JPH06335230A - 永久磁石式リニア同期モータ - Google Patents
永久磁石式リニア同期モータInfo
- Publication number
- JPH06335230A JPH06335230A JP13938293A JP13938293A JPH06335230A JP H06335230 A JPH06335230 A JP H06335230A JP 13938293 A JP13938293 A JP 13938293A JP 13938293 A JP13938293 A JP 13938293A JP H06335230 A JPH06335230 A JP H06335230A
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- Japan
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- permanent magnet
- magnetic
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コイルへの通電を止めれば可動子が自動的に
磁極上の一定位相位置にセットされるようにする。 【構成】 電機子コイル６への駆動電流の供給停止後、
可動子７に設けられた小磁石８の磁力により、可動子７
が磁極上の一定位相位置に自動的にセットされるように
した永久磁石式リニア同期モータ。
磁極上の一定位相位置にセットされるようにする。 【構成】 電機子コイル６への駆動電流の供給停止後、
可動子７に設けられた小磁石８の磁力により、可動子７
が磁極上の一定位相位置に自動的にセットされるように
した永久磁石式リニア同期モータ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、永久磁石と電機子コイ
ルとが相対的に移動する永久磁石式リニア同期モータに
関する。
ルとが相対的に移動する永久磁石式リニア同期モータに
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、相隣る磁極が相互に異なるよ
うに、かつ異なる磁極の極性が対向するように、磁気空
隙を介してヨークに配置された複数個の永久磁石と、磁
気空隙内に設けられた電機子コイルとを有し、電機子コ
イルに駆動電流を流すことにより、永久磁石と電機子コ
イルとを相対的に移動させるようにしたリニアモータが
知られている。このようなリニアモータとしては、永久
磁石を固定しておいて電機子コイルを移動させるタイプ
（可動コイル型）と、電機子コイルを固定しておいて永
久磁石を移動させるタイプ（可動マグネット型）とがあ
る。そして、従来では、リニアモータの制御は次のよう
に行われていた。各コイルにはホール素子が設けられて
おり、このホール素子により磁極を検出して磁極検出信
号を駆動部に送る。一方、リニアモータには、位置検出
器（エンコーダ）が設けられており、この位置検出器か
らの位置信号を主制御部に送る。主制御部は、この位置
信号と目標移動量とに基づいて推力指令値（トルク指令
値）を発生し駆動部に送る。駆動部は、磁極検出信号と
推力指令値とに基づいて、コイルの通電と切替とを行な
う。最終的に目標移動量に達した時点で、コイルへの通
電が止まり可動子が停止する。このように従来では、推
力指令値を出力するのに位置検出器（エンコーダ）を使
い、コイルの切替を行なうのにホール素子を使ってい
た。これに関連する技術として、例えば、特開昭６３−
１０３６５３号などがある。
うに、かつ異なる磁極の極性が対向するように、磁気空
隙を介してヨークに配置された複数個の永久磁石と、磁
気空隙内に設けられた電機子コイルとを有し、電機子コ
イルに駆動電流を流すことにより、永久磁石と電機子コ
イルとを相対的に移動させるようにしたリニアモータが
知られている。このようなリニアモータとしては、永久
磁石を固定しておいて電機子コイルを移動させるタイプ
（可動コイル型）と、電機子コイルを固定しておいて永
久磁石を移動させるタイプ（可動マグネット型）とがあ
る。そして、従来では、リニアモータの制御は次のよう
に行われていた。各コイルにはホール素子が設けられて
おり、このホール素子により磁極を検出して磁極検出信
号を駆動部に送る。一方、リニアモータには、位置検出
器（エンコーダ）が設けられており、この位置検出器か
らの位置信号を主制御部に送る。主制御部は、この位置
信号と目標移動量とに基づいて推力指令値（トルク指令
値）を発生し駆動部に送る。駆動部は、磁極検出信号と
推力指令値とに基づいて、コイルの通電と切替とを行な
う。最終的に目標移動量に達した時点で、コイルへの通
電が止まり可動子が停止する。このように従来では、推
力指令値を出力するのに位置検出器（エンコーダ）を使
い、コイルの切替を行なうのにホール素子を使ってい
た。これに関連する技術として、例えば、特開昭６３−
１０３６５３号などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のリニアモー
タでは、可動子は常に固定子側の磁極を検出する必要が
ある。可動子側で磁極を判定するためにはホール素子が
必要である。そして、このホール素子の磁極検出信号に
基づいて可動子に駆動電流を流す必要があった。
タでは、可動子は常に固定子側の磁極を検出する必要が
ある。可動子側で磁極を判定するためにはホール素子が
必要である。そして、このホール素子の磁極検出信号に
基づいて可動子に駆動電流を流す必要があった。
【０００４】そこで、本発明は、前記従来技術の問題点
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、コ
イルへの通電を止めれば可動子が自動的に磁極上の一定
位相位置にセットされるようにすることにある。
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、コ
イルへの通電を止めれば可動子が自動的に磁極上の一定
位相位置にセットされるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の永久磁石式リニア同期モータでは、相隣る
磁極が相互に異なるように、かつ異なる磁極の極性が対
向するように、磁気空隙を介してヨークに配置された複
数個の永久磁石と、この磁気空隙内に設けられた電機子
コイルとを有し、電機子コイルに駆動電流を流すことに
より、永久磁石と電機子コイルとを相対的に移動させる
ようにしたリニアモータにおいて、電機子コイルの所定
位置には小磁石が配置され、電機子コイルへの駆動電流
の供給停止後、この小磁石の磁力により可動子が磁極上
の一定位相位置にセットされるように構成した。
に、本発明の永久磁石式リニア同期モータでは、相隣る
磁極が相互に異なるように、かつ異なる磁極の極性が対
向するように、磁気空隙を介してヨークに配置された複
数個の永久磁石と、この磁気空隙内に設けられた電機子
コイルとを有し、電機子コイルに駆動電流を流すことに
より、永久磁石と電機子コイルとを相対的に移動させる
ようにしたリニアモータにおいて、電機子コイルの所定
位置には小磁石が配置され、電機子コイルへの駆動電流
の供給停止後、この小磁石の磁力により可動子が磁極上
の一定位相位置にセットされるように構成した。
【０００６】
【作用】上記本発明では、電機子コイルの所定位置に小
磁石を設けたので、電機子コイルへの駆動電流の供給を
停止すれば、その後、この小磁石の磁力によって可動子
は磁極上の一定位相位置に自動的にセットされる。よっ
て、磁極の判定は不要であり、これによりホール素子を
省略できる。これに伴い、ホール素子の信号に基づいて
コイルを切り替えるための回路及び配線も不要となり、
制御回路自体も簡略化される。
磁石を設けたので、電機子コイルへの駆動電流の供給を
停止すれば、その後、この小磁石の磁力によって可動子
は磁極上の一定位相位置に自動的にセットされる。よっ
て、磁極の判定は不要であり、これによりホール素子を
省略できる。これに伴い、ホール素子の信号に基づいて
コイルを切り替えるための回路及び配線も不要となり、
制御回路自体も簡略化される。
【０００７】
【実施例】本発明の実施例を図により説明する。最初
に、本発明の永久磁石式リニア同期モータの要部断面を
図２に示す。ベース１上には、センターヨーク２とサイ
ドヨーク３が固着されている。このセンターヨーク２と
サイドヨーク３の内側には、永久磁石４が複数個配設さ
れている。永久磁石４の配設方向は、紙面と直行する方
向である。対向する永久磁石４ａ，４ｂは、一定の磁気
空隙５を介して配置されている。そして、この磁気空隙
５に電機子コイル６が配置されている。
に、本発明の永久磁石式リニア同期モータの要部断面を
図２に示す。ベース１上には、センターヨーク２とサイ
ドヨーク３が固着されている。このセンターヨーク２と
サイドヨーク３の内側には、永久磁石４が複数個配設さ
れている。永久磁石４の配設方向は、紙面と直行する方
向である。対向する永久磁石４ａ，４ｂは、一定の磁気
空隙５を介して配置されている。そして、この磁気空隙
５に電機子コイル６が配置されている。
【０００８】電機子コイル６は、多相コイルで構成さ
れ、各コイルに流れる電流を切り替えることにより、電
機子コイル６が一定推力を得て一定方向に移動できるよ
うになっている。このようにして、電機子コイル６が移
動することにより、電機子コイルを有する可動子７が移
動するようになっている。図２のリニア同期モータは推
力発生部を２つ有するタイプであるが、本発明はこれに
限定されず、例えば、推力発生部を１つしか有さないタ
イプのリニア同期モータにも適用可能である。
れ、各コイルに流れる電流を切り替えることにより、電
機子コイル６が一定推力を得て一定方向に移動できるよ
うになっている。このようにして、電機子コイル６が移
動することにより、電機子コイルを有する可動子７が移
動するようになっている。図２のリニア同期モータは推
力発生部を２つ有するタイプであるが、本発明はこれに
限定されず、例えば、推力発生部を１つしか有さないタ
イプのリニア同期モータにも適用可能である。
【０００９】次に、リニア同期モータの制御システムの
概要を図１に示す。センターヨーク２とサイドヨーク３
の内側には、複数個の永久磁石４が、相隣る磁極の極性
が相互に異なるように配置されている。さらに、対向す
る永久磁石同士４ａ，４ｂもその磁極は相互に異なって
いる。そして、対向する永久磁石４ａ，４ｂ間の磁気空
隙５には、電機子コイル６が配置されている。そして、
この電機子コイル６の所定の位置には、小磁石８が設け
られている。この小磁石８は、静止摩擦以上の力が発生
するものを使用する。
概要を図１に示す。センターヨーク２とサイドヨーク３
の内側には、複数個の永久磁石４が、相隣る磁極の極性
が相互に異なるように配置されている。さらに、対向す
る永久磁石同士４ａ，４ｂもその磁極は相互に異なって
いる。そして、対向する永久磁石４ａ，４ｂ間の磁気空
隙５には、電機子コイル６が配置されている。そして、
この電機子コイル６の所定の位置には、小磁石８が設け
られている。この小磁石８は、静止摩擦以上の力が発生
するものを使用する。
【００１０】この小磁石８の磁力が大きすぎると推力が
低下してしまうので、小磁石８の磁力としては磁気空隙
５の磁束密度の５％程度が好ましい。この程度の磁力な
らば、推力リプルの増加を極力抑えることができる。さ
らに、リニア同期モータＡには、電機子コイル６の位置
を検出するための位置検出手段Ｂが設けられている。こ
の位置検出手段Ｂは、電機子コイル６の所定位置に配置
された読取ヘッド９と、固定配置されたスケール１０と
から構成されている。このスケール１０は、透明ガラス
に一定間隔の不透明目盛を有し、この目盛を読取ヘッド
９により光学的に読み取る。
低下してしまうので、小磁石８の磁力としては磁気空隙
５の磁束密度の５％程度が好ましい。この程度の磁力な
らば、推力リプルの増加を極力抑えることができる。さ
らに、リニア同期モータＡには、電機子コイル６の位置
を検出するための位置検出手段Ｂが設けられている。こ
の位置検出手段Ｂは、電機子コイル６の所定位置に配置
された読取ヘッド９と、固定配置されたスケール１０と
から構成されている。このスケール１０は、透明ガラス
に一定間隔の不透明目盛を有し、この目盛を読取ヘッド
９により光学的に読み取る。
【００１１】この位置検出手段Ｂは、制御部Ｃに接続さ
れている。この制御部Ｃは、演算部１１とリングカウン
タ１２とを有する。演算部１１は、読取ヘッド９からの
移動量パルス信号１７と指令入力（目標移動量パルス）
１３とに基づいて推力指令信号１４を発生する。また、
リングカウンタ１２は、読取ヘッド９からの移動量パル
ス信号１７をカウントし基準パルス数に達するごとに切
替信号１５を発生する。この制御部Ｃは、パワーアンプ
を有する駆動部Ｄに接続されている。この駆動部Ｄは、
リニアモータＡの可動子である電機子コイル６に接続さ
れ、演算部１１からの推力指令信号１４に基づいて電機
子コイル６に所定の駆動電流を流すと共に、リングカウ
ンタ１２からの切替信号１５に基づいて電機子コイル６
の電流を切り替える。
れている。この制御部Ｃは、演算部１１とリングカウン
タ１２とを有する。演算部１１は、読取ヘッド９からの
移動量パルス信号１７と指令入力（目標移動量パルス）
１３とに基づいて推力指令信号１４を発生する。また、
リングカウンタ１２は、読取ヘッド９からの移動量パル
ス信号１７をカウントし基準パルス数に達するごとに切
替信号１５を発生する。この制御部Ｃは、パワーアンプ
を有する駆動部Ｄに接続されている。この駆動部Ｄは、
リニアモータＡの可動子である電機子コイル６に接続さ
れ、演算部１１からの推力指令信号１４に基づいて電機
子コイル６に所定の駆動電流を流すと共に、リングカウ
ンタ１２からの切替信号１５に基づいて電機子コイル６
の電流を切り替える。
【００１２】最後に、本発明の動作を説明する。まず、
可動子である電機子コイル６を磁極上の一定位相位置に
セットする。これは、電機子コイル６への駆動電流の供
給を停止すれば、電機子コイル６に設けられた小磁石８
の磁力によって電機子コイル６が磁極上の一定位相位置
に自動的にセットされる。つまり、電機子コイル６への
通電をストップさせると、ヨーク２，３に配置された所
定の永久磁石４０と小磁石８のとの間に吸引力が働い
て、電機子コイル６が自動的に磁極上の一定位相位置に
セットされるのである。
可動子である電機子コイル６を磁極上の一定位相位置に
セットする。これは、電機子コイル６への駆動電流の供
給を停止すれば、電機子コイル６に設けられた小磁石８
の磁力によって電機子コイル６が磁極上の一定位相位置
に自動的にセットされる。つまり、電機子コイル６への
通電をストップさせると、ヨーク２，３に配置された所
定の永久磁石４０と小磁石８のとの間に吸引力が働い
て、電機子コイル６が自動的に磁極上の一定位相位置に
セットされるのである。
【００１３】次に、あらかじめ、電機子コイル６の目標
移動量（目標移動パルス数）を示す指令入力１３を制御
部Ｃに入力しておく。その後、所定の駆動電流を電機子
コイル６に供給すると、永久磁石４と電機子コイル６と
の間に推力が発生して電機子コイル６が一定方向に移動
する。そして、位置検出手段Ｂから、電機子コイル６の
移動量パルス信号１７が制御部Ｃに送られる。演算部１
１は、移動量パルス信号１７と目標移動量１３とに基づ
いて推力指令信号１４を発生して駆動部Ｄに送る。駆動
部Ｄは、この推力指令信号１４に基づいた駆動電流をリ
ニア同期モータＡの電機子コイル６に供給する。
移動量（目標移動パルス数）を示す指令入力１３を制御
部Ｃに入力しておく。その後、所定の駆動電流を電機子
コイル６に供給すると、永久磁石４と電機子コイル６と
の間に推力が発生して電機子コイル６が一定方向に移動
する。そして、位置検出手段Ｂから、電機子コイル６の
移動量パルス信号１７が制御部Ｃに送られる。演算部１
１は、移動量パルス信号１７と目標移動量１３とに基づ
いて推力指令信号１４を発生して駆動部Ｄに送る。駆動
部Ｄは、この推力指令信号１４に基づいた駆動電流をリ
ニア同期モータＡの電機子コイル６に供給する。
【００１４】また、リングカウンタ１２は、移動量パル
ス信号１７をカウントし基準パルス数に達するごとに切
替信号１５を発生し駆動部Ｄに送る。駆動部Ｄは、この
切替信号１５に基づいて電機子コイル６の電流を切り替
える。これにより、一定方向の推力が発生して電機子コ
イル６が一定方向に移動する。電機子コイル６が目標移
動量だけ移動したことを演算部１１が検出した時、演算
部１１は、その旨の推力指令信号１４を駆動部Ｄに送
る。駆動部Ｄはこの推力指令信号１４に基づいて電機子
コイル６への駆動電流の供給を停止する。
ス信号１７をカウントし基準パルス数に達するごとに切
替信号１５を発生し駆動部Ｄに送る。駆動部Ｄは、この
切替信号１５に基づいて電機子コイル６の電流を切り替
える。これにより、一定方向の推力が発生して電機子コ
イル６が一定方向に移動する。電機子コイル６が目標移
動量だけ移動したことを演算部１１が検出した時、演算
部１１は、その旨の推力指令信号１４を駆動部Ｄに送
る。駆動部Ｄはこの推力指令信号１４に基づいて電機子
コイル６への駆動電流の供給を停止する。
【００１５】その後、可動子である電機子コイル６に設
けられた小磁石８の磁力によって電機子コイル６が再び
磁極上の一定位相位置にセットされる。このように、本
実施例では、電機子コイル６に設けた小磁石８により磁
極カウンタの初期化を行うので、ホール素子が不要にな
り、これに伴い制御回路を簡略化することができる。上
記実施例では、永久磁石４を固定しておいて電機子コイ
ル６を移動させたが、本発明はこれに限定されず、電機
子コイル６を固定しておいて永久磁石４を移動させるタ
イプのリニア同期モータにも適用可能である。
けられた小磁石８の磁力によって電機子コイル６が再び
磁極上の一定位相位置にセットされる。このように、本
実施例では、電機子コイル６に設けた小磁石８により磁
極カウンタの初期化を行うので、ホール素子が不要にな
り、これに伴い制御回路を簡略化することができる。上
記実施例では、永久磁石４を固定しておいて電機子コイ
ル６を移動させたが、本発明はこれに限定されず、電機
子コイル６を固定しておいて永久磁石４を移動させるタ
イプのリニア同期モータにも適用可能である。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、電機子コイルに設けた
小磁石を利用して可動子を磁極上の一定位相位置にセッ
トするようにしたので、磁極の判定は不要であり、これ
によりホール素子を省略することができる。これに伴
い、ホール素子の信号に基づいてコイルを切り替えるた
めの回路も不要となり、制御回路自体も簡略化すること
ができる。
小磁石を利用して可動子を磁極上の一定位相位置にセッ
トするようにしたので、磁極の判定は不要であり、これ
によりホール素子を省略することができる。これに伴
い、ホール素子の信号に基づいてコイルを切り替えるた
めの回路も不要となり、制御回路自体も簡略化すること
ができる。
【図１】永久磁石式リニア同期モータの制御システムの
概要を示す図である。
概要を示す図である。
【図２】永久磁石式リニア同期モータの要部断面図であ
る。
る。
Ａ リニア同期モータ Ｂ 位置検出手段 Ｃ 制御部 Ｄ 駆動部 ４ 永久磁石 ５ 磁気空隙 ６ 電機子コイル ７ 可動子 ８ 小磁石 ９ 読取ヘッド １０ スケール
Claims (1)
- 【請求項１】 相隣る磁極が相互に異なるように、かつ
異なる磁極の極性が対向するように、磁気空隙を介して
ヨークに配置された複数個の永久磁石と、この磁気空隙
内に設けられた電機子コイルとを有し、電機子コイルに
駆動電流を流すことにより、永久磁石と電機子コイルと
を相対的に移動させるようにしたリニアモータにおい
て、電機子コイルの所定位置には小磁石が配置され、電
機子コイルへの駆動電流の供給停止後、この小磁石の磁
力により可動子が磁極上の一定位相位置にセットされる
ように構成したことを特徴とする永久磁石式リニア同期
モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13938293A JPH06335230A (ja) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | 永久磁石式リニア同期モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13938293A JPH06335230A (ja) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | 永久磁石式リニア同期モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06335230A true JPH06335230A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=15244018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13938293A Pending JPH06335230A (ja) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | 永久磁石式リニア同期モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06335230A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008086145A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Murata Mach Ltd | リニアモータ装置およびそれを搭載した工作機械 |
| JP2008086144A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Murata Mach Ltd | リニアモータおよびそれを搭載した工作機械 |
| CN104578681A (zh) * | 2015-01-21 | 2015-04-29 | 朱福善 | 一种触发式无刷直流直线电动机的构成及驱动方法 |
| WO2017064223A1 (de) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | Festo Ag & Co. Kg | Elektrolinearmotor und prüfeinrichtung |
-
1993
- 1993-05-18 JP JP13938293A patent/JPH06335230A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008086145A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Murata Mach Ltd | リニアモータ装置およびそれを搭載した工作機械 |
| JP2008086144A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Murata Mach Ltd | リニアモータおよびそれを搭載した工作機械 |
| CN104578681A (zh) * | 2015-01-21 | 2015-04-29 | 朱福善 | 一种触发式无刷直流直线电动机的构成及驱动方法 |
| CN104578681B (zh) * | 2015-01-21 | 2017-03-22 | 朱福善 | 一种触发式无刷直流直线电动机的构成及驱动方法 |
| WO2017064223A1 (de) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | Festo Ag & Co. Kg | Elektrolinearmotor und prüfeinrichtung |
| US10833572B2 (en) | 2015-10-14 | 2020-11-10 | Festo Se & Co. Kg | Electric linear motor and testing device |
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