それぞれ、可動子の移動方向に、ずれ量P1,P2,…Pnだけずれた位置に配置されており、そのずれ量P1,P2,…Pnは、
Σsin[(360×Pn)/ΔP] =0:nは整数,n=1〜Nm
の式から求められるずれ量であることを特徴とするリニアモータ。 - 軟磁性体で形成され表面にピッチPsの間隔で同じ幅の複数の固定子突極を備えた固定子と、前記固定子との間に所定の間隔をもって移動可能に支持された可動子とを含み、
可動子は、軟磁性体で形成され可動子の移動方向にそれぞれ相対的にPs/3だけずれた位置に配置された3組のティースと、永久磁石のN,S極を一組とし前記ティースの固定子に対向する面にピッチPの間隔でNm組配置され、N極もしくはS極の幅がP/2である永久磁石と、前記ティースの外周に巻回された3相交流巻線とを備えたリニアモータにおいて、
前記固定子突極が、Ps=P×3×Nm/(3×Nm+1)もしくは、
Ps=P×3×Nm/(3×Nm−1)なる位置に配置されていることを特徴とするリニアモータ。 - 軟磁性体で形成され表面にピッチPsの間隔で同じ幅の複数の固定子突極を備えた固定子と、前記固定子との間に所定の間隔をもって移動可能に支持された可動子とを含み、
可動子は、軟磁性体で形成され可動子の移動方向にそれぞれ相対的にPs/3だけずれた位置に配置された3組のティースと、永久磁石のN,S極を一組とし前記ティースの固定子に対向する面にピッチPの間隔でNm組配置されN極もしくはS極の幅がP/2である永久磁石と、前記ティースの外周に巻回された3相交流巻線とを備えたリニアモータにおいて、
前記固定子突極が、Ps=P×2×Nm/(2×Nm+1)もしくは、
Ps=P×2×Nm/(2×Nm−1)なる位置に配置されていることを特徴とするリニアモータ。 - 請求項5に記載のリニアモータにおいて、前記ティースの幅を広げ、前記Nm組の永久磁石の移動方向端にN極およびS極の幅がP/2であるn組(n:整数)の永久磁石を追加して取り付けたことを特徴とするリニアモータ。
- 請求項6に記載のリニアモータにおいて、前記ティースの幅を短縮し、前記Nm組の永久磁石の移動方向端からn組(n:整数)の永久磁石を削除したことを特徴とするリニアモータ。
- 永久磁石、もしくは固定子突極の角部に面取り、もしくはR面取りが施されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1に記載のリニアモータ。
- 各ティースに配置された永久磁石が、可動子の移動方向に所定の隙間を空けて配置されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1に記載のリニアモータ。
- 固定子突極は、各ティースに対向する面より途中までは幅が同じに形成され、途中から台形形状に形成されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1に記載のリニアモータ。
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