JPH03285555A - 永久磯石形リニア同期モータの推力リプル軽減方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は永久磁石形リニア同期モータの推力リプル軽
減方法およびその装置に関する。

（従来の技術） 従来、永久磁石形リニア同期モータは、第３図に示すご
とき構成からなっている。

すなわち、永久磁石形リニア同期モータ１０１は、二次
側フレーム１０３の上面にＮ、Ｓ極交互となるように永
久磁石１０５が配設されている。

そして、この永久磁石１０５上に所定の間隙を保って、
一次側磁極片１０７が一次側フレーム１０９に固定され
て構成しである。

前記一次側磁極片１０７には、Ｕ、Ｖ、Ｗ（７）３相巻
線１１１が施されており、第３図は分布巻で、４ポール
の永久磁石形リニア同期モータ１０１の構成を示してい
る。なお、図中に示した記号τは、ポールピッチを示す
。

上記構成のごとき永久磁石形リニア同期モータ１０１が
一般的構成であり、第４図に示すごとく永久磁石形リニ
ア同期モータ１０１をサーボドライバで駆動したときの
推力分布（実測値）が得られる。なお、永久磁石形リニ
ア同期モータ１０１をサーボドライバで駆動することは
、一般公知であり詳細な説明を省略する。

第４図の図中に示したデイテント力とは、巻線１１１に
電流を流さないときに、一次側磁極片１０７と永久磁石
１０５の相互作用によって発生する推力であり、デイテ
ント力の周期は、τ（ポールピッチ）である。また、十
、−１方向定格推力指令および瞬時推力指令の推力分布
においても、デイテント力と同一の同期の推力リプルが
認められる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述した推力特性を有する従来の永久磁石形
リニア同期モータは、サーボ化し、位置決めシステムに
応用した場合、デイテント力や推力リプルのために、位
置決め精度が向上しないという問題があった。また、速
度変動があり一定速度で移動できないという問題や、発
熱の増大等の不都合があった。

この発明の目的は、上記問題点を改善するため、デイテ
ント力や推力リプルを軽減させ、位置決め精度の向上と
速度変動の減少および発熱の抑制を図った永久磁石形リ
ニア同期モータの推力リプル軽減方法およびその装置を
提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、永久磁石形リ
ニア同期モータにおいて、デイテント力および推力リプ
ルの同期がτであるとき、１／２τの位相をずらした複
数の一次側磁極片を配置することによりデイテント力お
よび推力リプルを軽減した永久磁石形リニア同期モータ
の推力リプル軽減方法である。

また、この発明は、二次側フレーム上面にＮ。

Ｓ極交互に永久磁石を配設し、この永久磁石上に所定の
間隙を保って複数個の一次側磁極片を設け、この一次側
磁極片に３相巻線を施すと共に、隣接する一次側磁極片
をデイテント力および推力リプルの周期がτであるとき
１／２τの位相間隔をもって配設して永久磁石形リニア
同期モータの推力リプル軽減装置を構成した。

（作用） この発明の永久磁石形リニア同期モータの推力リプル軽
減方法およびその装置を採用することにより、二次側フ
レームの上面にＮ、Ｓ極交互に設けた永久磁石に対して
、所定の間隔を保って複数個の一次側磁極片が設けられ
ている。この一次側磁極片に３相巻線が施され、隣接す
る一次側磁極片との間隔を、デイテント力および推力リ
プルの同期がτであるとき、１／２τの位相間隔として
複数個の一次側磁極片を配設しである。

このため、各々のデイテント力も１／２の位相差を有す
ることになり、デイテント力の和は軽減されると共に推
力リプルも軽減される。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図を参照するに、永久磁石形リニア同期モータ１は
、二次側フレーム３の上面にＮ、Ｓ極交互となるように
永久磁石５が配設されている。そして、この永久磁石５
上に所定の間隙Ｘ寸法を保って、一次側磁極片７ａ、７
ｂが一次側フレーム９に固定されて構成されている。な
お、直線軸受（図示省略）により永久磁石５と一次側磁
極片７ｇ、７ｂとを所定の間隙Ｘ寸法に保っている。

一次側巻線７ａ、７ｂは、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相巻線１１が
施されており、一次側磁極片７ａと７ｂとの間隔は、ポ
ールピッチτの１／２τの位相をもって一次側フレーム
９に固定されている。この一次側フレーム９は、図示を
省略したが機械側に接続されている。更に、一次側磁極
片７ａの＠線１１に対して、電気角位相がＯとなるよう
に一次側磁極片７ｂの巻線１１が配置されている。

第１図に示した変位では、永久磁石５のＳ極上部に、一
次側磁極片７ａ、７ｂのＷ相巻線１１が配置されている
。すなわち、一次側磁極片７ａの巻線１１と一次側磁極
片７ｂの巻線１１は、電気角で位相差がないように巻か
れていて、一次側磁極片７ａのＷ相巻線１１と一次側磁
極片７ｂのＷ相巻線１１は、 （２ｎ＋１）τ ここで、ｎ：自然数、τ：ボールピッチ、の位置に巻か
れている。なお、Ｕ、Ｖ相も同様である。

上記構成により、第２図のグラフに示すごとき結果が得
られる。

すなわち、一次側磁極片７ａと７ｂを１／２τ位相をず
らして配置したことにより、各々のデイテント力も１／
２τの位相差を有することになる。

そして、一次側磁極片７ａのデイテント力と一次側磁極
片７ｂのデイテント力の和が、本実施例のデイテント力
となり、第２図に示すようにデイテント力の和は、軽減
されることが理解されるであろう。また、定格推力指令
および瞬時推力指令時の推力リプルも軽減される。

上述したごとき、デイテント力および推力リプルを軽減
することができるので、位置決め精度の向上と速度変動
を軽減でき、更に発熱を抑制することができる。

なお、この発明は前述した実施例に限定されることなく
、適宜の変更を行なうことにより、その他の態様で実施
し得るものである。例えば、デイテント力および推力リ
プルの基本波周期がτであるとき、１／２τの位相差を
有する一次側磁極片７ａ、７ｂを配置することで、デイ
テント力および推力リプルを軽減できる。また、一次側
磁極片を直列的に多数配設させることにより、より高次
のデイテント力や推力リプルの軽減を図ることができる
。更に、本実施例では一次側磁極片７ｇ。

７ｂは磁気的に結合されていないが、第１図の図中に破
線で示すごとくブロックを介して結合されていても良い
。

［発明の効果］ 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、この
発明によれば、永久磁石形リニア同期モータのデイテン
ト力および推力リプルの同期が、τであるとき１／２τ
の位相をもって一次側磁極片を配設した。

而して、デイテント力や推力リプルも１／２τの位相差
を有することになり、デイテント力および推力リプルを
軽減でき、その結果、位置決め精度の向上と速度変動の
減少および発熱の抑制を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の主要部を示し、第１図
は永久磁石形リニア同期モータにおける断面図、第２図
は第１図における永久磁石形リニア同期モータにおける
デイテント力および推力指令を表すグラフである。第３
図および第４図は従来例を示し、第３図は従来の永久磁
石形リニア同期モータにおける断面図、第４図は第３図
における従来の永久磁石形リニア同期モータにおけるデ
イテント力および推力指令を示すグラフである。 １・・・永久磁石形リニア同期モータ ３・・・二次側フレーム ５・・・永久磁石 ７ａ、７ｂ・・・一次側磁極片 １１・・・３相巻線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）永久磁石形リニア同期モータにおいて、デイテン
   ト力および推力リプルの同期がτであるとき、１／２τ
   の位相をずらした複数の一次側磁極片を配置することに
   よりデイテント力および推力リプルを軽減することを特
   徴とする永久磁石形リニア同期モータの推力リプル軽減
   方法。
2. （２）二次側フレーム上面にＮ、Ｓ極交互に永久磁石を
   配設し、この永久磁石上に所定の間隙を保って複数個の
   一次側磁極片を設け、この一次側磁極片に３相巻線を施
   すと共に、隣接する一次側磁極片をデイテント力および
   推力リプルの周期がτであるとき１／２τの位相間隔を
   もって配設したことを特徴とする永久磁石形リニア同期
   モータの推力リプル軽減装置。