JPH0135592B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0135592B2 JPH0135592B2 JP57196642A JP19664282A JPH0135592B2 JP H0135592 B2 JPH0135592 B2 JP H0135592B2 JP 57196642 A JP57196642 A JP 57196642A JP 19664282 A JP19664282 A JP 19664282A JP H0135592 B2 JPH0135592 B2 JP H0135592B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- mover
- stator
- strips
- stepping motor
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電機子を誘導子とし界磁を多極に着
磁した永久磁石とする永久磁石形のリニヤステツ
ピングモータに関する。
磁した永久磁石とする永久磁石形のリニヤステツ
ピングモータに関する。
従来、等ピツチの永久磁石磁極とコアに界磁コ
イルを巻回した電機子を空隙を介し対向させた同
一面内に空隙を設けたものとして、リニヤステツ
ピングモータは例えば、特開昭56−74080号公報
に開示されているが、固定子レールとして移動方
向に多極に着磁した永久磁石を用いるので、レー
ルが長くなると、コストが高くなることや、周囲
の鉄粉を吸引するのを防ぐ保護カバーなどが必要
となり保守上不便であつた。
イルを巻回した電機子を空隙を介し対向させた同
一面内に空隙を設けたものとして、リニヤステツ
ピングモータは例えば、特開昭56−74080号公報
に開示されているが、固定子レールとして移動方
向に多極に着磁した永久磁石を用いるので、レー
ルが長くなると、コストが高くなることや、周囲
の鉄粉を吸引するのを防ぐ保護カバーなどが必要
となり保守上不便であつた。
又同一線上に空隙を設けたものとしては、実開
昭56−118588号公報や、本出願人がさきに提案し
た特願昭57−48737号（永久磁石形リニヤステツ
ピングモータ）は、この点を解決しようと考えた
ものであるが、誘導子歯のみよりなるレールを電
機子電磁石と多極着磁の永久磁石で両側からはさ
んだ可動子構造とした。
昭56−118588号公報や、本出願人がさきに提案し
た特願昭57−48737号（永久磁石形リニヤステツ
ピングモータ）は、この点を解決しようと考えた
ものであるが、誘導子歯のみよりなるレールを電
機子電磁石と多極着磁の永久磁石で両側からはさ
んだ可動子構造とした。
この先行技術になる装置の正断面図を第５図
に、そのＡ−A′およびＢ−B′断面図を第６図に
表わす。
に、そのＡ−A′およびＢ−B′断面図を第６図に
表わす。
１は継鉄２の両側に巻装されたコイル、３は誘
導子歯をそなえた磁性体からなる可動子、４は空
隙を介して可動子３に対向して継鉄２に貼布固着
された永久磁石、５は可動子３に固着され産業機
械６を支持する非磁性体である。
導子歯をそなえた磁性体からなる可動子、４は空
隙を介して可動子３に対向して継鉄２に貼布固着
された永久磁石、５は可動子３に固着され産業機
械６を支持する非磁性体である。
コイル１によつて誘起される可動子３に形成さ
れた誘導子歯の磁極と、永久磁石４の磁極との間
の反撥、吸引作用により、第５図の紙面に直角方
向つまり第６図の上下方向に可動子３が移動す
る。
れた誘導子歯の磁極と、永久磁石４の磁極との間
の反撥、吸引作用により、第５図の紙面に直角方
向つまり第６図の上下方向に可動子３が移動す
る。
しかし、空隙が２つあつて構造が複雑になり、
空隙値を保つため高い工作精度が要求される等の
欠点があつた。
空隙値を保つため高い工作精度が要求される等の
欠点があつた。
こゝにおいて本発明は、従来ならびに先行技術
の問題点を解消し、工作容易で低コストの永久磁
石形リニヤステツピングモータを提供すること
を、その目的とする。
の問題点を解消し、工作容易で低コストの永久磁
石形リニヤステツピングモータを提供すること
を、その目的とする。
本発明は、等ピツチで歯切りされた強磁性体よ
りなる固定子と、永久磁石を付設したＥ形コアに
集中巻電機子巻線を巻回した可動子とを空隙を介
し対向させた永久磁石形リニヤステツピングモー
タにおいて、 Ｅ形コアの中央脚部の固定子対向平面に、固定
子の歯幅と同じ幅の永久磁石細片を進行方向と直
角に多数固定子の歯ピツチと同一ピツチで、相隣
り合う永久磁石細片の磁極のNSが交互になるよ
うに貼布し、Ｅ形コアの左右の脚部固定子対向平
面には固定子の歯幅と同じ幅の永久磁石細片を、
進行方向と直角でかつ同ピツチ線上で中央脚部に
貼布した永久磁石細片と磁性が逆になるよう多数
貼布し、電機子巻線の作る磁界に永久磁石細片の
作る磁界を重畳させて、等ピツチの波状磁界を生
起させ模擬の可動子磁極とした１相分の可動子電
子ユニツトとし、この電磁ユニツトを相数個歯切
された固定子の歯ピツチと一定の相差角をなすよ
うに配置された。
りなる固定子と、永久磁石を付設したＥ形コアに
集中巻電機子巻線を巻回した可動子とを空隙を介
し対向させた永久磁石形リニヤステツピングモー
タにおいて、 Ｅ形コアの中央脚部の固定子対向平面に、固定
子の歯幅と同じ幅の永久磁石細片を進行方向と直
角に多数固定子の歯ピツチと同一ピツチで、相隣
り合う永久磁石細片の磁極のNSが交互になるよ
うに貼布し、Ｅ形コアの左右の脚部固定子対向平
面には固定子の歯幅と同じ幅の永久磁石細片を、
進行方向と直角でかつ同ピツチ線上で中央脚部に
貼布した永久磁石細片と磁性が逆になるよう多数
貼布し、電機子巻線の作る磁界に永久磁石細片の
作る磁界を重畳させて、等ピツチの波状磁界を生
起させ模擬の可動子磁極とした１相分の可動子電
子ユニツトとし、この電磁ユニツトを相数個歯切
された固定子の歯ピツチと一定の相差角をなすよ
うに配置された。
永久弱形リニヤステツピングモータである。
電機子巻線の作る磁界に永久磁石細片から生ず
る磁界を重畳させて等ピツチの波状磁界を生起さ
せて、有効磁路長は最短で、永久磁石の利用率が
高く、可動子に強力な推力が発生する。
る磁界を重畳させて等ピツチの波状磁界を生起さ
せて、有効磁路長は最短で、永久磁石の利用率が
高く、可動子に強力な推力が発生する。
第１図に本発明の一実施例の斜視図を示す。
すべての図において、同じ符号は同一もしくは
相当部分を表わすものとする。
相当部分を表わすものとする。
可動子電磁石ユニツト２０は１相分のみを示し
たが、これを相数個移動軸Ｚ−Z′方向に直列また
は並列に配置し、一体に連結して可動子とする。
たが、これを相数個移動軸Ｚ−Z′方向に直列また
は並列に配置し、一体に連結して可動子とする。
ところで第１図では可動子電磁ユニツト（１相
分）２０のＺ−Z′軸方向が短くそれに直角方向が
長く画いているが、実際は電機子巻線１の直線部
分は長く形成し、Ｚ−Z′軸方向の辺がその直角方
向の辺より長くしてある。
分）２０のＺ−Z′軸方向が短くそれに直角方向が
長く画いているが、実際は電機子巻線１の直線部
分は長く形成し、Ｚ−Z′軸方向の辺がその直角方
向の辺より長くしてある。
固定子レール３０は移動軸Ｚ−Z′方向に直角に
等ピツチに歯３１（溝は３２）を設けた積層鉄心
である。もつとも低速で使用するものはソリツド
の鉄心でも良い。
等ピツチに歯３１（溝は３２）を設けた積層鉄心
である。もつとも低速で使用するものはソリツド
の鉄心でも良い。
第２図は、第１図のＸ−X′軸を中心にして、
可動子電磁ユニツト２０をθ方向に180゜回転して
裏返し、永久磁石４の着磁パターンを観たもので
ある。
可動子電磁ユニツト２０をθ方向に180゜回転して
裏返し、永久磁石４の着磁パターンを観たもので
ある。
可動子の継鉄２の固定子レール３０と相対する
空隙面には、歯３１と同一幅の細片薄板状の永久
磁石４を継鉄２の脚部平面に、固定子レール３０
の誘導子歯３１と平行に、電機子巻線１に囲まれ
るＥ形コアの中央脚部（Ａ部）と、囲まれないＥ
形コアの左右の脚部（Ｂ部）の磁極の極性は逆に
なるように着磁してある。
空隙面には、歯３１と同一幅の細片薄板状の永久
磁石４を継鉄２の脚部平面に、固定子レール３０
の誘導子歯３１と平行に、電機子巻線１に囲まれ
るＥ形コアの中央脚部（Ａ部）と、囲まれないＥ
形コアの左右の脚部（Ｂ部）の磁極の極性は逆に
なるように着磁してある。
その動作は次のとおり。
可動子２０のＡ部のＮ極が固定子レール３０の
誘導子歯３１に一致している位置では、電機子巻
線１には、 Ａ部（Ｎ）→空隙→ 歯部３１ →右空隙→右Ｂ部（Ｓ）→ 〓左空隙→右Ｂ部（Ｓ）〓継鉄２→ Ａ部（Ｎ） と回る磁束φ鎖交する。
誘導子歯３１に一致している位置では、電機子巻
線１には、 Ａ部（Ｎ）→空隙→ 歯部３１ →右空隙→右Ｂ部（Ｓ）→ 〓左空隙→右Ｂ部（Ｓ）〓継鉄２→ Ａ部（Ｎ） と回る磁束φ鎖交する。
可動子２０が1/2歯ピツチ移動すると、Ａ部の
Ｓ極が誘導子歯３１と一致するので鎖交磁束は逆
転して−φになる。
Ｓ極が誘導子歯３１と一致するので鎖交磁束は逆
転して−φになる。
このようにして、可動子２０が１歯ピツチ移動
すると鎖交磁束は１サイクルの変化をする。可動
子２０が一定速度で動き続ければ、電機子巻線１
には√２πNφ・ｖ／τtの単相交流電圧が発生す
る。（ここに、Ｎは巻線、ｖは速度、τtは歯ピツ
チ、φは磁束である。ただし、この磁束φは正弦
波状に変化すると仮定している。） これを電動機として動作させるには電機子巻線
１に電流を流す。巻線１のつくる起磁力は、永久
磁石４を非可逆的に減磁させることのないような
値以下にする。
すると鎖交磁束は１サイクルの変化をする。可動
子２０が一定速度で動き続ければ、電機子巻線１
には√２πNφ・ｖ／τtの単相交流電圧が発生す
る。（ここに、Ｎは巻線、ｖは速度、τtは歯ピツ
チ、φは磁束である。ただし、この磁束φは正弦
波状に変化すると仮定している。） これを電動機として動作させるには電機子巻線
１に電流を流す。巻線１のつくる起磁力は、永久
磁石４を非可逆的に減磁させることのないような
値以下にする。
巻線起磁力がＡ部をＮ極にする極性であるとす
れば、Ａ部の細片永久磁石４のＮ極部は強めら
れ、Ｓ極部は弱められる。Ｂ部の細片永久磁石４
のＳ極部は強められ、Ｎ極部は弱められ、巻線起
磁力を基準とした波状磁界が生じる。
れば、Ａ部の細片永久磁石４のＮ極部は強めら
れ、Ｓ極部は弱められる。Ｂ部の細片永久磁石４
のＳ極部は強められ、Ｎ極部は弱められ、巻線起
磁力を基準とした波状磁界が生じる。
従つて可動子２０は永久磁石４のＡ部のＮ極
部、またＢ部のＳ極部が誘導子歯３１に一致する
方向に吸引されて動く。巻線起磁力を逆転させる
とＡ部のＳ極とＢ部のＮ極が誘導子歯３１に一致
する方向に吸引され、単相同期機として動作す
る。
部、またＢ部のＳ極部が誘導子歯３１に一致する
方向に吸引されて動く。巻線起磁力を逆転させる
とＡ部のＳ極とＢ部のＮ極が誘導子歯３１に一致
する方向に吸引され、単相同期機として動作す
る。
そこで、可動子電磁石ユニツト２０を相数個移
動軸Ｚ−Z′方向に、直列または並列に固定子の歯
３１に対し永久磁石４の磁極の関係位置を、一定
相差をもつよう配置すれば、多相の同期機が構成
される。
動軸Ｚ−Z′方向に、直列または並列に固定子の歯
３１に対し永久磁石４の磁極の関係位置を、一定
相差をもつよう配置すれば、多相の同期機が構成
される。
以上の構造、動作原理は、電機子巻線１の直線
部と誘導子歯３１の歯切り方向が直角になるいわ
ゆる直角形インダクタを用いたもので説明した。
部と誘導子歯３１の歯切り方向が直角になるいわ
ゆる直角形インダクタを用いたもので説明した。
第３図は本発明の他の実施例の斜視図、第４図
はその可動子電磁石ユニツト２０を第３図のＹ−
Y′軸を中心にして、θ方向に180゜回転して裏返し
て観た時の永久磁石４の着磁パターンと誘導子歯
３１の関係図である。
はその可動子電磁石ユニツト２０を第３図のＹ−
Y′軸を中心にして、θ方向に180゜回転して裏返し
て観た時の永久磁石４の着磁パターンと誘導子歯
３１の関係図である。
この他の実施例は、電機子巻線１の直線部と誘
導子歯３１の歯切方向が平行のもの（平行形イン
ダクタ）について、本発明の構造が適用されたも
のである。第３図では電機子巻線１の直線部の方
向（移動方向Ｚ−Z′に直角な方向）が短かく表わ
しているが、実際は効率良くするため長くとる。
導子歯３１の歯切方向が平行のもの（平行形イン
ダクタ）について、本発明の構造が適用されたも
のである。第３図では電機子巻線１の直線部の方
向（移動方向Ｚ−Z′に直角な方向）が短かく表わ
しているが、実際は効率良くするため長くとる。
かくして本発明によれば、次に掲げる数多くの
格段の効果が認められる。
格段の効果が認められる。
バイアス永久磁石細片が可動子の磁極を兼ね
るので、可動子に歯切りやこまかい突極を必要
とせず、Ｅ形コアそのままで良いから製作が容
易であるとともに、永久磁石の利用率が高いの
でコストが安くなる。
るので、可動子に歯切りやこまかい突極を必要
とせず、Ｅ形コアそのままで良いから製作が容
易であるとともに、永久磁石の利用率が高いの
でコストが安くなる。
可動子電磁石ユニツト２０を１相ごとにユニ
ツト化してあるので、移動軸Ｚ−Z′に対し、直
列または並列に配置するなど構成の自由度が高
いため、空隙が同一面であることとあいまつて
機械側の要求に合せた取付けができる。
ツト化してあるので、移動軸Ｚ−Z′に対し、直
列または並列に配置するなど構成の自由度が高
いため、空隙が同一面であることとあいまつて
機械側の要求に合せた取付けができる。
ハイブリツド形やバリアブルリアクタンス
（VR）形に比べると力率が高く、ピークトル
クが大きくとれるので、電源容量が小さく、制
御が容易である。
（VR）形に比べると力率が高く、ピークトル
クが大きくとれるので、電源容量が小さく、制
御が容易である。
第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図は
第１図のＸ−X′軸を中心にして可動子電磁ユニ
ツトをθ方向に180゜回転して裏返して観た時の永
久磁石の着磁パターンと誘導子歯の関係図、第３
図は本発明の他の実施例の斜視図、第４図はその
可動電磁石ユニツトの永久磁石の着磁パターンと
誘導子歯の関係図、第５図は先に提案された装置
の正断面図、第６図はそのＡ−A′およびＢ−
B′断面図である。 １…電機子巻線、２…継鉄、３…可動子、４…
永久磁石、５…非磁性体、６…産業機械、２０…
可動子電磁石ユニツト（１相分）、３０…固定子
レール、３１…誘導子歯、３２…溝。
第１図のＸ−X′軸を中心にして可動子電磁ユニ
ツトをθ方向に180゜回転して裏返して観た時の永
久磁石の着磁パターンと誘導子歯の関係図、第３
図は本発明の他の実施例の斜視図、第４図はその
可動電磁石ユニツトの永久磁石の着磁パターンと
誘導子歯の関係図、第５図は先に提案された装置
の正断面図、第６図はそのＡ−A′およびＢ−
B′断面図である。 １…電機子巻線、２…継鉄、３…可動子、４…
永久磁石、５…非磁性体、６…産業機械、２０…
可動子電磁石ユニツト（１相分）、３０…固定子
レール、３１…誘導子歯、３２…溝。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 等ピツチで歯切りされた強磁性体の固定子
と、永久磁石を付設したＥ形コアに集中巻電機子
巻線を巻回した可動子とを空隙を介し対向させた
永久磁石形リニヤステツピングモータにおいて、 可動子の固定子に対向する空隙面のＥ形コア、
中央脚部平面には固定子歯幅と同じ幅の多数の永
久磁石細片を進行方向と直交させNS極が交互に
入れ換わる様に貼布し、左右の脚部平面には多数
の永久磁石細片を中央脚部に貼布した永久磁石細
片の極性と逆になるように貼布し１相分の可動子
電磁ユニツトを構成し、この可動子電磁ユニツト
を相数個固定子歯ピツチに対し、一定の相差角を
なすように配置したことを特徴とするリニヤステ
ツピングモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19664282A JPS5986469A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | リニヤステツピングモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19664282A JPS5986469A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | リニヤステツピングモ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5986469A JPS5986469A (ja) | 1984-05-18 |
| JPH0135592B2 true JPH0135592B2 (ja) | 1989-07-26 |
Family
ID=16361161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19664282A Granted JPS5986469A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | リニヤステツピングモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5986469A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61185286U (ja) * | 1985-05-09 | 1986-11-19 | ||
| JPH0628503B2 (ja) * | 1985-07-01 | 1994-04-13 | 株式会社安川電機 | リニアステッピングモータ |
| JPS62193553A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-25 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 永久磁石形リニア電磁アクチユエ−タ |
| JPS62159176U (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-09 | ||
| JPS62290341A (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-17 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 永久磁石形誘導子電動機 |
| JPS6395848A (ja) * | 1986-10-07 | 1988-04-26 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 永久磁石形サ−フエイスパルスモ−タ |
| JP2002101636A (ja) * | 2000-09-20 | 2002-04-05 | Yaskawa Electric Corp | リニアモータ |
| JP4788986B2 (ja) * | 2001-05-10 | 2011-10-05 | Ｓｍｃ株式会社 | リニアモータ |
| DE102004045992A1 (de) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Siemens Ag | Elektrische Maschine |
| DE102005007489A1 (de) * | 2005-02-17 | 2006-08-24 | Siemens Ag | Holzbearbeitungsmaschine mit linearem Direktantrieb |
| DE102005045348A1 (de) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Siemens Ag | Zahnmodul für ein permanentmagneterregtes Primärteil einer elektrischen Maschine |
| DE102006013590A1 (de) * | 2006-03-22 | 2007-09-27 | Siemens Ag | Elektrische Maschine insbesondere ein Generator |
| DE102006013636B4 (de) * | 2006-03-22 | 2012-02-09 | Siemens Ag | Druckmaschine bzw. elektrische Maschine für eine Druckmaschine |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5674080A (en) * | 1979-11-19 | 1981-06-19 | Ricoh Co Ltd | Linear pulse motor |
| JPS56118588U (ja) * | 1980-02-13 | 1981-09-10 |
-
1982
- 1982-11-09 JP JP19664282A patent/JPS5986469A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5986469A (ja) | 1984-05-18 |
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