JPH0810963B2 - リニア誘導モータによる駆動装置 - Google Patents
リニア誘導モータによる駆動装置Info
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- JPH0810963B2 JPH0810963B2 JP1305175A JP30517589A JPH0810963B2 JP H0810963 B2 JPH0810963 B2 JP H0810963B2 JP 1305175 A JP1305175 A JP 1305175A JP 30517589 A JP30517589 A JP 30517589A JP H0810963 B2 JPH0810963 B2 JP H0810963B2
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- linear induction
- induction motor
- load
- lim
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Description
＜産業上の利用分野＞ 本願発明はリニア誘導モータによる駆動装置に関す
る。 ＜従来の技術＞ リニア誘導モータは一般の回転型誘導電動機に較べ
て、励磁電流が大きく、力率、効率が低いこと及び構造
的に一次、二次が相対的に分離した動作をすることなど
から、間歇的に利用されることが多く、連続運転の駆動
装置として利用される場合は非常に少ない。 しかしながら、リニア誘導モータには、動力伝達機構
が不要であり、非接触にて推力が得られること、従っ
て、摩耗部品が少なく、低雑音、低振動及び低発塵等多
くの利点が考えられ、更に機構的に装置内に組み込むこ
とが可能であるなど、長所も多く、サイクリックな走行
を行う装置の駆動装置として、次第に採用が検討されつ
つある。前記サイクリックな走行を行う装置は、循環型
走行路にエンドレスに連結して配設された搬送体（荷物
を積載した台車）を連続的に循環して走行させるもので
ある。 前記搬送装置の一例として、物流配送センター等で実
施されている荷物自動仕分装置がある。 この装置は、ループ状に敷設された走行路上に、エン
ドレスに連結した搬送体を定速で連続して走行せしめ、
予め設定された荷物仕分位置に搬送体が到達すると、搬
送体に積載した荷物を自動的に搬出するように構成され
ている。そして搬送体の駆動源には、走行路に沿って地
上一次形式で分散配置された固定子と、搬送体に固定子
と対向して設けたリアクションプレートとによって形成
されたリニア誘導モータが使用されている。
る。 ＜従来の技術＞ リニア誘導モータは一般の回転型誘導電動機に較べ
て、励磁電流が大きく、力率、効率が低いこと及び構造
的に一次、二次が相対的に分離した動作をすることなど
から、間歇的に利用されることが多く、連続運転の駆動
装置として利用される場合は非常に少ない。 しかしながら、リニア誘導モータには、動力伝達機構
が不要であり、非接触にて推力が得られること、従っ
て、摩耗部品が少なく、低雑音、低振動及び低発塵等多
くの利点が考えられ、更に機構的に装置内に組み込むこ
とが可能であるなど、長所も多く、サイクリックな走行
を行う装置の駆動装置として、次第に採用が検討されつ
つある。前記サイクリックな走行を行う装置は、循環型
走行路にエンドレスに連結して配設された搬送体（荷物
を積載した台車）を連続的に循環して走行させるもので
ある。 前記搬送装置の一例として、物流配送センター等で実
施されている荷物自動仕分装置がある。 この装置は、ループ状に敷設された走行路上に、エン
ドレスに連結した搬送体を定速で連続して走行せしめ、
予め設定された荷物仕分位置に搬送体が到達すると、搬
送体に積載した荷物を自動的に搬出するように構成され
ている。そして搬送体の駆動源には、走行路に沿って地
上一次形式で分散配置された固定子と、搬送体に固定子
と対向して設けたリアクションプレートとによって形成
されたリニア誘導モータが使用されている。
しかしながら、前記した搬送装置では、全負荷におけ
る起動、加速時に要する推力と定常速度の無負荷時に要
する推力との間には大きい差異がある。 回転型誘導電動機の場合は、一般に減速機を介して定
速、高トルクを得て駆動させることが多いが、リニア誘
導モータによる駆動では、ダイレクトドライブであるた
め、直接に高い推力を発生せしめる必要から、リニア誘
導モータの形状が大きくなる傾向があり、分散配置方式
として複数のリニア誘導モータを採用することが多い。
この場合、最高推力に較べて、軽負荷運動の場合、リニ
ア誘導モータの出力が軽減することは、回転型誘導電動
機の場合と同様であるが、リニア誘導モータは励磁電流
が大きいため、負荷が増減して出力が変化しても、電流
値はほぼ一定であり、見掛けの皮相電力（KVA）はあま
り変わらない。 しかし、電圧と電流の位相差（力率）が変化すること
により、実効電力が負荷とともに増減することになる。
そのため、複数リニア誘導モータによる連続駆動装置で
は、軽負荷時にもリニア誘導モータ全数を励磁したまま
では、比較的大きな励磁電流とモータのコイル抵抗とに
よって生じる熱損失はあまり変わらず、その上リニア誘
導モータの特性上、軽負荷時には効率が低くなることと
も関連して、高効率運転を図る上で、適当なシステムと
はいえない。 本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、リニア
誘導モータの入力を常に把握し、所定の電力値より軽負
荷になれば、リニア誘導モータを１台づつ切り離して運
転し、作動中のリニア誘導モータは常に定格値にできる
だけ近い状態であるように制御され、高効率を可能とす
るリニア誘導モータによる駆動装置を提供することを目
的としている。 ＜課題を解決するための手段＞ 本発明に係るリニア誘導モータによる駆動装置は、エ
ンドレスに連結した複数個の搬送体を、ループ状に形成
した走行路に沿って地上一次形式で分散配置したリニア
誘導モータによって連続走行させる搬送装置において、
リニア誘導モータの入力電力を信号出力電圧に変換する
W/V変換器と、このW/V変換器の出力信号に基づいてリニ
ア誘導モータの接続と切り離しを行う制御部とを具備し
ており、かつ、前記制御部は搬送体の加減速及び重負荷
時には多数のリニア誘導モータを接続し、定速時及び軽
負荷時には必要台数以外のリニア誘導モータを切り離す
ようにしたことを特徴としている。 ＜作用＞ W/V変換器はリニア誘導モータの入力電力を信号出力
電圧として制御部に入力する。 制御部は前記信号出力電圧の大小に応じてリニア誘導
モータを接続し又は切り離す。 ＜実施例＞ 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を説明す
る。第１図（ａ）は駆動系の全入力電力を検出する方式
の回路図、（ｂ）は駆動系のうち、１台のリニア誘導モ
ータの入力電力を検出する方式の回路図を示している。 図において、LIM1、LIM2、LIM3・・・・LIMNは駆動系
を構成するリニア誘導モータを、Ｓは装置の主スイッ
チ、更にS1、S2、・・・・SN-1はそれぞれのリニア誘導
モータに対する開閉器を示し、さらにW/V変換器は、挿
入された回路の入力電力に応じて所定の信号出力電圧を
発生する装置である。 制御部Ｃは前記開閉器S1、S2、・・・Sn−１の各電磁
コイルを含み、W/V変換器より出力される信号出力電圧
に基づいて前記各電磁コイルを作動するように構成され
ている。図中Ｖは搬送体である。 （１） 全入力電力を検出する方式 W/V変換器の入力電力に対する信号出力電圧の関係は
一般に第２図において、直線ｌとして表される。いま、
最大負荷時の信号出力をP0とすれば、この時点でLIM全
数による駆動が必要とされ、スイッチＳ及びS1、S2、・
・・・SN-1の全数がオン状態にある。 いま、直線ｌ上のP1、P2、・・・・PN-1がそれぞれ
S1、S2、・・・・SN-1スイッチのオフ電圧、Q1、Q2、・
・・・QN-1がそれぞれS1、S2、・・・・SN-1スイッチの
オン電圧とすれば、最大負荷時運転中に負荷が減少し、
P1の出力信号電圧となればS1がオフし、LIM1が切り離さ
れる。さらに負荷が減少し、出力信号電圧がP2となれば
S2すなわち、LIM2に開放される。 逆に負荷が増加して、Q2になればS2がオンし、LIM2が
励磁される。このように、負荷の増減に対応して常に最
適の状態を選んでLIMの運転台数が制御される。 ここで各スイッチに対するオン・オフの電圧値に差を
つけた理由は、もしオン・オフ値を同一とすれば、スイ
ッチの動作中にチャタリングを生じ、安定した制御に支
障を来すからであり、このため、各スイッチもオン電圧
がオフ電圧よりも若干高い値として安定した制御を図
る。 （２）１台のLIMの入力電力を検出する方式 回路構成は第１図（ｂ）に示す。本方式では、制御部
Ｃはパルス発振器とステッピングリレーと各スイッチの
電磁コイルとを含んでおり、設置されたLIMのうち、最
後まで開放しないLIMNに接続されたW/V変換器の出力信
号をパルス発振器と、ステッピングリレーを介して各ス
イッチを働かせるものである。 変換器の特性は第３図の直線ｌで表されるが、最大負
荷時の出力信号電圧値をP0とすれば、P0＞P1なる値P1の
ときパルス発振器に負パルスが発生し、P0＜Q1なるQ1の
とき同じく正パルスが発生するように設定する。 ステッピングリレーは正パルスによって動作するもの
と、負パルスによって動作するものとを設置し、正パル
スによるものはLIMのスイッチを逐次１パルス毎に１台
づつ投入する動作を行い、負パルスによるものはLIMの
スイッチを１パルス毎に１台づつ開放する動作を行う。 いまP0で運転されていたLIM群が負荷減少を生じた場
合、当然LIM1台当たりの分担負荷も減少するし、P1点に
到達すると、負パルスの発生によりステッピングリレー
がスイッチ遮断の方向に動作し、LIM1台が切り離され
る。１台切り離されると、存在LIM群の１台当たりの負
担は増加するため、変換器の出力信号電圧はP0付近まで
上昇する。引き続き、負荷の減少が続いて、再びP1点に
至れば、同様の動作により、S2が開放され、LIM2が切り
離される。ここで、負荷が上昇し、Q1点まで上昇した場
合には、パルス発振器は正パルスを発生し、ステッピン
グリレーが１段動作して、S2を投入し、LIM2を接続し
て、分担負荷を下げ、出力信号電圧P0付近で運転するこ
とになる。 上記の検出、動作を繰り返すことにより、駆動装置は
常に効率のよい状態を維持して運転することが可能にな
る。 さらに本願発明は、単に負荷変動のみならず、VVVFイ
ンバータによりLIM群を制御するとき、加速時は殆ど全
機の総合推力を必要とするが、定常運転にあっては、比
較的低周波領域において運転を継続する場合が多いの
で、この場合でも適用できる。低周波領域で運転する場
合、電圧も低くなるため、LIM群の分担出力は低減して
おり、LIMの台数を減少させて各LIMの分担する出力を高
めて高効率運転を自動的に維持できる点で大きなメリッ
トがある。 本願発明の実施例には、各LIMのスイッチを電磁開閉
器としたが、サイリスタ、トライアック等の半導体によ
る無接点開閉器機構とするも全く同様であり、特に電源
にインバータ等のエレクトロニクス機構をもつ場合は、
開閉サージ等の発生を防止するため、半導体スイッチを
使用するほうが効果が大である。 ＜発明の効果＞ 本願発明は以上のように構成したので、リニア誘導モ
ータの入力を常に把握し、所定の電力値より軽負荷にな
れば、リニア誘導モータを１台づつ切り離して運転し、
作動中のリニア誘導モータは常に定格値にできるだけ近
い状態であるように制御され、高効率を可能とするリニ
ア誘導モータによる駆動装置を提供することが可能であ
る。
る起動、加速時に要する推力と定常速度の無負荷時に要
する推力との間には大きい差異がある。 回転型誘導電動機の場合は、一般に減速機を介して定
速、高トルクを得て駆動させることが多いが、リニア誘
導モータによる駆動では、ダイレクトドライブであるた
め、直接に高い推力を発生せしめる必要から、リニア誘
導モータの形状が大きくなる傾向があり、分散配置方式
として複数のリニア誘導モータを採用することが多い。
この場合、最高推力に較べて、軽負荷運動の場合、リニ
ア誘導モータの出力が軽減することは、回転型誘導電動
機の場合と同様であるが、リニア誘導モータは励磁電流
が大きいため、負荷が増減して出力が変化しても、電流
値はほぼ一定であり、見掛けの皮相電力（KVA）はあま
り変わらない。 しかし、電圧と電流の位相差（力率）が変化すること
により、実効電力が負荷とともに増減することになる。
そのため、複数リニア誘導モータによる連続駆動装置で
は、軽負荷時にもリニア誘導モータ全数を励磁したまま
では、比較的大きな励磁電流とモータのコイル抵抗とに
よって生じる熱損失はあまり変わらず、その上リニア誘
導モータの特性上、軽負荷時には効率が低くなることと
も関連して、高効率運転を図る上で、適当なシステムと
はいえない。 本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、リニア
誘導モータの入力を常に把握し、所定の電力値より軽負
荷になれば、リニア誘導モータを１台づつ切り離して運
転し、作動中のリニア誘導モータは常に定格値にできる
だけ近い状態であるように制御され、高効率を可能とす
るリニア誘導モータによる駆動装置を提供することを目
的としている。 ＜課題を解決するための手段＞ 本発明に係るリニア誘導モータによる駆動装置は、エ
ンドレスに連結した複数個の搬送体を、ループ状に形成
した走行路に沿って地上一次形式で分散配置したリニア
誘導モータによって連続走行させる搬送装置において、
リニア誘導モータの入力電力を信号出力電圧に変換する
W/V変換器と、このW/V変換器の出力信号に基づいてリニ
ア誘導モータの接続と切り離しを行う制御部とを具備し
ており、かつ、前記制御部は搬送体の加減速及び重負荷
時には多数のリニア誘導モータを接続し、定速時及び軽
負荷時には必要台数以外のリニア誘導モータを切り離す
ようにしたことを特徴としている。 ＜作用＞ W/V変換器はリニア誘導モータの入力電力を信号出力
電圧として制御部に入力する。 制御部は前記信号出力電圧の大小に応じてリニア誘導
モータを接続し又は切り離す。 ＜実施例＞ 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を説明す
る。第１図（ａ）は駆動系の全入力電力を検出する方式
の回路図、（ｂ）は駆動系のうち、１台のリニア誘導モ
ータの入力電力を検出する方式の回路図を示している。 図において、LIM1、LIM2、LIM3・・・・LIMNは駆動系
を構成するリニア誘導モータを、Ｓは装置の主スイッ
チ、更にS1、S2、・・・・SN-1はそれぞれのリニア誘導
モータに対する開閉器を示し、さらにW/V変換器は、挿
入された回路の入力電力に応じて所定の信号出力電圧を
発生する装置である。 制御部Ｃは前記開閉器S1、S2、・・・Sn−１の各電磁
コイルを含み、W/V変換器より出力される信号出力電圧
に基づいて前記各電磁コイルを作動するように構成され
ている。図中Ｖは搬送体である。 （１） 全入力電力を検出する方式 W/V変換器の入力電力に対する信号出力電圧の関係は
一般に第２図において、直線ｌとして表される。いま、
最大負荷時の信号出力をP0とすれば、この時点でLIM全
数による駆動が必要とされ、スイッチＳ及びS1、S2、・
・・・SN-1の全数がオン状態にある。 いま、直線ｌ上のP1、P2、・・・・PN-1がそれぞれ
S1、S2、・・・・SN-1スイッチのオフ電圧、Q1、Q2、・
・・・QN-1がそれぞれS1、S2、・・・・SN-1スイッチの
オン電圧とすれば、最大負荷時運転中に負荷が減少し、
P1の出力信号電圧となればS1がオフし、LIM1が切り離さ
れる。さらに負荷が減少し、出力信号電圧がP2となれば
S2すなわち、LIM2に開放される。 逆に負荷が増加して、Q2になればS2がオンし、LIM2が
励磁される。このように、負荷の増減に対応して常に最
適の状態を選んでLIMの運転台数が制御される。 ここで各スイッチに対するオン・オフの電圧値に差を
つけた理由は、もしオン・オフ値を同一とすれば、スイ
ッチの動作中にチャタリングを生じ、安定した制御に支
障を来すからであり、このため、各スイッチもオン電圧
がオフ電圧よりも若干高い値として安定した制御を図
る。 （２）１台のLIMの入力電力を検出する方式 回路構成は第１図（ｂ）に示す。本方式では、制御部
Ｃはパルス発振器とステッピングリレーと各スイッチの
電磁コイルとを含んでおり、設置されたLIMのうち、最
後まで開放しないLIMNに接続されたW/V変換器の出力信
号をパルス発振器と、ステッピングリレーを介して各ス
イッチを働かせるものである。 変換器の特性は第３図の直線ｌで表されるが、最大負
荷時の出力信号電圧値をP0とすれば、P0＞P1なる値P1の
ときパルス発振器に負パルスが発生し、P0＜Q1なるQ1の
とき同じく正パルスが発生するように設定する。 ステッピングリレーは正パルスによって動作するもの
と、負パルスによって動作するものとを設置し、正パル
スによるものはLIMのスイッチを逐次１パルス毎に１台
づつ投入する動作を行い、負パルスによるものはLIMの
スイッチを１パルス毎に１台づつ開放する動作を行う。 いまP0で運転されていたLIM群が負荷減少を生じた場
合、当然LIM1台当たりの分担負荷も減少するし、P1点に
到達すると、負パルスの発生によりステッピングリレー
がスイッチ遮断の方向に動作し、LIM1台が切り離され
る。１台切り離されると、存在LIM群の１台当たりの負
担は増加するため、変換器の出力信号電圧はP0付近まで
上昇する。引き続き、負荷の減少が続いて、再びP1点に
至れば、同様の動作により、S2が開放され、LIM2が切り
離される。ここで、負荷が上昇し、Q1点まで上昇した場
合には、パルス発振器は正パルスを発生し、ステッピン
グリレーが１段動作して、S2を投入し、LIM2を接続し
て、分担負荷を下げ、出力信号電圧P0付近で運転するこ
とになる。 上記の検出、動作を繰り返すことにより、駆動装置は
常に効率のよい状態を維持して運転することが可能にな
る。 さらに本願発明は、単に負荷変動のみならず、VVVFイ
ンバータによりLIM群を制御するとき、加速時は殆ど全
機の総合推力を必要とするが、定常運転にあっては、比
較的低周波領域において運転を継続する場合が多いの
で、この場合でも適用できる。低周波領域で運転する場
合、電圧も低くなるため、LIM群の分担出力は低減して
おり、LIMの台数を減少させて各LIMの分担する出力を高
めて高効率運転を自動的に維持できる点で大きなメリッ
トがある。 本願発明の実施例には、各LIMのスイッチを電磁開閉
器としたが、サイリスタ、トライアック等の半導体によ
る無接点開閉器機構とするも全く同様であり、特に電源
にインバータ等のエレクトロニクス機構をもつ場合は、
開閉サージ等の発生を防止するため、半導体スイッチを
使用するほうが効果が大である。 ＜発明の効果＞ 本願発明は以上のように構成したので、リニア誘導モ
ータの入力を常に把握し、所定の電力値より軽負荷にな
れば、リニア誘導モータを１台づつ切り離して運転し、
作動中のリニア誘導モータは常に定格値にできるだけ近
い状態であるように制御され、高効率を可能とするリニ
ア誘導モータによる駆動装置を提供することが可能であ
る。
第１図は本願発明の回路の構成図、第２図は全入力電力
を検出する方式による場合におけるW/V変換器の入力電
力に対する出力信号電圧の関係を示す図面、第３図は１
台のLIMの入力電圧を検出する方式の場合におけるW/V変
換器の入力電力に対する出力信号電圧の関係を示す図面
である。
を検出する方式による場合におけるW/V変換器の入力電
力に対する出力信号電圧の関係を示す図面、第３図は１
台のLIMの入力電圧を検出する方式の場合におけるW/V変
換器の入力電力に対する出力信号電圧の関係を示す図面
である。
Claims (1)
- 【請求項１】エンドレスに連結した複数個の搬送体を、
ループ状に形成した走行路に沿って地上一次形式で分散
配置したリニア誘導モータによって連続走行させる搬送
装置において、リニア誘導モータの入力電力を信号出力
電圧に変換するW/V変換器と、このW/V変換器の出力信号
に基づいてリニア誘導モータの接続と切り離しを行う制
御部とを具備しており、かつ、前記制御部は搬送体の加
減速及び重負荷時には多数のリニア誘導モータを接続
し、定速時及び軽負荷時には必要台数以外のリニア誘導
モータを切り離すようにしたことを特徴とするリニア誘
導モータによる駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1305175A JPH0810963B2 (ja) | 1989-11-25 | 1989-11-25 | リニア誘導モータによる駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1305175A JPH0810963B2 (ja) | 1989-11-25 | 1989-11-25 | リニア誘導モータによる駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03169206A JPH03169206A (ja) | 1991-07-22 |
| JPH0810963B2 true JPH0810963B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=17941963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1305175A Expired - Fee Related JPH0810963B2 (ja) | 1989-11-25 | 1989-11-25 | リニア誘導モータによる駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0810963B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101036411B1 (ko) * | 2007-10-04 | 2011-05-23 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 리니어 모터 전기차의 구동 제어 시스템 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58139602A (ja) * | 1982-02-09 | 1983-08-19 | Shinko Electric Co Ltd | 搬送装置 |
| JPS63294286A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-11-30 | Hitachi Ltd | アクチユエ−タの駆動方法 |
-
1989
- 1989-11-25 JP JP1305175A patent/JPH0810963B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101036411B1 (ko) * | 2007-10-04 | 2011-05-23 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 리니어 모터 전기차의 구동 제어 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03169206A (ja) | 1991-07-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |