JPS6098863A - リニアモ−タ - Google Patents

リニアモ−タ

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Publication number
JPS6098863A
JPS6098863A JP58207917A JP20791783A JPS6098863A JP S6098863 A JPS6098863 A JP S6098863A JP 58207917 A JP58207917 A JP 58207917A JP 20791783 A JP20791783 A JP 20791783A JP S6098863 A JPS6098863 A JP S6098863A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stator
magnetic pole
mover
cores
linear 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.)
Pending
Application number
JP58207917A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Hamada
力 浜田
Hidetoshi Kawa
川 秀俊
Hiromi Onodera
博美 小野寺
Noriaki Wakabayashi
若林 則章
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP58207917A priority Critical patent/JPS6098863A/ja
Publication of JPS6098863A publication Critical patent/JPS6098863A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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)
  • Manipulator (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明は直交座標系ロボットや多点位置決め用X−Yテ
ーブルなどに用いられる磁極歯を有するリニアモータに
関するものである。
従来例の構成とその問題点 従来の磁極歯を有するリニアモータは第1図にその具体
構成を示ず」二うに、等ピンチでかつ複数列のステータ
磁極歯列IX、IYを有するステータ2と、ステータ磁
極歯列1x、1Y上を図示しない空隙(以下ギャップと
記す。)保持手段により適切なギャップを保持しつつ図
示しない走行手段により矢印入方向へ走行可能に設けら
れたムーバ−3よシ構成される。ムーバ−、l[2のコ
ア4、永久磁石5X、5Y、第1のコア6X、6Y。
第1(D)76X、6Y間を巻装された駆動コイル7a
、7b、7cよシ構成され、更に第1のコア6X、6Y
にはステータ磁極歯列1x、1Yと同ピツチでかつステ
ータ?1栽極爾列1x、1Yに対向してムーバ−磁極歯
8a、ab、8cが形成される。
このような磁極歯を有するりニアモータのステ−り磁極
歯列1X、1Yとムーバ−磁極歯8a。
ab、8cの相対位置は以下の通りである。ステータ磁
極歯列IX、IYは1Xに対し1Yがエビノチずらせて
配置され、〜方ムーバー磁極@8a。
ab、8cばそれぞれの間が−ピッチずらせて設けられ
る。なおムーバ−磁極歯8a、ab、8cけ第1のコア
6X、6Y双方に設けられるが、この間は同相である。
従ってステータ磁極歯列1X。
1Yに対しムーバ−磁極歯8a、ab、sCは工ピッチ
ずれて設けられた磁極歯群が6群あることが容易に理解
できる。
このようなリニアモータの動作原理は、ステル夕磁極(
“行列1X、IYとムーバ−磁極歯a a 、 sb。
80間に発生する永久磁石5X、5Yと駆動コイル7a
、yb、7cとの合成磁束による磁気力を利用するもの
であり、詳細は特開昭57−25161に記載されてい
るものと同等であるので省略する。
−」−記説明より明らかなように、同一大きさのりニア
モータ始動推力(以下静推カと記す)を向上させるには
上記合成磁束址を太きぐするすなわちステータ2と第1
のコアeX、6Yを飽和磁束密度の高い材料を使うこと
か有効である。よって従来、ステータ2と第2のコア6
X、6Yを高飽和磁束密度でかつ加工慴が良く、圧絞的
安価な純鉄を用いることが多く、”j1実静推力1 K
yの比較的小型のりニアモータ特性1−L、1′(ジ大
速度4 in/S 最大加速度10Gの性能が達成され
ている。
しかしながら上記と全く同一の磁性材料、磁極歯ピッチ
、ギャップを設定した静推力は15に2の比較的大型の
りニアモータでは最大速度1m/S。
最大加速度4Gの性能しか得られない。この原因は磁気
回路に発生する渦電流損を主にした鉄損による影響が大
きい1、事実、第1のコア6X、eYを鉄損に対し最も
効果がある珪素鋼板による積層構造とするだけで最大速
度1 、4 m/S 、、最大加速度5Gまで性能を向
」二させることかできる。
以上のことより第1図に示すリニアモータの構成のまま
で渦電流を主とする鉄損が減少できるなら大型のリニア
モータでも大幅な性能向上がはかれることは明らかであ
る。しかし現実にはステータ2部を単純にケイ素鋼板に
よる積層構造とすることができないので第1図に示す構
成では大幅な性能向上は達成できない。この理由は磁路
にあり以下更に詳細に説明する。第2図は第1図をムー
バ−走行方向より示したものであり、永久磁石5X。
5Yによる磁束は矢印B方向へ流れるが、各ギャップ部
での磁束量はステータ磁極歯列1X、1Yとムーバ−磁
極歯8a、ab、8cと相対位置による磁気抵抗変化に
伴い変動する。(永久磁石5X。
5Yからでる磁束の総量は変らない。)一方第3図は第
1図を側面より示したものであるが、駆動コイル7a、
7b、γCによる磁束は駆動コイル7a、7b、7cに
流す電流の方向により矢印Cの9口〈双方向へ流れる。
以上のことよりステータ2においては磁束が立体的に流
れ、かつ変化していることがわかる。従ってステータ2
を単純に珪素鋼板による積層構造とするとき、第4図に
示すように積層方向からの磁束の変化により渦電流損か
発生するだけでなく、積層方向への磁気抵抗が大幅に増
大するだめ、モータ性能も大幅に低下してし捷う。尚、
図中、矢印Xは磁束方向、矢印Yは渦電流方向を示す。
以上の説明より明らかなように、第1図r(示ず従来の
りニアモータ構成では特にステータ2部での渦電流撰対
策が困難であるため、モータ性能を大幅に向上させるこ
とかできないという欠点を有していた。
発明の目的 本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、渦電流損の発
生を最小限に押え得る構成とすることによシ、大推力な
がら高性能のリニアモータを捉供するものである。
発明の構成 本発明はステーク両面にステータ磁イ至歯列を形成し、
一方ム〜バーを、ステータ磁極歯列に近接対向してムー
バ−磁(版画全形成した複数の第1のコアと、これに永
久磁石による磁束および複数の駆動コイルによる磁束を
供給する磁気回路で構成し、更にステータ及び複数の第
1のコアを同じ方向へ磁性体よりなる薄体で積層形成し
、かつ積層方向をステータ磁極歯形成面に対し垂直方向
へ積層した構成とすることにより、大推力ながら高性能
のりニアモータが実現できるという特有の効果を有する
。
実施例の説明 以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明す
る。第5図は本発明における実施例の斜視図であり、第
1図に示す従来例と同機能部品には同一番号を伺して以
下説明する。ステータ2は磁性体よりなる薄板(通常珪
素鋼板がよく用いられるので以下珪素鋼板と記す。)を
図示した方向へ積層して形成され、更にステータ2の両
面にステータ2の長手方向へ等ピッチのステータ磁極歯
列1X、1Yが設けられる。一方ムーバ〜3は第2のコ
ア4、永久磁石5X、 5Y、珪素鋼板を図示した方向
へ積層して形成された第1のコア6X。
6Y、第1のコア6X、6Yに巻装された駆動コイル7
a、7b、7c、第1のコアeX、6Yに形成され、ス
テータ磁極歯列1X、1Yと同ピツチでかつステータ磁
極歯列1X、1Yと対向して設けられたムーバ−磁極歯
Ba、sb、8cJ、シ構成される。更にムーバ−3は
それ’c h ム−バー磁極歯8a、sb、+30とス
テータ磁極歯列1X。
1Y間に適切なギャップを保持しつつ矢印入方向へ走行
できるよう図示しないギャップ保持手段及び図示しない
走行手段を有する。
以上のように構成ざtたリニアモータにおけるステータ
磁極歯列IX、IYとムーバ−磁極歯8a。
sb、8cの相対[☆:置量関係従来例と全く同一に構
成される。すなわちステータ磁極歯列1X、1Yは1X
に対し1Yか7ヒノチずらせて配置され、一方ムーバー
磁極歯8a、+3b、8cはそれぞれ1 。
百ヒツチずらせて設けられる。なおムーバ−磁極歯8 
a 、 8 b 、 8 Cは第1のコア6X、6Y双
方に設けられるが、この間は同相である。従ってステー
タ磁極歯列iX、1Yに対しムーバ−磁極歯s a 、
 a b + 8 c 1l−i、ヒツチずれて設けら
れた磁極歯群が6群あることが容易に理解できる。
このようなリニアモータの動作原理は従来例及び特開昭
57−2516.1と全く同一であり省略する。
以上のように構成された本実施例におけるリニアモータ
の磁路について以下更に説明する。第6図は第5図をム
ーバ−3の走行方向より示したもので永久磁石sX、5
Yによる磁束は矢印Bの如く流れるが、各ギャップ部で
のこの量はステータ磁極歯列1x、1Yとムーバ−磁極
歯sa、sb。
8Cとの相対位置による磁気抵抗の変化に伴い変動する
。(永久磁石5X、5Yからでる磁束の聡J11は変ら
ない。)一方第6図は第4図を1限り面より示したもの
であるが、駆動コイル7a、7b、7cによる磁束は駆
動コイル7a、7b、7cに流す電流の方向により矢印
Cの如く双方向へ流れる。
以上のことよりステータ2および第1のコア6X。
6Yいずれにおいても磁束は平面的に流れるのみてあり
、それぞれ第4図の如く珪素鋼板を積層することにより
渦電流損をほぼ無くすることができ、リニアモータ性能
を大幅に向上できる。なお本実施例におけるリニアモー
タ性能は、雇人速度3.2m/S 最大加速度7Gが得
られた。
以上のように本実施例によれば、珪素鋼板を第4図に示
す如く積層して形成したステータ2の両面にステータ磁
イシ1別列1X、1Yを設け、一方ムーバー3は、ステ
ータ磁極歯列1X、1Yにそれぞれ対向してムーバ−磁
極歯8a、sb、8cを形成しかつ第4図に示す如く珪
素鋼板を積層した第1のコア6X、6Yと、第1のコア
6X、6Yに接して設けらfl、 lこ永久磁石5X、
5Y、永久磁石5X、5Y間に接して設けられた第2の
コア4、オJ:、 (j ?ljf、 1のコアeX、
6Yに巻装された駆動コイル7a、7b、7cより構成
することにより、特に大推力リニアモータの性能を大幅
に向上することができる。
なお本実施例において、ステータ2、第1のコア6X、
6Y素拐を珪素鋼板としたが描然他の素材を用いても良
く、ステータ磁極歯列6X、6Yとムーバ−磁極歯8a
、sb、8Gの相対位置、およびモータ相数も本実施例
に限定するものではない。更に永久磁石5X、5Yの数
は磁気回路的に等価であれば増、減が容易に可能であり
、これに伴い第2のコア4の数も増、減できることは明
白である。更にステータ3と、第1のコア6X。
6Yの積層方向も本実施例に限定するものでなく本実施
例に沿って変形することも可能である。
発明の効果 以」二のJ:うに本発明はステータ両面にステータ磁(
夕歯を形成し、一方ムーバーを、ステータ磁極歯列に近
接対向してムーバ−磁極歯を形成した複数の第1のコア
と、これに永久磁石および複数の駆動コイルによる磁束
を供給する磁気回路で構成し、更にステータ及び複数の
第1のコアを同じ方向へ磁性体よりなる薄板で積層形成
し、かつその方向をステータ磁束形成面に対し垂直方向
へ積層した構成することにより、特に大推力のりニアモ
ータの性能を大幅に向上でき、その実用的効果は犬なる
ものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のりニアモータの斜視図、第2図。 第3図は第1図の正面図および側面図、第4図は渦電流
発生の説明図、第5図は本発明の一実施例におけるリニ
アモータの斜視図、第6図、第7図は第5図の正面図お
」:び側面図である。 IX、IY・ ・ステータ磁極歯列、2 ・・ステータ
、3・・・ムーバ−14−・・第2のコア、6X。 5Y・・・・・永久磁石、6X、eY 第1のコア、7
a、7b、7c 駆動コイル、8a、sb。 8c−・・・ムーバ−磁極1:4:i L)代理人の氏
名 弁]]j士 中 尾 敏 男 ほか1名第1図 ? 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ステータ両面に長手方向へ等ピッチで設けられたステー
    タ磁極歯列と、前記ステータ磁極歯列にそれぞれ対向す
    る面に適切な空隙を保持しつつ前記ステータ長手方向へ
    走行可能に設けられたムーバ−より構成され、前記ムー
    バ−は、前記ステータ磁極歯列にそれぞれ対向してムー
    バ−磁極歯を有する複数の第1のコアと、前記複数の第
    1のコアに永久磁石による磁束を供給するだめの磁気回
    路を構成する永久磁石および第2のコアと、前記複数の
    第1のコアに巻装された駆動コイルよりなり、前記ステ
    ータと前記複数の第1のコアを同じ方向へ磁性体よりな
    る薄板で積層、形成し、かつ、積層方向を前記ステータ
    磁極歯面に対し垂直方向へ積層したリニアモータ。
JP58207917A 1983-11-04 1983-11-04 リニアモ−タ Pending JPS6098863A (ja)

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JP58207917A JPS6098863A (ja) 1983-11-04 1983-11-04 リニアモ−タ

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ID=16547698

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JP58207917A Pending JPS6098863A (ja) 1983-11-04 1983-11-04 リニアモ−タ

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63283835A (ja) * 1987-05-13 1988-11-21 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd リニア移動装置
EP0845851A1 (de) * 1996-11-29 1998-06-03 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Linearer Synchronmotor mit passivem Stator
JP2006180690A (ja) * 2004-11-25 2006-07-06 Sanyo Denki Co Ltd リニアモータ
JP2007267497A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Yokogawa Electric Corp 両面パルスモータ及びこれを用いたステージ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5332042A (en) * 1976-09-06 1978-03-25 Fujikura Ltd Preparation of glass fiber of multi-ingredient system

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