JP5447588B2 - マルチヘッド形コアレスリニアモータ - Google Patents
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Description
図13は、従来技術のコアレスリニアモータであって、(a)はその側面図、(b)は(a)の正面図である。図13において、1は電機子を構成する可動子であり、可動子1は可動子ベース2と集中的に巻回され且つ3相接続された複数個の電機子コイル3から構成されている。4は永久磁石界磁を構成する固定子であり、前記電機子と磁気的空隙を介して対向配置されている。固定子4は界磁ヨーク5上と該界磁ヨーク5の長手方向、所謂直線方向に向かって交互に磁極が異なるように設けた複数個の永久磁石6とから構成されている。
このようなリニアモータにおいて、同じ体格である複数個の可動子1が同一の固定子4上に配置されて、可動子1に搭載された図示しない別々のワークを動かすことができる。
請求項1に記載の発明は、直線方向に向かって交互に磁極が異なるように配列されたP個の永久磁石をもつ永久磁石界磁と、前記永久磁石界磁と磁気的空隙を介して対向配置されると共に、集中的に巻回され且つ3相接続されたM個の電機子コイルをもつ電機子と、を備え、前記電機子を可動子に、前記永久磁石界磁を固定子として構成するマルチヘッド形コアレスリニアモータにおいて、互いに対向する前記電機子コイル及び前記永久磁石における当該永久磁石の磁極数と当該電機子コイルの数との比率が所定値であるコンビネーションを1セットとして、所定のセット数を実現する個数の前記電機子コイルを、小推力用の短い可動子ベース上において各セット分離不能に一体化して設けた小推力可動子と、前記所定のセット数よりも多いセット数を実現する個数の前記電機子コイルを、大推力用の長い可動子ベース上において各セット分離不能に一体化して設けた大推力可動子とを、同一の前記固定子上に可動子走行方向に並べて配置することにより、前記短い可動子ベースを備えた前記小推力可動子と、前記長い可動子ベースを備えた前記大推力可動子とを、前記固定子に対して別々に駆動するようにしたことを特徴としている。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1記載のマルチヘッド形コアレスリニアモータにおいて、前記永久磁石の磁極数と当該電機子コイルの数との比率が4:3である前記コンビネーションを1セットとして、前記大推力可動子のセット数が前記小推力可動子のセット数よりも多くなるように構成されていることを特徴としている。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1記載のマルチヘッド形コアレスリニアモータにおいて、前記永久磁石の磁極数と当該電機子コイルの数との比率が5:3である前記コンビネーションを1セットとして、前記大推力可動子のセット数が前記小推力可動子のセット数よりも多くなるように構成されていることを特徴としている。
また、請求項4に記載の発明は、直線方向に向かって交互に磁極が異なるように配列されたP個の永久磁石をもつ永久磁石界磁と、前記永久磁石界磁と磁気的空隙を介して対向配置されると共に、集中的に巻回され且つ3相接続されたM個の電機子コイルをもつ電機子と、を備え、前記電機子を可動子に、前記永久磁石界磁を固定子として構成すると共に、同一の前記固定子上に前記可動子を複数個並べて配置することにより、前記複数の可動子を前記固定子に対して別々に駆動するようにしたマルチヘッド形コアレスリニアモータにおいて、前記複数の可動子は、互いに対向する前記電機子コイル及び前記永久磁石における当該永久磁石の磁極数と当該電機子コイルの数との比率が4:3であるコンビネーションを1セットとして、所定のセット数を備えた小推力可動子と、前記所定のセット数よりも多いセット数を備えた大推力可動子と、から構成され、極ピッチをτpとしたとき、前記大推力可動子の可動子長さを、4τp×N(Nは1以上の整数)とし、前記小推力可動子の可動子長さを、当該小推力可動子に設けられるV相コイルを電気角360°ずらして配置することにより、(8/3)τpとすることを特徴としている。
また、請求項5に記載の発明は、直線方向に向かって交互に磁極が異なるように配列されたP個の永久磁石をもつ永久磁石界磁と、前記永久磁石界磁と磁気的空隙を介して対向配置されると共に、集中的に巻回され且つ3相接続されたM個の電機子コイルをもつ電機子と、を備え、前記電機子を可動子に、前記永久磁石界磁を固定子として構成すると共に、同一の前記固定子上に前記可動子を複数個並べて配置することにより、前記複数の可動子を前記固定子に対して別々に駆動するようにしたマルチヘッド形コアレスリニアモータにおいて、前記複数の可動子は、互いに対向する前記電機子コイル及び前記永久磁石における当該永久磁石の磁極数と当該電機子コイルの数との比率が5:3であるコンビネーションを1セットとして、所定のセット数を備えた小推力可動子と、前記所定のセット数よりも多いセット数を備えた大推力可動子と、から構成され、極ピッチをτpとしたとき、前記大推力可動子の可動子長さを、5τp×N(Nは1以上の整数)とし、前記小推力可動子の可動子長さを、当該小推力可動子に設けられるW相コイルを電気角360°ずらして配置することにより、(10/3)τpとすることを特徴としている。
[基本となる実施形態]
図14は、基本となる実施形態のコアレスリニアモータであって、(a)はその側面図、(b)は(a)の正面図である。なお、図に示すリニアモータは可動子を電機子とし、固定子を界磁として構成したものを説明する。
図14において、11aは大推力可動子、12aは小推力可動子、31aは大推力電機子コイル、32aは小推力電機子コイルである。
このリニアモータは、永久磁石界磁の磁極数Pと電機子コイルの数Mとの比率が、P=4、M=3のコンビネーションのものを1セットとして構成するもので、図14では、これを小推力可動子12aからなる1セットと、該小推力可動子12aの長さ2台分に相当する大推力可動子11aからなる2セットで構成することにより、必要推力の異なるワークに合わせて同一のコンビネーションを有する可動子の長さを決定することができる。
このように、図14に示すこの実施形態のマルチヘッド仕様のリニアモータでは、最小単位の磁極数とコイル数のコンビネーションを1セットとし、各可動子の必要推力に応じて、可動子のセット数を変える(小推力可動子12aが1セット、大推力可動子11aが2セット)。これにより、ユーザから必要な推力が複数の可動子によって異なるような要求がある場合でも、これに対応することができる。
図1は、第1比較例を示すマルチヘッド形コアレスリニアモータであって、(a)はその側面図、(b)は(a)の正面図である。なお、本比較例が上記従来技術や上記基本となる実施形態と同じ構成要素については同一符号を付してその説明を省略し、異なる点を説明する。また、図に示すリニアモータは可動子を電機子とし、固定子を界磁として構成したもので述べる。
図1において、11aは大推力可動子、12bは小推力可動子、31aは大推力コイル、32bは小推力コイルである。
第1比較例が上記基本となる実施形態と異なる点は、固定子を構成する永久磁石界磁の磁極数Pと可動子を構成する電機子のコイル数Mで決定される関係(コンビネーション)がそれぞれ異なる複数の大推力可動子11aと小推力可動子12bとから構成される可動子1を同一固定子4上に配置した点である。
具体的には、図1において、大推力可動子11aは永久磁石界磁の磁極数P=4、電機子コイル数M=3のコンビネーションから構成され、極ピッチをτpとした場合、その可動子長さは4τp×N(N:1,2,3…)となっている。また、小推力可動子12bは永久磁石界磁の磁極数P=2、電機子コイル数M=3のコンビネーションから構成され、その可動子長さは2τpとなっている。
一般に、リニアスライダの用途に応じて、各可動子に搭載するワーク(負荷)の大きさが異なると、ワーク搭載対象の各可動子に要求される必要推力の差が生じる。
すなわち、第1比較例において、図1に示される大推力可動子11aと小推力可動子12bのそれぞれに搭載される搭載ワークの必要推力に大きな差がある場合に、同一固定子上に配置される大推力可動子11aおよび小推力可動子12bにおける永久磁石界磁の磁極数Pと電機子コイル数Mの関係を、それぞれP:M=4:3、P:M=2:3とし、また、大推力可動子11aおよび小推力可動子12bの長さを、それぞれ4τp×N(Nは1以上の整数)、2τpに変えることで、まず、各可動子の電機子コイルにおける巻線係数(比率は100%/67%)と巻線ターン数(比率は100%/48%)が異なるため、誘起電圧定数(推力定数の比率は100%/32%)が異なる。次に、各可動子の電機子コイルにおける巻線スペースが異なるため、巻線抵抗(比率は100%/44%)が異なり、さらに各可動子の誘起電圧定数と巻線抵抗が異なると、モータ定数(比率は100%/48%)が異なる、という理由から、結局、各可動子のモータ定数の二乗比から、各可動子の推力の比率を計算すると、両者の必要推力(比率は100%/23%)が得られる。その結果、大推力可動子11aと小推力可動子12bの体格である可動子長を、各可動子に搭載するワーク(負荷)の大きさ(各可動子に要求される必要推力の差)に応じて、適宜最適な寸法に設計することができるのである。
図2は、第2比較例を示すマルチヘッド形コアレスリニアモータであって、(a)はその側面図、(b)は(a)の正面図であり、図3は、図2の小推力可動子と固定子の配置を拡大した平断面図である。
図2、図3において、11aは大推力可動子、12cは小推力可動子、31aは大推力コイル、32cは小推力コイルである。図3において、小推力コイル32cはU相コイル32u、V相コイル32v、W相コイル32w´で構成される。
第2比較例は、図2,3に示すように、大推力可動子11aは永久磁石界磁の磁極数P=4、電機子コイル数M=3のコンビネーションから構成され、極ピッチをτpとした場合、その可動子長さは4τp×N(N:1,2,3…)となっている。また、小推力可動子12cは永久磁石界磁の磁極数P=2、電機子コイル数M=3のコンビネーションから構成され、W相コイルを電気角180°ずらしてコイルの巻き方向を反転させて配置することにより、その可動子長さは(4/3)τpとなっている。
すなわち、図2、図3に示される大推力可動子11aと小推力可動子12cのそれぞれに搭載される搭載ワークの必要推力に大きな差がある場合に、同一固定子上に配置される大推力可動子11aおよび小推力可動子12cにおける永久磁石界磁の磁極数Pと電機子コイル数Mの関係を、それぞれP:M=4:3、P:M=2:3とし、また、小推力可動子12cのW相コイルの電気角を180度ずらした構成にすると共に、さらに、大推力可動子11aおよび小推力可動子12cの長さを、それぞれ4τp×N(Nは1以上の整数)、(4/3)τpに変えることで、まず、各可動子の電機子コイルにおける巻線係数(比率は100%/67%)と巻線ターン数(比率は100%/48%)が異なるため、誘起電圧定数(推力定数の比率は100%/32%)が異なる。次に、各可動子の電機子コイルにおける巻線スペースが異なるため、巻線抵抗(比率は100%/88%)が異なり、さらに各可動子の誘起電圧定数と巻線抵抗が異なると、モータ定数(比率は100%/34%)が異なる、という理由から、結局、各可動子のモータ定数の二乗比から、各可動子の推力の比率を計算すると、両者の必要推力(比率は100%/12%)が得られる。その結果、大推力可動子11aと小推力可動子12cの体格である可動子長を、各可動子に搭載するワーク(負荷)の大きさ(各可動子に要求される必要推力の差)に応じて、適宜最適な寸法に設計することができるのである。
図4、図5において、11aは大推力可動子、12dは小推力可動子、31aは大推力コイル、32dは小推力コイルである。図5において、小推力コイル32dはU相コイル32u、V相コイル32v、W相コイル32wで構成される。
第1実施形態は、図4、図5に示すように、大推力可動子11aと小推力可動子12dにおいて、ともに永久磁石界磁の磁極数P=4、電機子コイル数M=3のコンビネーションとし、極ピッチをτpとした場合、大推力可動子11aの可動子長さは4τp×N(N:1,2,3…)とし、小推力可動子12dについては、V相コイル32vを電気角360°ずらして配置することにより、その可動子長さを(8/3)τpとしたものである。
このリニアモータは、前述の図14の基本となる実施形態同様、永久磁石界磁の磁極数Pと電機子コイルの数Mとの比率が、P=4、M=3のコンビネーションのものを1セットとして構成するものである。本実施形態では、このコンビネーションを1セット備えた小推力可動子12aと、上記コンビネーションを2セット備えた大推力可動子11aで構成することにより、必要推力の異なるワークに合わせて同一のコンビネーションを有する可動子の長さを決定することができる。
すなわち、図4、図5に示される大推力可動子11aと小推力可動子12dのそれぞれに搭載される搭載ワークの必要推力に差がある場合に、同一固定子上に配置される大推力可動子11aおよび小推力可動子12dにおける永久磁石界磁の磁極数Pと電機子コイル数Mの関係を、何れもP:M=4:3とし、また、小推力可動子12dのV相コイルの電気角を360度ずらした構成にすると共に、さらに、大推力可動子11aおよび小推力可動子12dの長さを、それぞれ4τp×N(Nは1以上の整数)、(8/3)τpに変えると、各可動子の電機子コイルにおける巻線係数、巻線ターン数のそれぞれの比率が同じなため、誘起電圧定数は変わらないが、各可動子の電機子コイルにおける巻線スペースが異なるため、巻線抵抗(比率は100%/200%)が異なり、さらに巻線抵抗が異なると、モータ定数(比率は100%/71%)が異なる、という理由から、結局、各可動子のモータ定数の二乗比から、各可動子の推力の比率を計算すると、両者の必要推力(比率は100%/50%)が得られる。
図6は、第3比較例を示すマルチヘッド形コアレスリニアモータであって、(a)はその側面図、(b)は(a)の正面図であり、図7は、図6の小推力可動子と固定子の配置を拡大した平断面図である。
図6、図7において、11aは大推力可動子、12eは小推力可動子、31aは大推力コイル、32eは小推力コイルである。
第3比較例は、図6,図7に示すように、大推力可動子11aは永久磁石界磁の磁極数P=4、電機子コイル数M=3のコンビネーションから構成され、極ピッチをτpとした場合、その可動子長さは4τp×N(N:1,2,3…)となっている。また、小推力可動子12eは永久磁石界磁の磁極数P=5、電機子コイル数M=3のコンビネーションから構成され、W相コイルを電気角360°ずらして配置することにより、その可動子長さは(10/3)τpとなっている。
すなわち、図6、図7に示される大推力可動子11aと小推力可動子12eのそれぞれに搭載される搭載ワークの必要推力に大きな差がある場合に、同一固定子上に配置される大推力可動子11aおよび小推力可動子12eにおける永久磁石界磁の磁極数Pと電機子コイル数Mの関係を、それぞれP:M=4:3、P:M=5:3とし、また、小推力可動子12eのW相コイルの電気角を360度ずらした構成にすると共に、さらに、大推力可動子11aおよび小推力可動子12eの長さを、それぞれ4τp×N(Nは1以上の整数)、(10/3)τpに変えることで、まず、各可動子の電機子コイルにおける巻線係数(比率は100%/98%)と巻線ターン数(比率は100%/127%)が異なるため、誘起電圧定数(推力定数の比率は100%/124%)が異なる。次に、各可動子の電機子コイルにおける巻線スペースが異なるため、巻線抵抗(比率は100%/263%)が異なり、さらに各可動子の誘起電圧定数と巻線抵抗が異なると、モータ定数(比率は100%/77%)が異なる、という理由から、結局、各可動子のモータ定数の二乗比から、各可動子の推力の比率を計算すると、両者の必要推力(比率は100%/59%)が得られる。その結果、大推力可動子11aと小推力可動子12eの体格である可動子長を、各可動子に搭載するワーク(負荷)の大きさ(各可動子に要求される必要推力の差)に応じて、適宜最適な寸法に設計することができるのである。
図8は、第4比較例を示すマルチヘッド形コアレスリニアモータであって、(a)はその側面図、(b)は(a)の正面図である。
図8において、11bは大推力可動子、12bは小推力可動子、31bは大推力コイル、32bは小推力コイルである。
第4比較例は、図8に示すように、大推力可動子11bは永久磁石界磁の磁極数P=5、電機子コイル数M=3のコンビネーションから構成され、極ピッチをτpとした場合、その可動子長さは5τp×N(N:1,2,3…)となっている。また、小推力可動子12bは永久磁石界磁の磁極数P=2、電機子コイル数M=3のコンビネーションから構成され、その可動子長さは2τpとなっている。
すなわち、図8に示される大推力可動子11bと小推力可動子12bのそれぞれに搭載される搭載ワークの必要推力に大きな差がある場合に、同一固定子上に配置される大推力可動子11bおよび小推力可動子12bにおける永久磁石界磁の磁極数Pと電機子コイル数Mの関係を、それぞれP:M=5:3、P:M=2:3とし、また、大推力可動子11bおよび小推力可動子12bの長さを、それぞれ5τp×N(Nは1以上の整数)、2τpに変えることで、まず、各可動子の電機子コイルにおける巻線係数(比率は100%/68%)と巻線ターン数(比率は100%/38%)が異なるため、誘起電圧定数(推力定数の比率は100%/26%)が異なる。次に、各可動子の電機子コイルにおける巻線スペースが異なるため、巻線抵抗(比率は100%/34%)が異なり、さらに各可動子の誘起電圧定数と巻線抵抗が異なると、モータ定数(比率は100%/44%)が異なる、という理由から、結局、各可動子のモータ定数の二乗比から、各可動子の推力の比率を計算すると、両者の必要推力(比率は100%/20%)が得られる。その結果、大推力可動子11bと小推力可動子12bの体格である可動子長を、各可動子に搭載するワーク(負荷)の大きさ(各可動子に要求される必要推力の差)に応じて、適宜最適な寸法に設計することができるのである。
図9は、第5比較例を示すマルチヘッド形コアレスリニアモータであって、(a)はその側面図、(b)は(a)の正面図である。なお、ここで図9の小推力可動子と固定子の配置を拡大した平断面図は図3と共通となっている。
図9、図3において、11bは大推力可動子、12cは小推力可動子、31bは大推力コイル、32cは小推力コイルである。
第5比較例は、図9,図3に示すように、大推力可動子11bは永久磁石界磁の磁極数P=5、電機子コイル数M=3のコンビネーションから構成され、極ピッチをτpとした場合、その可動子長さは5τp×N(N:1,2,3…)となっている。また、小推力可動子12cは永久磁石界磁の磁極数P=2、電機子コイル数M=3のコンビネーションから構成され、W相コイルを電気角180°ずらしてコイルの巻き方向を反転させて配置することにより、その可動子長さは(4/3)τpとなっている。
すなわち、図9、図3に示される大推力可動子11bと小推力可動子12cのそれぞれに搭載される搭載ワークの必要推力に大きな差がある場合に、同一固定子上に配置される大推力可動子11bおよび小推力可動子12cにおける永久磁石界磁の磁極数Pと電機子コイル数Mの関係を、それぞれP:M=5:3、P:M=2:3とし、また、小推力可動子12cのW相コイルの電気角を180度ずらした構成にすると共に、さらに、大推力可動子11bおよび小推力可動子12cの長さを、それぞれ5τp×N(Nは1以上の整数)、(4/3)τpに変えることで、まず、各可動子の電機子コイルにおける巻線係数(比率は100%/68%)と巻線ターン数(比率は100%/38%)が異なるため、誘起電圧定数(推力定数の比率は100%/26%)が異なる。次に、各可動子の電機子コイルにおける巻線スペースが異なるため、巻線抵抗(比率は100%/67%)が異なり、さらに各可動子の誘起電圧定数と巻線抵抗が異なると、モータ定数(比率は100%/31%)が異なる、という理由から、結局、各可動子のモータ定数の二乗比から、各可動子の推力の比率を計算すると、両者の必要推力(比率は100%/10%)が得られる。その結果、大推力可動子11bと小推力可動子12cの体格である可動子長を、各可動子に搭載するワーク(負荷)の大きさ(各可動子に要求される必要推力の差)に応じて、適宜最適な寸法に設計することができるのである。
図10は、第6比較例を示すマルチヘッド形コアレスリニアモータであって、(a)はその側面図、(b)は(a)の正面図である。なお、ここで図10の小推力可動子と固定子の配置を拡大した平断面図は図5と共通となっている。
図10、図5において、11bは大推力可動子、12dは小推力可動子、31bは大推力コイル、32dは小推力コイルである。
第6比較例は、図10,図5に示すように、大推力可動子11bは永久磁石界磁の磁極数P=5、電機子コイル数M=3のコンビネーションから構成され、極ピッチをτpとした場合、その可動子長さは5τp×N(N:1,2,3…)となっている。また、小推力可動子12dは永久磁石界磁の磁極数P=2、電機子コイル数M=3のコンビネーションから構成され、V相コイルを電気角360°ずらして配置することにより、その可動子長さは(8/3)τpとなっている。
すなわち、図10、図5に示される大推力可動子11bと小推力可動子12dのそれぞれに搭載される搭載ワークの必要推力に大きな差がある場合に、同一固定子上に配置される大推力可動子11bおよび小推力可動子12dにおける永久磁石界磁の磁極数Pと電機子コイル数Mの関係を、それぞれP:M=5:3、P:M=2:3とし、また、小推力可動子12dのV相コイルの電気角を360度ずらした構成にすると共に、さらに、大推力可動子11bおよび小推力可動子12dの長さを、それぞれ5τp×N(Nは1以上の整数)、(8/3)τpに変えることで、まず、各可動子の電機子コイルにおける巻線係数(比率は100%/102%)と巻線ターン数(比率は100%/79%)が異なるため、誘起電圧定数(推力定数の比率は100%/80%)が異なる。次に、各可動子の電機子コイルにおける巻線スペースが異なるため、巻線抵抗(比率は100%/152%)が異なり、さらに各可動子の誘起電圧定数と巻線抵抗が異なると、モータ定数(比率は100%/65%)が異なる、という理由から、結局、各可動子のモータ定数の二乗比から、各可動子の推力の比率を計算すると、両者の必要推力(比率は100%/43%)が得られる。その結果、大推力可動子11bと小推力可動子12dの体格である可動子長を、各可動子に搭載するワーク(負荷)の大きさ(各可動子に要求される必要推力の差)に応じて、適宜最適な寸法に設計することができるのである。
図11、図7において、11bは大推力可動子、12eは小推力可動子、31bは大推力コイル、32eは小推力コイルである。
第2実施形態は、図11、図7に示すように、大推力可動子11bと小推力可動子12eにおいて、ともに永久磁石界磁の磁極数P=5、電機子コイル数M=3のコンビネーションとし、極ピッチをτpとした場合、大推力可動子11bの可動子長さは5τp×N(N:1,2,3…)とし、小推力可動子12eについては、W相コイルを電気角360°ずらして配置することにより、その可動子長さを(10/3)τpとしたものである。
このリニアモータは、永久磁石界磁の磁極数Pと電機子コイルの数Mとの比率が、P=5、M=3のコンビネーションのものを1セットとして構成するものである。本実施形態では、このコンビネーションを1セット相当備えた小推力可動子12eと、上記コンビネーションを2セット備えた大推力可動子11bで構成することにより、必要推力の異なるワークに合わせて同一のコンビネーションを有する可動子の長さを決定することができる。
すなわち、図11、図7に示される大推力可動子11bと小推力可動子12eのそれぞれに搭載される搭載ワークの必要推力に差がある場合に、同一固定子上に配置される大推力可動子11bおよび小推力可動子12eにおける永久磁石界磁の磁極数Pと電機子コイル数Mの関係を、何れもP:M=5:3とし、また、小推力可動子12eのW相コイルの電気角を360度ずらした構成にすると共に、さらに、大推力可動子11bおよび小推力可動子12eの長さを、それぞれ5τp×N(Nは1以上の整数)、(10/3)τpに変えると、各可動子の電機子コイルにおける巻線係数、巻線ターン数のそれぞれの比率が同じなため、誘起電圧定数は変わらないが、各可動子の電機子コイルにおける巻線スペースが異なるため、巻線抵抗(比率は100%/200%)が異なり、さらに巻線抵抗が異なると、モータ定数(比率は100%/71%)が異なる、という理由から、結局、各可動子のモータ定数の二乗比から、各可動子の推力の比率を計算すると、両者の必要推力(比率は100%/50%)が得られる。
11a、11b 大推力可動子
12a、12b、12c、12d、12e 小推力可動子
2 可動子ベース
3 電機子コイル
31a、31b 大推力コイル
32a、32b、32c、32d、32e 小推力コイル
32u U相コイル
32v V相コイル
32w W相コイル
32w´ −W相コイル
4 固定子(永久磁石界磁)
5 界磁ヨーク
6 永久磁石
Claims (5)
- 直線方向に向かって交互に磁極が異なるように配列されたP個の永久磁石をもつ永久磁石界磁と、
前記永久磁石界磁と磁気的空隙を介して対向配置されると共に、集中的に巻回され且つ3相接続されたM個の電機子コイルをもつ電機子と、
を備え、
前記電機子を可動子に、前記永久磁石界磁を固定子として構成するマルチヘッド形コアレスリニアモータにおいて、
互いに対向する前記電機子コイル及び前記永久磁石における当該永久磁石の磁極数と当該電機子コイルの数との比率が所定値であるコンビネーションを1セットとして、
所定のセット数を実現する個数の前記電機子コイルを、小推力用の短い可動子ベース上において各セット分離不能に一体化して設けた小推力可動子と、
前記所定のセット数よりも多いセット数を実現する個数の前記電機子コイルを、大推力用の長い可動子ベース上において各セット分離不能に一体化して設けた大推力可動子と
を、同一の前記固定子上に可動子走行方向に並べて配置することにより、
前記短い可動子ベースを備えた前記小推力可動子と、前記長い可動子ベースを備えた前記大推力可動子とを、前記固定子に対して別々に駆動するようにした
ことを特徴とするマルチヘッド形コアレスリニアモータ。 - 前記永久磁石の磁極数と当該電機子コイルの数との比率が4:3である前記コンビネーションを1セットとして、
前記大推力可動子のセット数が前記小推力可動子のセット数よりも多くなるように構成されている
ことを特徴とする請求項1記載のマルチヘッド形コアレスリニアモータ。 - 前記永久磁石の磁極数と当該電機子コイルの数との比率が5:3である前記コンビネーションを1セットとして、
前記大推力可動子のセット数が前記小推力可動子のセット数よりも多くなるように構成されている
ことを特徴とする請求項1記載のマルチヘッド形コアレスリニアモータ。 - 直線方向に向かって交互に磁極が異なるように配列されたP個の永久磁石をもつ永久磁石界磁と、
前記永久磁石界磁と磁気的空隙を介して対向配置されると共に、集中的に巻回され且つ3相接続されたM個の電機子コイルをもつ電機子と、
を備え、
前記電機子を可動子に、前記永久磁石界磁を固定子として構成すると共に、同一の前記固定子上に前記可動子を複数個並べて配置することにより、前記複数の可動子を前記固定子に対して別々に駆動するようにしたマルチヘッド形コアレスリニアモータにおいて、
前記複数の可動子は、
互いに対向する前記電機子コイル及び前記永久磁石における当該永久磁石の磁極数と当該電機子コイルの数との比率が4:3であるコンビネーションを1セットとして、
所定のセット数を備えた小推力可動子と、
前記所定のセット数よりも多いセット数を備えた大推力可動子と、
から構成され、
極ピッチをτpとしたとき、
前記大推力可動子の可動子長さを、4τp×N(Nは1以上の整数)とし、
前記小推力可動子の可動子長さを、当該小推力可動子に設けられるV相コイルを電気角360°ずらして配置することにより、(8/3)τpとする
ことを特徴とするマルチヘッド形コアレスリニアモータ。 - 直線方向に向かって交互に磁極が異なるように配列されたP個の永久磁石をもつ永久磁石界磁と、
前記永久磁石界磁と磁気的空隙を介して対向配置されると共に、集中的に巻回され且つ3相接続されたM個の電機子コイルをもつ電機子と、
を備え、
前記電機子を可動子に、前記永久磁石界磁を固定子として構成すると共に、同一の前記固定子上に前記可動子を複数個並べて配置することにより、前記複数の可動子を前記固定子に対して別々に駆動するようにしたマルチヘッド形コアレスリニアモータにおいて、
前記複数の可動子は、
互いに対向する前記電機子コイル及び前記永久磁石における当該永久磁石の磁極数と当該電機子コイルの数との比率が5:3であるコンビネーションを1セットとして、
所定のセット数を備えた小推力可動子と、
前記所定のセット数よりも多いセット数を備えた大推力可動子と、
から構成され、
極ピッチをτpとしたとき、
前記大推力可動子の可動子長さを、5τp×N(Nは1以上の整数)とし、
前記小推力可動子の可動子長さを、当該小推力可動子に設けられるW相コイルを電気角360°ずらして配置することにより、(10/3)τpとする
ことを特徴とするマルチヘッド形コアレスリニアモータ。
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-
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