JPH0365510B2 - - Google Patents
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- JPH0365510B2 JPH0365510B2 JP4879383A JP4879383A JPH0365510B2 JP H0365510 B2 JPH0365510 B2 JP H0365510B2 JP 4879383 A JP4879383 A JP 4879383A JP 4879383 A JP4879383 A JP 4879383A JP H0365510 B2 JPH0365510 B2 JP H0365510B2
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- induction motor
- linear induction
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/50—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring linear speed
- G01P3/52—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring linear speed by measuring amplitude of generated current or voltage
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
- Linear Motors (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、リニアインダクシヨンモータによる
被搬送物の移動速度検出方法及びそのための装置
に関するものである。
被搬送物の移動速度検出方法及びそのための装置
に関するものである。
〔発明の背景〕
最も一般的な公知例として第1図及び第2図の
方法がある。図において1は速度検出対象(以下
「検出体」と略す。)、2は光電スイツチあるいは
近接スイツチなどの検出器(以下「検出器」と略
す。)、3はワンシヨツトマルチバイブレータ(以
下「O/S」と略す。)、4はORゲート、5は
F/V変換器、6はスケールである。
方法がある。図において1は速度検出対象(以下
「検出体」と略す。)、2は光電スイツチあるいは
近接スイツチなどの検出器(以下「検出器」と略
す。)、3はワンシヨツトマルチバイブレータ(以
下「O/S」と略す。)、4はORゲート、5は
F/V変換器、6はスケールである。
第1図は検出体1が矢印7の方向へ進行する
と、順次検出器2がON状態となり、各検出器に
対応するO/S3に順次パルスを発生させ、O/
S3の出力パルスの論理和をORゲート4で取るこ
とにより、F/V変換器5の入力に検出体1の進
行に同期したパルスを与え速度検出をする方法で
ある。この場合、速度検出を行なうべきストロー
クが大きい程、また速度検出の分解能を高くする
程多数の検出器2及びその処理回路3が必要とな
り、経済的ならびに空間的限界によりそのストロ
ーク.分解能に制約を受けざるを得ない。
と、順次検出器2がON状態となり、各検出器に
対応するO/S3に順次パルスを発生させ、O/
S3の出力パルスの論理和をORゲート4で取るこ
とにより、F/V変換器5の入力に検出体1の進
行に同期したパルスを与え速度検出をする方法で
ある。この場合、速度検出を行なうべきストロー
クが大きい程、また速度検出の分解能を高くする
程多数の検出器2及びその処理回路3が必要とな
り、経済的ならびに空間的限界によりそのストロ
ーク.分解能に制約を受けざるを得ない。
第2図は検出体1にスケール6を取付けること
により、検出器2を一台とし、O/S3.ORゲート
4を省略したものであり、第1図と同等の機能を
有するが、スケール6をそれ自体に取付けること
の困難なもの、例えば鋼板などの場合適用は不可
能である。また分解能もスケール6に依存する。
により、検出器2を一台とし、O/S3.ORゲート
4を省略したものであり、第1図と同等の機能を
有するが、スケール6をそれ自体に取付けること
の困難なもの、例えば鋼板などの場合適用は不可
能である。また分解能もスケール6に依存する。
一方、第3図はリニア速度センサの構成図でロ
ツド8の速度検出をするものである。リニア速度
センサには、一つの励振巻線11及び二つの検出
巻線10とが施されており、両者は固定子9に収
納され動かないようになつている。励振交流電源
12は励振巻線11に供給する励振交流を発生さ
せ、ロツド8が矢印7の方向に移動するとロツド
8に速度に応じた渦電流が流れ、これを一組の差
動接続された検出巻線10でピツクアツプし、
各々整流ブリツジ13.平衡調整用抵抗14によ
りロツド8の速度を直流出力15として取り出し
ている。リニア速度センサの場合、第1,2図の
ような分解能.ストロークへの制約はないが、ロ
ツドのように進行軌道が明確に定まつており、巻
線10,11とロツド8の間のギヤツプ長の変動
が小さいものにしか適用できず、鋼板などのよう
に進行軌道にばらつきがあり、検出器と検出体の
間隔が変動しやすい対象には第1図のような方式
を取らざるを得ない。
ツド8の速度検出をするものである。リニア速度
センサには、一つの励振巻線11及び二つの検出
巻線10とが施されており、両者は固定子9に収
納され動かないようになつている。励振交流電源
12は励振巻線11に供給する励振交流を発生さ
せ、ロツド8が矢印7の方向に移動するとロツド
8に速度に応じた渦電流が流れ、これを一組の差
動接続された検出巻線10でピツクアツプし、
各々整流ブリツジ13.平衡調整用抵抗14によ
りロツド8の速度を直流出力15として取り出し
ている。リニア速度センサの場合、第1,2図の
ような分解能.ストロークへの制約はないが、ロ
ツドのように進行軌道が明確に定まつており、巻
線10,11とロツド8の間のギヤツプ長の変動
が小さいものにしか適用できず、鋼板などのよう
に進行軌道にばらつきがあり、検出器と検出体の
間隔が変動しやすい対象には第1図のような方式
を取らざるを得ない。
以上のように第1図乃至第3図のような従来方
式の適用対象として、鋼板のようにそれ自体にス
ケールのような検出補助機構を設けにくく、進行
軌道のばらつきがあり、検出器との間隔が変動し
やすいものを考えた場合、第1図の方式に限ら
れ、ストローク.分解能に対する制約が不可避で
あるという欠点があつた。
式の適用対象として、鋼板のようにそれ自体にス
ケールのような検出補助機構を設けにくく、進行
軌道のばらつきがあり、検出器との間隔が変動し
やすいものを考えた場合、第1図の方式に限ら
れ、ストローク.分解能に対する制約が不可避で
あるという欠点があつた。
本発明の目的は、それ自体にスケールのような
検出補助機構を設けにくく、進行軌道にばらつき
があり検出器との間隔が変動しやすい導電性検出
対象、例えば鋼板などの被搬送物の速度検出方法
及び装置を提供するにある。
検出補助機構を設けにくく、進行軌道にばらつき
があり検出器との間隔が変動しやすい導電性検出
対象、例えば鋼板などの被搬送物の速度検出方法
及び装置を提供するにある。
一般にリニアインダクシヨンモータは同期速度
で運転している場合、推力の発生源となる渦電流
が生じないため推力は発生しない。そこで本発明
では、荷重変換器により推力を電気信号に変換
し、これを低域通過フイルタならびに電圧制御発
振器に通して、推力を小さくする方向に発振器周
波数を変化させ、その発振器出力をリニアインダ
クシヨンモータの一次側巻線に与える交流電源の
基準クロツクとすることによりリニアインダクシ
ヨンモータは推力を発生しない同期速度での運転
を安定点とすることになつて、検出体の速度にリ
ニアインダクシヨンモータの同期速度が追従する
ことになり、前記電圧制御発振器の発振周波数に
より検出体の移動速度を実時間で認識するように
なしたことを特徴とする。
で運転している場合、推力の発生源となる渦電流
が生じないため推力は発生しない。そこで本発明
では、荷重変換器により推力を電気信号に変換
し、これを低域通過フイルタならびに電圧制御発
振器に通して、推力を小さくする方向に発振器周
波数を変化させ、その発振器出力をリニアインダ
クシヨンモータの一次側巻線に与える交流電源の
基準クロツクとすることによりリニアインダクシ
ヨンモータは推力を発生しない同期速度での運転
を安定点とすることになつて、検出体の速度にリ
ニアインダクシヨンモータの同期速度が追従する
ことになり、前記電圧制御発振器の発振周波数に
より検出体の移動速度を実時間で認識するように
なしたことを特徴とする。
本発明においては、推力の発生しない点を安定
とし検出体の移動速度を周波数で検出するため、
検出体との間隔変動の影響は受けにくく、また検
出体に対する作用(加減速作用)が少なく、また
一点で検出ができるので、ストローク分解能に対
する制約がなく、更に検出補助機構を不要となし
た効果を有する。
とし検出体の移動速度を周波数で検出するため、
検出体との間隔変動の影響は受けにくく、また検
出体に対する作用(加減速作用)が少なく、また
一点で検出ができるので、ストローク分解能に対
する制約がなく、更に検出補助機構を不要となし
た効果を有する。
以下、本発明の実施例を第4図乃至第8図によ
り説明する。
り説明する。
第4図は本発明による速度偏差〜電圧変換部の
原理図であり、導電性速度検出対象(以下「導電
性検出体」と略す。)16、片側式三相リニアイ
ンダクシヨンモータ(以下「3SLIM」と略す。)
17、荷重変換器18a、荷重変換器固定部18
bより成る。
原理図であり、導電性速度検出対象(以下「導電
性検出体」と略す。)16、片側式三相リニアイ
ンダクシヨンモータ(以下「3SLIM」と略す。)
17、荷重変換器18a、荷重変換器固定部18
bより成る。
第5図は同じく速度偏差〜電圧変換部の機構構
成図の一実施例であり、導電性検出体16、
3SLIM17、荷重変換器18a、リニアモータ
支持機構22、スライダ23より成る。
成図の一実施例であり、導電性検出体16、
3SLIM17、荷重変換器18a、リニアモータ
支持機構22、スライダ23より成る。
第7図は本発明の全体構成図で、3SLIM1
7、荷重変換器18a、低域通過フイルタ27、
電圧制御発振器28、三相正弦波発振器29より
成る。なお第6図は3SLIM17の速度特性図で
ある。
7、荷重変換器18a、低域通過フイルタ27、
電圧制御発振器28、三相正弦波発振器29より
成る。なお第6図は3SLIM17の速度特性図で
ある。
第4図において、導電性検出体16が矢印21
の方向に移動する時、第6図の3SLIM17の推
力速度特性が同期速度VOを持つ線25であるよ
うに、第4図において付号20で示した三相正弦
波電圧の周波数を設定すると、第6図において導
電性検出体16の移動速度がVA(<VO)である場
合、3SLIM17の推力速度特性点はA点とな
り、導電性検出体16を加速させる推力△FAが
発生する。この時、第5図の如く導電性検出体1
6の進行方向に沿つて3SLIM17が移動できる
様にし、荷重変換器18aを進行方向と直交する
面内の例えば固定部18bで固定し、3SLIM1
7の移動量に比例した出力電圧を発生するように
すれば、荷重変換器18aには3SLIM17の発
生する推力と逆向きで大きさの等しい力が働くこ
とになる。(ここで摩擦力は第5図に示したスラ
イダ23により無視できるものとする。)従つて、
第4図の荷重変換器18aの出力電圧19は、
3SLIM17の発生する推力に比例する。
の方向に移動する時、第6図の3SLIM17の推
力速度特性が同期速度VOを持つ線25であるよ
うに、第4図において付号20で示した三相正弦
波電圧の周波数を設定すると、第6図において導
電性検出体16の移動速度がVA(<VO)である場
合、3SLIM17の推力速度特性点はA点とな
り、導電性検出体16を加速させる推力△FAが
発生する。この時、第5図の如く導電性検出体1
6の進行方向に沿つて3SLIM17が移動できる
様にし、荷重変換器18aを進行方向と直交する
面内の例えば固定部18bで固定し、3SLIM1
7の移動量に比例した出力電圧を発生するように
すれば、荷重変換器18aには3SLIM17の発
生する推力と逆向きで大きさの等しい力が働くこ
とになる。(ここで摩擦力は第5図に示したスラ
イダ23により無視できるものとする。)従つて、
第4図の荷重変換器18aの出力電圧19は、
3SLIM17の発生する推力に比例する。
この出力電圧19(第7図における△e)は第
7図の低域通過フイルタ27を通過し、同図電圧
制御発振器28への誤差電圧△eA′となり、電圧
制御発振器28の発振周波数Oは低下する。この
電圧制御発振器28の発振出力は三相正弦波発振
器29の基準クロツクとなり、電圧制御発振器2
8の発振周波数Oに比例した周波数Oを持つ三相
正弦波電圧が三相正弦波発振器29の出力に生ず
る。このため、第4の三相正弦波電圧20の周波
数は低下し、第6図の推力速度特性は線25から
線24の方へ移動していく。これに伴い導電性検
出体16を加速させる力△FAは減少する。第6
図の推力速度特性が線24になると、すなわち
3SLIM17の同期速度が導電性検出体16の移
動速度VAと等しくなると、導電性検出体16を
加速させる力△FAは0となり、第4図荷重変換
器18aの出力電圧19は0になる。従つて、第
7図の低減通過フイルタ27の出力△eA′は固定
され、電圧制御発振器28の発振周波数Oは固定
され、第7図の閉ループ系は安定状態に引込まれ
る。
7図の低域通過フイルタ27を通過し、同図電圧
制御発振器28への誤差電圧△eA′となり、電圧
制御発振器28の発振周波数Oは低下する。この
電圧制御発振器28の発振出力は三相正弦波発振
器29の基準クロツクとなり、電圧制御発振器2
8の発振周波数Oに比例した周波数Oを持つ三相
正弦波電圧が三相正弦波発振器29の出力に生ず
る。このため、第4の三相正弦波電圧20の周波
数は低下し、第6図の推力速度特性は線25から
線24の方へ移動していく。これに伴い導電性検
出体16を加速させる力△FAは減少する。第6
図の推力速度特性が線24になると、すなわち
3SLIM17の同期速度が導電性検出体16の移
動速度VAと等しくなると、導電性検出体16を
加速させる力△FAは0となり、第4図荷重変換
器18aの出力電圧19は0になる。従つて、第
7図の低減通過フイルタ27の出力△eA′は固定
され、電圧制御発振器28の発振周波数Oは固定
され、第7図の閉ループ系は安定状態に引込まれ
る。
次に第6図において、導電性検出体16の移動
速度がVB(>VO)である場合、3SLIM17の推
力速度特性点はB点となり、導電性検出体16を
減速させる推力△FBが発生する。前述の荷重変
換器18a、低域通過フイルタ27、電圧制御発
振器28により電圧制御発振器28の発振周波数
Oは上昇し、三相正弦波発振器29により、
3SLIM17への三相正弦波電圧の周波数は上昇
し、第6図の推力速度特性は線25から線26の
方へ移動し、線26で第7図の閉ループ系は安定
となる。
速度がVB(>VO)である場合、3SLIM17の推
力速度特性点はB点となり、導電性検出体16を
減速させる推力△FBが発生する。前述の荷重変
換器18a、低域通過フイルタ27、電圧制御発
振器28により電圧制御発振器28の発振周波数
Oは上昇し、三相正弦波発振器29により、
3SLIM17への三相正弦波電圧の周波数は上昇
し、第6図の推力速度特性は線25から線26の
方へ移動し、線26で第7図の閉ループ系は安定
となる。
上記した如く、本実施例においては導電性検出
体16の移動速度に3SLIM17の同期速度が追
従し、同期速度と電圧制御発振器28の発振周波
数Oが比例関係にあることより、前記発振周波数
OをF/V変換などにより電圧などの信号に変換
すれば導電性検出体16の移動速度を検出するこ
をができる。
体16の移動速度に3SLIM17の同期速度が追
従し、同期速度と電圧制御発振器28の発振周波
数Oが比例関係にあることより、前記発振周波数
OをF/V変換などにより電圧などの信号に変換
すれば導電性検出体16の移動速度を検出するこ
をができる。
なお、本実施例においては、三相リニアインダ
クシヨンモータを使用しているが、二相リニアイ
ンダクシヨンモータを使用しても全く同じであ
る。(この場合、三相正弦波発振器29は二相正
弦波発振器となる。) 第8図及び第9図は、片側式三相リニアインダ
クシヨンモータ17の代わりに両側式三相リニア
インダクシヨンモータ(以下「3DLIM」と略
す。)30.円筒状三相リニアインダクシヨンモ
ータ(以下「3DLIM」と略す。)31を応用し
た例で、各々導電性検出体16.ロツド8を検出
対象としているが、荷重変換器18a荷重変換器
固定部18b、低域通過フイルタ27、電圧制御
発振器28、三相正弦波発振器29による閉ルー
プ系を有し、電圧制御発振器28の発振周波数O
により検出対象の移動速度を検出できる。第8,
9図の場合、導電性検出体16の移動方向に直交
する面内でのリニアインダクシヨンモータ30,
31による導電性検出体16に対する吸引力が、
第4図リニアインダクシヨンモータ17による吸
引力よりも小さくなるため、導電性検出体16に
対する作用が軽減される効果を有する。
クシヨンモータを使用しているが、二相リニアイ
ンダクシヨンモータを使用しても全く同じであ
る。(この場合、三相正弦波発振器29は二相正
弦波発振器となる。) 第8図及び第9図は、片側式三相リニアインダ
クシヨンモータ17の代わりに両側式三相リニア
インダクシヨンモータ(以下「3DLIM」と略
す。)30.円筒状三相リニアインダクシヨンモ
ータ(以下「3DLIM」と略す。)31を応用し
た例で、各々導電性検出体16.ロツド8を検出
対象としているが、荷重変換器18a荷重変換器
固定部18b、低域通過フイルタ27、電圧制御
発振器28、三相正弦波発振器29による閉ルー
プ系を有し、電圧制御発振器28の発振周波数O
により検出対象の移動速度を検出できる。第8,
9図の場合、導電性検出体16の移動方向に直交
する面内でのリニアインダクシヨンモータ30,
31による導電性検出体16に対する吸引力が、
第4図リニアインダクシヨンモータ17による吸
引力よりも小さくなるため、導電性検出体16に
対する作用が軽減される効果を有する。
なお、本実施例においても二相リニアインダク
シヨンモータを使用することが可能で、その場合
三相正弦波発振器29は二相正弦波発振器とな
る。
シヨンモータを使用することが可能で、その場合
三相正弦波発振器29は二相正弦波発振器とな
る。
本発明によれば、検出システムが閉ループによ
る追従制御で推力0を安定とし周波数による検出
を行なうため下記のような効果がある。
る追従制御で推力0を安定とし周波数による検出
を行なうため下記のような効果がある。
(1) 一点による速度検出が可能で検出システムを
小型化できる。
小型化できる。
(2) 検出体との間隔の変動による誤差がちいさ
い。
い。
(3) 分解能.ストロークに制約がない。
(4) 検出体への作用が少ない。
第1図及び第2図は従来の速度検出方法に基く
構成図、第3図は従来のリニア速度センサの構成
図、第4図乃至第9図は本発明に係わり、第4図
は速度偏差〜電圧変換部の原理図、第5図は速度
偏差〜電圧変換部の機構構成図、第6図は
3SLIMの推力速度特性、第7図は全体構成図、
第8図は3DLIMを用いた本発明の第2の実施例
の全体構成図、第9図は3TLMを用いた本発明
の第3の実施例の全体構成図である。 16……導電性検出体、17……3SLIM、1
8a……荷重変換器、18b……荷重変換器固定
部、19……出力電圧、20……三相正弦波電圧
の周波数、21……導電性検出体16の移動方
向、22……リニアモータ支持機構、23……ス
ライダ、24〜26……3SLIM推力速度特性
線、27……低域通過フイルタ、28……電圧制
御発振器、29……三相正弦波発振器、30……
3DLIM、31……3TLM。
構成図、第3図は従来のリニア速度センサの構成
図、第4図乃至第9図は本発明に係わり、第4図
は速度偏差〜電圧変換部の原理図、第5図は速度
偏差〜電圧変換部の機構構成図、第6図は
3SLIMの推力速度特性、第7図は全体構成図、
第8図は3DLIMを用いた本発明の第2の実施例
の全体構成図、第9図は3TLMを用いた本発明
の第3の実施例の全体構成図である。 16……導電性検出体、17……3SLIM、1
8a……荷重変換器、18b……荷重変換器固定
部、19……出力電圧、20……三相正弦波電圧
の周波数、21……導電性検出体16の移動方
向、22……リニアモータ支持機構、23……ス
ライダ、24〜26……3SLIM推力速度特性
線、27……低域通過フイルタ、28……電圧制
御発振器、29……三相正弦波発振器、30……
3DLIM、31……3TLM。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 少なくともその一部に導電部を備えた被搬送
物の移動方向と同一方向にリニアインダクシヨン
モータの移動磁界を移動させ、前記導電部からリ
ニアインダクシヨンモータに加わる磁気的な力を
電気信号に変換し、この電気信号を所定の通過特
性を持つフイルタを通して電圧制御発振器の入力
とし、その発振出力によりリニアインダクシヨン
モータの一次側巻線へ印加される正弦波電圧の周
波数を制御し、前記導電部の移動速度とリニアイ
ンダクシヨンモータの同期速度が一致し、前記磁
気的な力の発生しない状態が安定とすることによ
り、前記電圧制御発振器の発振周波数をもつて前
記被搬送物の移動速度を検出するようになしたこ
とを特徴とするリニアインダクシヨンモータによ
る被搬送物の速度検出方法。 2 上記リニアインダクシヨンモータが片側式リ
ニアインダクシヨンモータであることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の被搬送物の速度検
出方法。 3 上記リニアインダクシヨンモータが両側式リ
ニアインダクシヨンモータであることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の被搬送物の速度検
出方法。 4 上記リニアインダクシヨンモータが円筒状リ
ニアインダクシヨンモータであることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の被搬送物の速度検
出方法。 5 少なくともその一部に導電部を備えた被搬送
物の速度検出装置であつて、上記被搬送物の移動
方向と同一方向にその移動磁界が移動するととも
にこれ自身が上記導電部から受ける磁気的な力の
方向に移動可能となしたリニアインダクシヨンモ
ータと、該リニアインダクシヨンモータの移動を
検知し上記磁気的な力を電気信号に変換する変換
手段と、該変換手段の電気信号出力の所定の電圧
成分に関連して発振周波数が決定される電圧制御
発振器と、該電圧制御発振器の発振周波数に関連
して上記リニアインダクシヨンモータの一次巻線
に印加する正弦波電圧の周波数を制御し、上記被
搬送物の移動速度と上記リニアインダクシヨンモ
ータの同期速度を一致せしめる駆動装置として構
成され、上記電圧制御発振器の発振周波数を上記
被搬送物の移動速度情報として検出するようにな
したことを特徴とするリニアインダクシヨンモー
タによる被搬送物の速度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4879383A JPS59174762A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | リニアインダクシヨンモ−タによる被搬送物の速度検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4879383A JPS59174762A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | リニアインダクシヨンモ−タによる被搬送物の速度検出方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59174762A JPS59174762A (ja) | 1984-10-03 |
| JPH0365510B2 true JPH0365510B2 (ja) | 1991-10-14 |
Family
ID=12813105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4879383A Granted JPS59174762A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | リニアインダクシヨンモ−タによる被搬送物の速度検出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59174762A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2661350C2 (ru) * | 2016-11-21 | 2018-07-16 | Дмитрий Олегович Рокачевский | Синхронный линейный электродвигатель с датчиком скорости |
-
1983
- 1983-03-25 JP JP4879383A patent/JPS59174762A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59174762A (ja) | 1984-10-03 |
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