JPH0428237Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0428237Y2 JPH0428237Y2 JP1981015613U JP1561381U JPH0428237Y2 JP H0428237 Y2 JPH0428237 Y2 JP H0428237Y2 JP 1981015613 U JP1981015613 U JP 1981015613U JP 1561381 U JP1561381 U JP 1561381U JP H0428237 Y2 JPH0428237 Y2 JP H0428237Y2
- Authority
- JP
- Japan
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- thrust
- current
- windings
- excitation
- movable part
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- Expired
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 24
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 101000802478 Sylvirana guentheri Brevinin-2GHa Proteins 0.000 description 2
- 101000802471 Sylvirana guentheri Brevinin-2GHb Proteins 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Linear Motors (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、ブラシレスリニアモータの駆動装
置、特にブラシレスリニアモータに対して均一な
トルクを与えると共に簡易で経済的に構成したブ
ラシレスリニアモータの駆動装置に関するもので
ある。
置、特にブラシレスリニアモータに対して均一な
トルクを与えると共に簡易で経済的に構成したブ
ラシレスリニアモータの駆動装置に関するもので
ある。
２相の巻線を有するブラシレスリニアモータの
推力−位置特性は第１図に示すように、周期的に
変化し１相と２相とでは1/4周期の位相差がある。
このため、例えば一定の方向に可動部を走行なら
しめる場合には、巻線電流を区間Ｔにおいては
正、区間T′においては負とするが如くの励磁態
様が用いられている。しかしながら、この場合第
２図に示すように１相、２相の合成推力Ｆにリツ
プルが生じて速度変動等の原因となるため、従来
ではリツプルの生じる位置において巻線電流の大
きさをリツプルの変化に対応して外部から強制的
に変化させるなどの低リツプル化対策を施してい
た。しかし、このような手段では巻線電流の変化
を記憶するためのROMおよび通電角に合わせて
巻線電流を変化させる乗算器などの高価な回路部
品を必要とし、経済的な面で問題があつた。
推力−位置特性は第１図に示すように、周期的に
変化し１相と２相とでは1/4周期の位相差がある。
このため、例えば一定の方向に可動部を走行なら
しめる場合には、巻線電流を区間Ｔにおいては
正、区間T′においては負とするが如くの励磁態
様が用いられている。しかしながら、この場合第
２図に示すように１相、２相の合成推力Ｆにリツ
プルが生じて速度変動等の原因となるため、従来
ではリツプルの生じる位置において巻線電流の大
きさをリツプルの変化に対応して外部から強制的
に変化させるなどの低リツプル化対策を施してい
た。しかし、このような手段では巻線電流の変化
を記憶するためのROMおよび通電角に合わせて
巻線電流を変化させる乗算器などの高価な回路部
品を必要とし、経済的な面で問題があつた。
本考案はこのような欠点を除去するため、推力
リツプルの小さな区間を励磁単位として巻線に対
する励磁切換を行なうことにより、安価なデイジ
タルスイツチあるいはアナログスイツチを活用し
た駆動装置を提供することを目的としており、以
下詳細に説明する。
リツプルの小さな区間を励磁単位として巻線に対
する励磁切換を行なうことにより、安価なデイジ
タルスイツチあるいはアナログスイツチを活用し
た駆動装置を提供することを目的としており、以
下詳細に説明する。
本考案における巻線の励磁態様を第３図に示
す。定速走行時において１励磁サイクルは例えば
T1，T2，T′1，T′2の順で変化し、T1，T2，T′1，
T′2毎に異なる励磁状態をつくるようにされる。
各励磁状態の間隔は等しく推力−位置特性の周期
λの1/4の大きさを持ち、推力が零となる点P1と
励磁サイクルの始まる点P2とは±λ/8の位相差を
有する。このようにした場合の各間隔における推
力リツプルは小さいものとなる。
す。定速走行時において１励磁サイクルは例えば
T1，T2，T′1，T′2の順で変化し、T1，T2，T′1，
T′2毎に異なる励磁状態をつくるようにされる。
各励磁状態の間隔は等しく推力−位置特性の周期
λの1/4の大きさを持ち、推力が零となる点P1と
励磁サイクルの始まる点P2とは±λ/8の位相差を
有する。このようにした場合の各間隔における推
力リツプルは小さいものとなる。
ここに、各励磁状態としては、T1は１相巻線
に正の電流を流す区間、T2は２相巻線に正の電
流を流す区間、T3は１相巻線に負の電流を流す
区間、T4は２相巻線に負の電流を流す区間、の
如く、巻線の選択および電流の流れる極性によつ
て規定される。
に正の電流を流す区間、T2は２相巻線に正の電
流を流す区間、T3は１相巻線に負の電流を流す
区間、T4は２相巻線に負の電流を流す区間、の
如く、巻線の選択および電流の流れる極性によつ
て規定される。
第４図は、このような巻線の励磁切換を具体化
し、かつ制御系からの駆動信号に従いブラシレス
リニアモータを駆動する本考案の実施例を示す。
図中Ａ−１およびＡ−２はアナログスイツチ、Ｃ
は励磁状態を作り出す制御回路、AMP−１，
AMP−２はパワアンプ、Ｄ／Ａはデイジタル−
アナログ変換器である。また、リニアモータ系に
おいて１は可動部、２は固定部、３は位置検出器
の可動部側部材、４は位置検出器の固定子側部材
を示す。可動部の走行にともない当該可動部側部
材３から出力した位置パルスＳ−１は制御回路Ｃ
において計数され、２進の位置信号としてサーボ
処理系に出力されると共に例えば第５図に示す如
く励磁切換信号φ1，φ2，φ′1，φ′2に変換される。
信号φ1およびφ2は位置パルスＳ−１の２×ｎ（ｎ
＝１、２……）倍の周期をもち、信号φ1とφ2と
では互いに逆の状態にある。また、信号φ′1およ
びφ′2はそれぞれ信号φ1，φ2と同一の位相をもち
かつ周期が２倍となるように設定されている。
し、かつ制御系からの駆動信号に従いブラシレス
リニアモータを駆動する本考案の実施例を示す。
図中Ａ−１およびＡ−２はアナログスイツチ、Ｃ
は励磁状態を作り出す制御回路、AMP−１，
AMP−２はパワアンプ、Ｄ／Ａはデイジタル−
アナログ変換器である。また、リニアモータ系に
おいて１は可動部、２は固定部、３は位置検出器
の可動部側部材、４は位置検出器の固定子側部材
を示す。可動部の走行にともない当該可動部側部
材３から出力した位置パルスＳ−１は制御回路Ｃ
において計数され、２進の位置信号としてサーボ
処理系に出力されると共に例えば第５図に示す如
く励磁切換信号φ1，φ2，φ′1，φ′2に変換される。
信号φ1およびφ2は位置パルスＳ−１の２×ｎ（ｎ
＝１、２……）倍の周期をもち、信号φ1とφ2と
では互いに逆の状態にある。また、信号φ′1およ
びφ′2はそれぞれ信号φ1，φ2と同一の位相をもち
かつ周期が２倍となるように設定されている。
なお、制御回路Ｃは２進カウンタ、ラツチ回路
等の組合せで簡単に実現できる。第５図におい
て、φ1とφ1′はＳ−１を入力とする２進カウンタ
の出力であり、一方φ2とφ2′はそれぞれφ1，φ1′
をラツチ回路でＳ−１の周期分遅延させればよ
い。これらφ1，φ2，φ1′，φ2′の周期条件、位相
条件の関係はＳ−１の周期より、一意に規定でき
る。ここに、位置検出器３の出力信号であるＳ−
１のパルス数は可動部の固定部基準点（基準点は
第３図の推力−位置特性の点ｐ２）に対する距離
に対応するから、このパルス数をカウンタで数え
れば可動部の位置が求まり、位置に対応して変化
するφ1，φ2，φ1′，φ2′は求まる。またＳ−１を
計数する基準点としては第３図に示した点Ｐ２が
選ばれる。即ち、Ｐ２は安定点（推力＝０となる
点）ｐ１からλ/8（λ：推力特性の周期）ずれた
位置であり、これを基準として励磁切り換えを行
うと、励磁切り換えの区間T1，T2，T1′，T2′
（区間はλ/4）では推力＝一定となり、且つ推力
値は最大となる。Ｐ２は１相推力の安定点と２相
推力の安定点との中間点であり、２つの推力特性
の位相差はλ/4であるため励磁サイクルと推力−
位置特性の差は±λ/8となる。このような、安定
点間の中間点は周期λで存在するので、通常は端
部の中間点をＰ２とすればよい。
等の組合せで簡単に実現できる。第５図におい
て、φ1とφ1′はＳ−１を入力とする２進カウンタ
の出力であり、一方φ2とφ2′はそれぞれφ1，φ1′
をラツチ回路でＳ−１の周期分遅延させればよ
い。これらφ1，φ2，φ1′，φ2′の周期条件、位相
条件の関係はＳ−１の周期より、一意に規定でき
る。ここに、位置検出器３の出力信号であるＳ−
１のパルス数は可動部の固定部基準点（基準点は
第３図の推力−位置特性の点ｐ２）に対する距離
に対応するから、このパルス数をカウンタで数え
れば可動部の位置が求まり、位置に対応して変化
するφ1，φ2，φ1′，φ2′は求まる。またＳ−１を
計数する基準点としては第３図に示した点Ｐ２が
選ばれる。即ち、Ｐ２は安定点（推力＝０となる
点）ｐ１からλ/8（λ：推力特性の周期）ずれた
位置であり、これを基準として励磁切り換えを行
うと、励磁切り換えの区間T1，T2，T1′，T2′
（区間はλ/4）では推力＝一定となり、且つ推力
値は最大となる。Ｐ２は１相推力の安定点と２相
推力の安定点との中間点であり、２つの推力特性
の位相差はλ/4であるため励磁サイクルと推力−
位置特性の差は±λ/8となる。このような、安定
点間の中間点は周期λで存在するので、通常は端
部の中間点をＰ２とすればよい。
以上の４種類の信号により第３図に示したT1，
T2，T′1，T′2の各状態を作る。すなわち、φ1＝
φ′1＝１ではT1に、φ2＝φ′2＝１ではT2に、φ1＝
１、φ′1＝０ではT′1に、φ2＝１、φ′2＝０ではT′
2
となるようにされる。φ1およびφ2が零の場合、
それぞれ１相巻線および２相巻線はOFF状態と
なる。
T2，T′1，T′2の各状態を作る。すなわち、φ1＝
φ′1＝１ではT1に、φ2＝φ′2＝１ではT2に、φ1＝
１、φ′1＝０ではT′1に、φ2＝１、φ′2＝０ではT′
2
となるようにされる。φ1およびφ2が零の場合、
それぞれ１相巻線および２相巻線はOFF状態と
なる。
このような関係を第４図について示すと、φ1
＝１、φ2＝１においてはアナログスイツチＡ−
１，Ａ−２はON状態となり、そして該アナログ
スイツチＡ−１，Ａ−２はφ′1＝１、φ′2＝１にお
いては変換器Ｄ／Ａを介した駆動信号Ｓ−２をそ
のままの形で、またφ′1＝０、φ′2＝０においては
Ｓ−２の符号を反転してパワアンプ側に出力す
る。言うまでもなく、上記の機能を有するアナロ
グスイツチＡ−１，Ａ−２はIC化した差動増幅
器を用いて容易に実現できる。
＝１、φ2＝１においてはアナログスイツチＡ−
１，Ａ−２はON状態となり、そして該アナログ
スイツチＡ−１，Ａ−２はφ′1＝１、φ′2＝１にお
いては変換器Ｄ／Ａを介した駆動信号Ｓ−２をそ
のままの形で、またφ′1＝０、φ′2＝０においては
Ｓ−２の符号を反転してパワアンプ側に出力す
る。言うまでもなく、上記の機能を有するアナロ
グスイツチＡ−１，Ａ−２はIC化した差動増幅
器を用いて容易に実現できる。
第４図図示の駆動回路を用いれば巻線の電流は
第６図図示のように流れる。第６図においてI1は
１相巻線、I2は２相巻線の電流である。例えば負
荷の電流は推力定数の極性と逆向きに推力を発生
するため図中Ｆで示すような推力が生じ、可動部
は一方向に走行する。
第６図図示のように流れる。第６図においてI1は
１相巻線、I2は２相巻線の電流である。例えば負
荷の電流は推力定数の極性と逆向きに推力を発生
するため図中Ｆで示すような推力が生じ、可動部
は一方向に走行する。
第７図は、デイジタル素子による電子スイツチ
を用いた第２の実施例を示す。Ｄ−１，Ｄ−２は
デイジタルスイツチであり信号ψ1，ψ2，ψ′1，ψ′2
にもとづき駆動信号Ｓ−２の開閉および該信号Ｓ
−２の符号設定を行なう。信号ψ1，ψ2，ψ′1，ψ′2
の機能は前記した信号φ1，φ2，φ′1，φ′2の場合と
全く同一であるので具体的な説明については省略
する。
を用いた第２の実施例を示す。Ｄ−１，Ｄ−２は
デイジタルスイツチであり信号ψ1，ψ2，ψ′1，ψ′2
にもとづき駆動信号Ｓ−２の開閉および該信号Ｓ
−２の符号設定を行なう。信号ψ1，ψ2，ψ′1，ψ′2
の機能は前記した信号φ1，φ2，φ′1，φ′2の場合と
全く同一であるので具体的な説明については省略
する。
以上、説明したように本考案によれば、巻線の
励磁切換の回路が安価な回路部品により実現でき
るため、きわめて経済的にブラシレスリニアモー
タの駆動装置を提供することができる。
励磁切換の回路が安価な回路部品により実現でき
るため、きわめて経済的にブラシレスリニアモー
タの駆動装置を提供することができる。
第１図は従来の励磁態様を説明する説明図、第
２図は巻線電流と推力との関係を示す説明図、第
３図は本考案における励磁状態を説明する説明
図、第４図は本考案の第１の実施例構成、第５図
は第１の実施例における励磁状態を規定する信号
を説明する説明図、第６図は第１の実施例におけ
る電流と推力との関係を示す説明図、第７図は本
考案の第２の実施例構成を示す。 Ｔ，T′，T1，T2，T′1，T′2……励磁状態、λ
……推力−位置特性のピツチ、１……可動部、２
……固定部、３……位置検出器の可動部、４……
位置検出器の固定部、AMP−１，AMP−２……
パワアンプ、Ａ−１，Ａ−２……アナログスイツ
チ、Ｄ／Ａ……デイジタル−アナログ変換器、Ｃ
……制御回路、φ1，φ2，φ′1，φ′2，ψ1，ψ2，ψ
′1，
ψ′2……励磁状態を規定する信号、Ｓ−１……パ
ルス、Ｓ−２……駆動信号、Ｄ−１，Ｄ−２……
デイジタルスイツチ。
２図は巻線電流と推力との関係を示す説明図、第
３図は本考案における励磁状態を説明する説明
図、第４図は本考案の第１の実施例構成、第５図
は第１の実施例における励磁状態を規定する信号
を説明する説明図、第６図は第１の実施例におけ
る電流と推力との関係を示す説明図、第７図は本
考案の第２の実施例構成を示す。 Ｔ，T′，T1，T2，T′1，T′2……励磁状態、λ
……推力−位置特性のピツチ、１……可動部、２
……固定部、３……位置検出器の可動部、４……
位置検出器の固定部、AMP−１，AMP−２……
パワアンプ、Ａ−１，Ａ−２……アナログスイツ
チ、Ｄ／Ａ……デイジタル−アナログ変換器、Ｃ
……制御回路、φ1，φ2，φ′1，φ′2，ψ1，ψ2，ψ
′1，
ψ′2……励磁状態を規定する信号、Ｓ−１……パ
ルス、Ｓ−２……駆動信号、Ｄ−１，Ｄ−２……
デイジタルスイツチ。
Claims (1)
- 平面上の一軸方向に配した永久磁石からなる界
磁を有する固定部と、２つの閉じた電気回路を独
立に形成し得る巻線を有する可動部と、可動部の
走行軸方向における位置情報に基づき巻線に対す
る電流を切替えるブラシレスリニアモータにおい
て、走行軸に関し周期的に変化する推力−位置特
性の1/4周期を単位として巻線の選択および電流
の極性を決める制御手段と、前記位置情報に基づ
き推力−位置特性の１周期において４つの異なる
励磁状態からなる励磁サイクルを作り出すスイツ
チング手段とをそなえ、上記巻線に対する電流の
切換えを上記制御手段と上記スイツチング手段と
によつて行ない、かつ励磁サイクルと推力−位置
特性との位相差を±1/8周期ずれするように設定
したことを特徴とするブラシレスリニアモータの
駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981015613U JPH0428237Y2 (ja) | 1981-02-06 | 1981-02-06 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981015613U JPH0428237Y2 (ja) | 1981-02-06 | 1981-02-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57130597U JPS57130597U (ja) | 1982-08-14 |
| JPH0428237Y2 true JPH0428237Y2 (ja) | 1992-07-08 |
Family
ID=29813607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1981015613U Expired JPH0428237Y2 (ja) | 1981-02-06 | 1981-02-06 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0428237Y2 (ja) |
-
1981
- 1981-02-06 JP JP1981015613U patent/JPH0428237Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57130597U (ja) | 1982-08-14 |
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