KR100932017B1

KR100932017B1 - 이동자 및 관련 3상 선형 모터 시스템

Info

Publication number: KR100932017B1
Application number: KR1020020038828A
Authority: KR
Inventors: 스미트피터
Original assignee: 아노라드 코포레이션
Priority date: 2001-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2009-12-14
Anticipated expiration: 2022-07-05
Also published as: US6798089B1; US6522035B1; JP2003158866A; KR20030005038A

Abstract

3상 선형 모터 시스템은 플래튼에 대하여 이동할 수 있는 세 개의 극쌍을 갖는 이동자를 포함한다. 극쌍은 플래튼의 관련 치에 대향하도록 배열된다. 플래튼의 치는 미리 정해진 치의 피치에 따라 이동 방향으로 서로 이격된다. 각각의 극쌍은 플래튼을 향해 자기적으로 결합된 극으로부터 연장되는 치의 세트를 포함한다. 극쌍 중 하나의 치의 세트는, 다른 두 개의 극을 위한 치의 세트로부터 약 120도 및 240도까지 각각 기능적으로 관련된 거리만큼 이격된다.

3상 선형 모터 시스템, 플래튼, 극쌍, 이동자, 피치

Description

이동자 및 관련 3상 선형 모터 시스템{Forcer and Associated Three Phase Linear Motor System}

도1은 본 발명에 따른 선형 모터 조립체의 사시도.

도2는 본 발명에 따른 제1 모터 상태를 나타내는 선형 모터의 전방 단면도.

도3은 본 발명에 따라 모터를 통과하는 자기 플럭스 선을 나타내는, 도2의 모터의 도면.

도4는 본 발명에 따른 제2 모터 상태를 나타내는 도2의 모터의 또 다른 도면.

도5는 본 발명에 따른 제3 모터 상태를 나타내는 도2의 모터의 또 다른 도면.

도6은 본 발명에 따른 제4 모터 상태를 도시하는 도2의 모터의 다른 도면.

도7은 본 발명에 따른 제5 모터 상태를 도시하는 도2의 모터의 또 다른 도면.

도8은 본 발명에 따른 선형 모터의 다른 형식의 정면도.

도9는 본 발명에 따른 다른 선형 모터 장치 일부의 정면도.

도10은 본 발명에 따른 다른 선형 모터 장치 일부의 정면도.

도11은 본 발명에 따른 2차원 모터 시스템의 등각도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 모터

12 : 이동자

14 : 플래튼

18 : 치

26 : 측면 모서리

72 : 코일

82 : 자석

128 : 피치

200 : 모터 시스템

224 : 영구 자석

본 발명은 모터에 관한 것으로서, 특히 선형 모터용 이동자(forcer) 구조 및 대응하는 3상 선형 모터 시스템에 관한 것이다.

선형 모터는 일반적으로 평형 모터, U-채널형 모터 및 관형 모터를 포함하는 다양한 구조가 있다. 브러쉬형, 교류 무브러쉬형, 계단형 및 유도형 모터를 포함하는 다른 형식의 선형 모터가 또한 사용 가능하다. 대부분의 선형 모터의 공통점은 하나 이상의 연합된 권선을 통한 전류의 인가에 의해 생성된 자기장에 따라 정 지 플래튼에 상대적으로 운동하는, 일반적으로 이동자로 불리우는 운동 조립체이다. 권선은 모터의 형식에 따라 이동자 상에 또는 플래튼에 있을 수 있다.

예컨대, 영구 자석 선형 모터에 있어서, 직렬 전기자 권선은 정지 기부판 또는 플래튼에 상대적으로 운동 가능한 스테이지 내에 장착된다. 플래튼은 전형적으로 여기 전류가 흐를 때 스테이지에서 코일과 접촉하도록 구성된 일련의 영구 자석을 포함한다. 또한, 자석은 플래튼에 위치된 코일과 함께 스테이지에 위치될 수 있다. 폐쇄 루프 서보 위치 선정 시스템이 권선을 통과하는 전류를 제어하기 위해 사용된다. 예컨대, 전류는 폐쇄 루프 피드백 시스템에서 3상 사인 신호 또는 사다리꼴(trapezoidal) 신호로 스테이지의 코일을 통해 정류된다. 이러한 선형 모터가 위치 선정 시스템에서 사용될 때, 스테이지의 위치와 코일의 위치 사이의 관계는 그 작동을 제어하기 위해 사용된다. 이러한 선형 모터에서, 사용 가능한 자기장 강도와 힘은 사용 가능한 모터 자석의 자기장 강도에 의해 한정된다.

선형 스테퍼 모터는 적층된 코어 조립체로 삽입되는 권선을 갖는 이동자를 포함한다. 스테퍼 모터 또한 이동 방향으로 상호 이격된 복수개의 치를 갖는 정지 플래튼을 포함한다. 이동자는 권선에 전력을 공급하여 움직이는데, 권선은 이동자의 치가 플래튼의 치와 정렬되도록 하여 힘을 생성한다. 권선을 통과하는 전류의 변화는 치가 연속적으로 정렬되도록 하여, 선형 운동을 유발한다. 이동자는 전류 펄스에 기초하여 소정의 양을 운동하므로, 스테퍼 모터는 서보 튜닝을 요하지 않는 개방 루프 시스템으로서 작용할 수 있다. 플래튼 상의 치의 피치에 기초하여 변동하는, 운동을 유발하는 펄스의 수는 운동의 분해를 결정한다. 선형 스테퍼 모터에 서 원하는 분해 및 강성을 제공하기 위해, 전형적으로 광화학 에칭에 의해 형성되는, 예컨대 1mm 이하의 플래튼 치의 피치가 요구된다.

선형 모터는 제조 설비에서 더욱 많이 사용되고 있다. 이러한 설비에서, 작동 속도의 공칭 증가량은 제조 비용의 현저한 저감으로 전환된다. 그러나, 이러한 설비의 비용은 어떤 형식의 시스템이 사용될지를 결정하는 결정적인 역할을 한다.

본 발명의 태양의 기초적 이해를 제공하기 위해 이하에 본 발명의 간단한 요약을 제시된다. 이 요약은 발명의 광범위한 개관이 아니다. 이은 본 발명의 핵심 또는 필수 요소를 확인하거나, 또는 본 발명의 범주를 한정하려는 의도가 아니다. 이후에 제시되는 보다 상세한 설명에 대한 전조로서, 발명의 개념을 간단한 형식으로 제시하는 것이 주된 목적이다.

본 발명의 일 태양은 3상 선형 모터 시스템용 이동자를 제공하는 것이다. 이동자는 모터 시스템의 연합된 위상의 부분으로서 함께 자기적으로 결합된 적어도 두 개의 극을 각각 갖는 세 개의 극쌍을 포함한다. 각각의 위상은 하나 이상의 극과 작동적으로 연합된 코일을 포함하는데, 그 코일은 각각의 극쌍에 전자기장을 제공하기 위해 전류가 흐를 수 있다. 각각의 극은 치의 세트를 포함하는데, 각각의 극쌍들에 대한 각각의 치의 세트는 3상 선형 모터 시스템의 작동을 용이하게 하기 위해 상호 이격된다.

또 다른 태양에 따르면, 단일 극쌍에 대한 제1 세트의 치는 다른 두 개의 극쌍에 대한 다른 치의 세트에 상대적으로 치의 피치의 +/- 120°+ M*180° 및 +/- 240°+ N*180°로 각각 이격되는데, 여기서 M과 N은 자연수이다.

본 발명의 또 다른 태양은 3상 선형 모터 시스템을 제공한다. 그 모터 시스템은 플래튼과 상대적으로 운동 가능한 이동자를 포함한다. 이동자는 세 개의 극쌍을 포함하는데, 각각의 극쌍은 모터 시스템의 연합 위상을 결정하기 위해 권선을 갖는다. 극쌍은 플래튼의 연합 치와 대향하도록 배열되는데, 그 플래튼 치는 극쌍으로부터의 자기 플럭스를 위한 복귀 경로를 제공한다. 플래튼 치는 소정의 치의 피치에 따라 운동 방향으로 상호 이격된다. 각각의 극쌍 또한 치의 세트를 포함하는데, 제2 극쌍의 치의 세트는 제1 극쌍의 치의 세트와 치의 피치의 약 +/- 120°만큼 이격된다. 제3 극쌍의 치의 세트는 제1 극쌍의 치의 세트와 치의 피치의 약 +/- 120°만큼 이격된다.

전술한 목적과 관련된 목적을 이루기 위해, 본 발명의 일정한 설명적 태양이 후속하는 기술과 첨부된 도면과 관련하여 기술된다. 그러나, 이러한 태양은 본 발명의 원리가 적용될 수 있는 다양한 방법 중 일부를 제시하는 것이고, 본 발명은 그와 균등한 모든 태양을 포함하는 것으로 의도된 것이다. 본 발명의 다른 장점 및 신규한 특징은 도면과 관련하여 고려할 때 본 발명의 후속하는 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명은 3상 선형 모터를 제공한다. 모터는 세 개의 극쌍을 포함하는데, 각각은 관련 위상을 한정하는 관련 권선부를 갖는다. 극쌍은 관련 플래튼에 대해 이동자 이동을 제공하도록 구성된다. 플래튼의 치는 미리 한정된 치의 피치에 따 른 이동 방향으로 서로에게서 멀리 이격된다. 각각의 극쌍은 한 세트의 치를 포함한다. 극쌍 중 하나의 치의 세트는 다른 두 개의 극쌍에 대한 치의 다른 각 세트에 대해 치의 피치의 약 +/- 120도 및 +/- 240도로 오프셋 된다.

도1은 본 발명의 태양에 따른 3상 선형 모터 시스템(10)의 등각도를 도시한다. 모터(10)는 이동자가 화살표(16)로 지시된 방향으로 가로지를 수 있는 경로를 한정하는 플래튼(14)에 대해 멀리 이격된 관계로 지향된 이동자(12)를 포함한다. 플래튼(14)은 대체로 임의의 길이 및 임의의 다양한 원하는 형상(예컨대, 직선 경로, 만곡된 경로, 폐쇄 루프 경로 등)을 갖도록 구성될 수 있다. 또한, 이동자(12)는 저마찰 또는 무마찰 베어링(예컨대, 도시되지 않은 공기 베어링) 등에 의해 방향(16)으로 이동하기 위해 플래튼(14)에 대해 지지된다.

도1의 예에서, 도시된 플래튼(14)의 부분은 플래튼의 평면(20)에서 대체로 평행하게 연장하는 복수의 치(18)를 포함한다. 치(18)는 24로 표시된 미리 한정된 치 피치를 제공하도록 각각의 골(22)만큼 서로에서 떨어져 이격된다. 각각의 치(18)는 플래튼(14)의 측면 모서리(26, 28)들 사이에서 종방향으로 연장한다. 예컨대, 각각의 치(18)는 관련 골의 폭에 근접하는 폭을 갖는다(예컨대, 치폭 1/2 치 피치). 또한, 치폭은 1/2 치 피치(24)보다 약간 작을 수 있고, 골부는 코깅(cogging)을 완화시키도록 1/2 치 피치보다 약간 클 수 있다.

본 발명의 태양에 따라, 플래튼의 치(18)는, 치가 이동자(12)로부터 자기장에 응답하여 자화될 수 있도록 충분한 자성 투자율(透磁率)을 갖는 비영구 자성 재료(예컨대, 철 또는 철의 합금)로 형성되어, 플래튼이 이동자에서 생성된 자속에 대한 복귀 경로를 제공한다. 즉, 어떠한 영구 자석도 이동자가 활성화될 때 상호작용을 위해 플래튼(14) 상에 배치될 필요가 없다. 따라서, 선형 모터 시스템(10)과 관련된 제조 비용이 현저히 감소될 수 있다.

이동자(12)는 세 개의 극쌍(30, 32, 34)을 갖는데, 각각은 적어도 네 개의 관련 치(36, 38, 40)를 각각 갖고, 치는 각 극쌍 내에서 서로에 대해 180도의 위상차를 갖는다. 세 개 세트의 치(36, 38, 40)는, 한 세트의 치 중 하나 이상의 치가 플래튼(14)에 대한 이동자(12)의 이동 중에 플래튼 치(18)에 정렬될 수 있는 방향(16)으로 서로로부터 멀리 120도로 이격된다. 예컨대, 제2 극쌍(32)의 치(38)는 제1 극쌍(30)의 치(36)에 대해 치의 피치(24)의 (예컨대, 약 1/3인) 약 120도로 이동된다. 유사하게, 제3 극쌍(34)의 치(40)는 제1 극쌍(30)의 치(36)에 대해 치 피치(24)의 (예컨대, 약 2/3인) 약 240도로 이동된다.

더 일반적으로 말하면, 제2 극쌍(32)의 치는 제1 극쌍(30)의 치에 대해 약 (+/-120˚+ L * 180˚) * P / 360˚만큼 오프셋되는데, 여기서 L은 자연수이고, P는 미리 한정된 치 피치이다. 제3 극쌍(34)의 치는 제2 극쌍(32)의 치의 세트에 대해 약 (+/-120˚+ M * 180˚) * P / 360˚만큼 오프셋되는데, 여기서 M은 자연수이다. 제3 극쌍의 치는 제1 극쌍(30)의 치의 세트에 대해 약 (+/-240˚+ N * 180˚) * P / 360˚만큼 오프셋되는데, 여기서 N은 자연수이다. 자연수 L, M, N은 같거나 다를 수 있다.

이러한 구성 때문에, 이동자(12)와 플래튼(14) 사이에서 120도의 이동마다, 한 세트의 치(36, 38, 40)가 플래튼의 치(18)와 정렬될 수 있다.

각각의 극쌍(30, 32, 34)의 치(36, 38, 40)들은 플래튼(14)에서 치의 피치(24)에 기초한 치폭을 또한 갖는다. 일 태양에서, 각각의 극쌍(30, 32, 34)에서의 치의 폭은 플래튼의 치(18)의 치폭(24)과 유사하다. 3상 모터 구성은 플래튼 치(18)와 극의 치(36, 38, 40)가 예컨대, 약 5mm 에서 약 15mm 까지의 폭, 바람직하게는 약 7mm 에서 약 15mm 까지의 폭과 같은 비교적 큰 치의 피치를 갖는 것을 가능하게 한다. 이는 치(18, 36, 38, 40)들이 종래의 가공 기술(예컨대, 절단 또는 연삭)에 의해 형성될 수 있고 소망의 분해능을 제공하기 때문에 모터 시스템(10)의 제조를 수월하게 한다. 이는 선형 스테퍼 모터에서 필적할 만한 분해능을 얻도록 요구되는 더욱 작은 치폭(예컨대, 1mm 이하)을 위해 전형적으로 사용되는 에칭 기술과 대조된다.

각각의 극쌍(30, 32, 34)은 각각의 극쌍(42, 44, 46과 48, 50, 52)을 형성한다. 도1의 예에서, 극들(42, 44, 46과 48, 50, 52)은 이격 분리된 이동자(12)의 측면 모서리(54, 56)들 사이로 연장되는 일반적으로 U 형상인 연장된 강성 부재이다. 특히, U 형상 부재의 레그는 플래튼(14)을 향해 사실상 평행인 관계로 연장되어 플래튼(14) 근처에 위치된 각각의 극면(극의 치의 단부)에서 종결된다. 극면과 플래튼 치 사이의 거리는 모터 시스템(10)용 공극(58)을 한정한다. 공극(58)은 예컨대, 이동자(12)와 플래튼(14) 사이에 사실상 자유 이동을 허용하도록 작동하는 베어링 부재(예컨대 낮은 저항 베어링 또는 공기 베어링)에 의해 유지될 수 있다. 레그는 결합된 치(36, 38, 40)를 또한 한정한다. 다른 적절한 자성 재료로 형성된다.

중심 채널(또는 슬롯, 60, 62, 64, 66, 68, 70)은 또한 별도의 각각의 극(42, 44, 46, 48, 50, 52)을 통해 종방향으로 연장한다. 각각의 채널(60, 62, 64, 66, 68, 70)은 결합된 코일(72, 74, 76)의 일부를 수용하도록 치수 및 형상이 결정된다. 각 코일(72, 74, 76)은 전기적으로 전도성인 재료(예컨대, 와이어)의 복수개의 권선을 포함한다. 따라서, 극쌍(30) 및 코일 조립체(72)는 3상 시스템(10)의 상(A)을 한정하고, 극쌍(32) 및 코일 조립체(74)는 상(B)을 한정하고, 극쌍(34) 및 코일 조립체(76)는 상(C)을 한정한다.

도1의 예는 각각의 극에서 결합된 슬롯 내에 삽입되는 미리 권취된 코일 조립체를 사용하지만, 당업자는 코일(72, 74, 76)이 극(42 내지 52)의 대응하는 부품 주변에 현장에서 권취될 수 있음을 이해할 것이다. 추가로, 도시된 것과 다른 코일 형상이 본 발명의 일 태양에 따라 모터 시스템(10)을 형성하도록 이용될 수 있다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 각각의 극(42, 46, 50)은 각각의 개별적인 극쌍의 결합된 쌍(44, 48, 52)과 자기적으로 결합된다. 극쌍(30)을 특별히 참조하면, 연장된 영구 자석(80)이 극(42, 44) 사이에 개재된다. 자석(80)은 이동자(12)의 측면 모서리(54, 56) 사이에 종방향으로 연장된다. 자석(80)은 자석에 의해 생성되는 자기장으로 인한 것과 같이, 소망의 관계로 극(42, 44)을 서로 작동적으로 보유할 수 있다. 도1에 도시된 것과 같이, 다른 연결 수단이 또한 소망의 방향에 극을 고정시키기 위해 사용될 수 있다. 유사하게, 극쌍들(32, 34)은 각각의 극들(46과 48, 50과 52)을 자기적으로 결합시키는 자석(82, 84)을 포함한다. 또한 추가적인 유지 수단(예컨대, 접착제, 볼트 등)이 각각의 극쌍(42와 44, 46과 48, 50과 52)을 함께 보유하도록 사용될 수 있다.

영구 자석은 각각의 극쌍을 통해 자속의 유동을 수월하게 한다. 실례로써, 모터 시스템(10)이 예상치 못한 상태에 있다면, 영구 자석의 자속은 극의 U 형상 구조체 내로 유동하고 2개의 가지부 사이에서 균등하게 분할된다. 자속은 극의 치와 플래튼 사이에 극면에서 공극을 횡단한다. 그리고 플래튼을 통해 유동하고, 다른 공극들을 횡단하며, 영구 자석의 대향 단부에서 회로를 완료하도록 제2 U 형상 박층의 극면들 사이에서 균일하게 분할된다.

전류가 권선 내에 도입되면, 발생된 자속은 일 극면에서 영구 자속을 강화시키고 다른 극면에서는 감소시킨다. 이러한 방법에서, 영구 자속은 일 극면에서 다른 극면으로 효과적으로 "정류(commutated)"될 수 있다. 권취된 전류의 신호 및 진폭을 변화시킴으로써, 자속은 부분적으로 또는 전체적으로 양 극면으로 지향될 수 있다.

도1에 도시된 바와 같이, 각각의 극들이 조립된 이후, 소망의 위치에 각각의 극들을 영구히 고정시키도록 가상선(88)으로 도시된 적절한 밀봉제가 인가될 수 있다. 예컨대, 밀봉제는 에폭시 또는 열가소성 재료일 수 있다.

전술한 배열은 종래의 제어 전자 소자를 사용하는 것을 용이하게 하는 3상 선형 모터 시스템(10)을 제공한다. 예컨대, 모터 시스템(10)은 (예컨대, 자성, 광학적 등의) 인코더를 사용하여 플래튼(14)에 대한 이동자(12)의 상대적(또는 절대적) 위치를 관측하고 그 관측된 인코더 신호를 제공할 수 있다. 3상 서보 제어기와 같은 모터 제어기는 플래튼(14)에 의해 제공되는 경로를 따라 이동자(12)의 소정의 운동 을 제공하도록 인코더 신호에 기초하여 각각의 코일들(72, 74, 76)에 전류 인가를 실행 및 제어할 수 있다. 결과적으로, 모터 시스템(10)은 무브러쉬 선형 AC 모터에 비교할 만한 정확성을 가지면서, 영구 자석의 수의 감소에 의해 제조 비용을 절감시킬 수 있다.

도2 내지 도7은 본 발명의 일 태양에 따른 선형 모터 시스템(10)의 운동을 묘사하고 있으며, 앞서 도1에서 도시되고 설명된 시스템(10)의 대응하는 부품들은 동일한 도면 부호를 사용하여 인용된다. 후속하는 도면들은 단일 방향으로 이동하는 이동자를 도시하지만, 본 발명의 일 태양에 따른 임의의 방향 및 조합된 방향으로 운동을 제공하도록 사용될 수 있다. 코일들(72, 74, 76)에는 각각의 상 전류(I_a, I_b, I_c)가 인가되어 가용 구동 전류의 백분율에 따라 3상 신호로 변화되는 것이 설명된다. 예컨대, 3상 신호는 3상 중 두 개가 다른 상에 대해 각각 120도 및 240도 다른 상인 사각형 파동 또는 사인 곡선일 수 있다.

도2에서, 이동자(12)는 극(40, 42)의 치(36)들이 플래튼 치(18)와 정렬되도록 플래튼(14)에 대해 지향된다. 특히, 각각의 극들(42, 44)의 하나의 치(36)는 결합되는 플래튼 치(18)에 정렬되고, 극들의 다른 치는 플래튼 치 사이의 골(valley)에 정렬된다. 예로써, 이와 같은 위치에서, 상(A)의 권선(72)을 통한 여기 전류(I_a)는 정렬된 치에 최소 자기 저항 조건을 제공하도록 소망 구동 전류의 100 % 이다. 상(B, C)을 통한 전류(I_b, I_c)는 구동 전류의 -50 % 로 설정된다.

도3은 도2에 대해 도시되고 설명된 모터 조건에 상응하는 모터 조건을 도시 한다. 도3에서, 자속선들은 극의 치(36, 38, 40)와 플래튼의 치(18)의 상대적인 위치에 따른 각각의 극쌍(30, 32, 34)에서 도시된다. 자속선(90, 92, 94)들은 각각의 극쌍(30, 32, 34)들을 통한 자석으로부터의 자속에 상응한다. 자속선(96, 98, 100)들은 도2에 대해 명기된 레벨에서 각각의 극쌍(30, 32, 34)들을 통한 코일들의 전압 인가로 인한 자속에 상응한다. 플래튼(14)은 극(42 내지 52)들을 통해 이동하는 선속에 대한 복귀 경로를 제공한다. 극쌍(30)의 치(36)와 플래튼의 치(18) 사이에서 정렬됨으로써, 최대 자속선(90)은 정렬된 치(36, 18)들 사이의 상응하는 수직력을 제공하도록 정렬된 치 사이를 통과한다. 이와 대조적으로, 플래튼(14)의 골(valley; 22)과 정렬된 치(36)는 이동자와 플래튼 사이를 통과하는 어떠한 자속선(96)도 가지지 않은 것으로 도시된다. 대신에, 이러한 레그(leg)들 사이에서의 자속은 효과적으로 상쇄된다.

극쌍(32)에 대해서는, 자속은 그 사이에서 (예를 들면, 대략 50% 정렬보다 큰)실질적인 정렬의 레벨을 나타내는 단부의 치(38) 및 합체된 플래튼의 치를 통과한다. 중앙 극의 치(38)와 플래튼의 치(18) 사이에서의 약간의 정렬은 자석(82)으로부터의 선속(92)에 대하여 분리된 자속 경로를 형성한다.

극쌍(34)은 그 극의 치(40)와 플래튼의 치(18) 사이에서의 상대적인 정렬의 양에 따라 결정된 자속 경로들을 또한 포함한다. 도3에 도시된 바와 같이, 극쌍(34)에 대한 실질적인 치의 정렬 위치를 보여주는 중앙의 치(40) 및 합체된 플래튼의 치는 각각의 극(50, 52)에 대한 최대 선속을 갖는 자속선(100)을 제공한다. 이와 대조적으로, 극쌍(34)의 최외곽의 치(40)는 극쌍(34)의 중간부를 통과하는 자 속선(100)과 비교될 때 상대적으로 더 적은 자속선(94)을 갖는 선속 경로를 제공한다.

도3에 대한 설명을 고려하여, 도4 내지 도7에 대해 기술된 바와 같이, 당해 분야의 숙련자는 자속 통로 및 자속선이 어떻게 이동자 및 플래튼의 상대적 위치에 따라 변화할 것인지 이해할 것이다.

도4를 보면, 이동자(12)는 플래튼에 상대적으로 이동되므로, 극의 치(36, 38, 40)는 플래튼의 치(18)에 정렬되지 않는다. 특히, 상(B)에 대한 극쌍(32)의 치(38)는 플래튼의 치(18)와 합체되어 완전히 오정렬된다. 따라서, 여기 전류(Ib)는 상(B)의 코일 조립체를 통해 흐른다. 반대로, 상(A)에 대한 코일 조립체(72 및 76)를 통과하는 전류(Ia, Ib)는 각각, 구동 전류의 약 86.6 % 및 -86.6 %로 가해진다.

도5는 극쌍(34)의 치(40)가 플래튼의 치(18)와 정렬되는 연속적 모터 상태에 상응한다. 따라서, 코일(76)을 통과하는 여기 전류는 최소한의 자기 저항 상태를 달성하도록 이용 가능한 구동 전류의 -100 %로 설정된다. 다른 코일(72 및 74)을 통과하는 여기 전류는 이용 가능한 구동 전류의 약 50 %로 설정된다.

도6은 극쌍(30) 및 플래튼의 치(18)의 치(36) 사이의 오정렬로 인해, 상(A)과 합체된 코일 조립체(72)에 전류가 제공되지 않는 도3과 유사한 모터 상태를 도시한다. 구동 전류의 약 +86.6 %의 여기 전류는 상(B)의 코일 조립체(74) 및 상(C)의 코일 조립체(76)로 구동 전류의 약 -86.6 %가 제공된다.

도7은 극쌍(32) 상의 치(38)가 플래튼의 치(18)와 합체되어 정렬된 모터 상 태를 도시한다. 그러므로, 이러한 상태에서 코일 조립체(74)에 적용된 여기 전류는 이용 가능한 구동 전류의 +100 %이다. 치(38, 18) 사이의 정렬은 최대 자속에 대한 통로, 즉 최소 자기 저항 상태를 제공한다. 상(A 및 C)과 합체된 다른 코일(72 및 76)에 적용된 전류는 각각 이용 가능한 구동 전류의 -50 % 및 +50 %이다.

이 기술 분야의 숙련자는 플래튼(14)에 대해 이동자(12)의 소정의 이동을 수행하기 위해서 본 발명의 태양에 따라 3상 모터 시스템(10)이 제공될 수 있는 다양한 제어 계획을 이해할 것이다.

도8은 본 발명의 태양에 따른 3상 선형 모터 시스템(120)의 대체 구성을 도시한다. 본 실시예에서, 모터 시스템은 플래튼(124)에 대해 이동 가능한 이동자(122)를 포함한다. 플래튼은 한정된 치의 피치(128)에 따라 서로 이격된 복수개의 치(126)를 갖는다. 본 발명의 태양에 따라, 플래튼의 치(126)는 영구 자석이 아니다. 즉, 플래튼(124)은 이동자로부터의 자기 플럭스용 복귀 경로를 제공하도록 이동자(122)에 전압을 가함에 따라 발생된 자기장에 반응하여 자화 가능한 전기 전도성 재료(예를 들면, 철)로 형성된다. 본 발명의 태양에 따라, 플래튼의 치(126)는 영구 자석이 아니다.

이동자(122)는 세 개의 극쌍(130, 132, 134)을 포함한다. 각각의 극쌍(130, 132, 134)은 각각 플래튼의 치의 피치(128)의 작용으로 배열된 치의 세트(136, 138, 140)를 포함한다. 특히, 각각의 치의 세트(136, 138, 140)는 인접한 치의 세트로부터 치의 피치(128)의 대략 120도만큼 오프셋된다. 특히, 극쌍(132)의 치의(138) 세트는 극쌍(130)의 치의 세트(136)로부터 대략 120도만큼 오프셋된다. 극쌍(134)의 치의 세트는 극쌍(130)의 치의 세트(136)에 대해 치의 피치의 대략 240도만큼 오프셋되고 극쌍(132)의 치의 세트(128)에 대해 치의 피치의 대략 120도만큼 오프셋된다. 그 결과, 이러한 치의 간격으로, 많아야 치의 하나의 세트(136, 138 또는 140)가 주어진 모터 상태에서 플래튼 치(126)와 완전하게 정렬될 수 있다. 도8에 도시된 모터 상태에서, 극쌍(130)의 두 개의 치는 관련된 플래튼의 치(126)와 정렬되고, 극쌍(130)의 다른 두 개의 치는 플래튼의 치 사이의 골과 정렬된다.

도8의 예에서, 각각의 극쌍(130, 132, 134)은 각각 개별 극(142 및 144, 146 및 148, 150 및 152)을 더 포함한다. 각각의 극쌍(130, 132, 134)은 각각의 극(142, 144, 146, 148, 150 및 152)에 형성된 관련된 슬롯을 통해 연장하는 것과 같은 각각의 극의 주변부에 배치된 코일(154, 156 및 158)을 더 포함한다. 각각의 코일(154, 156, 158)은 3상 모터 시스템(120)의 각각의 상(A, B, C)을 한정하는 복수개의 권선을 포함한다. 단일 코일이 각각의 상에 관련되어 있는 것으로 도시된 반면, 하나 이상의 코일이 직렬 또는 병렬로 연결되는 것과 같이 각각의 상에 관련될 수 있는 것을 알게 된다.

본 발명의 태양에 따라, 각각의 개별 극쌍(130, 132, 134)의 합체된 극(142와 144, 146과 148 및 150과 152)은 서로 자기적으로 결합된다. 도8의 일례에 있어서, 자기적 결합은 각각의 극의 말단에 위치한 영구 자석(154 및 156, 158 및 160, 162 및 164)의 배열에 의해 제공되고, 자석은 전도성 재료[166, 168, 170, 예 를 들면, 백 아이언(back iron)]로 만들어진 판에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 자석 및 백 아이언(back iron)의 조합이 이를 통해 자속선이 이동할 수 있는 유동 경로를 제공하도록 각각의 합체된 극쌍(130, 132, 134)의 각각의 자석 쌍(154 및 156, 158 및 160, 162 및 164)은 반대의 극성을 가진다. 한 쌍의 반대 극성의 영구 자석(154 및 156, 158 및 160, 162 및 164)이 합체된 극의 말단에 도시되었지만, 적절한 자기적 결합으로서는 일편의 영구 자석 및 철과 같은 타편의 자화 가능한 금속에 의해 제공될 수도 있다.

앞선 내용을 고려할 때, 당해 분야의 숙련자는 본 발명에 따른 3상 선형 모터 시스템은 선형 스테퍼 모터와 유사하게 다양한 모터 구성을 실현시킬 수 있음을 이해하고 알 수 있을 것이다. 도9 및 도10은 본 발명의 태양에 따른 3상 선형 모터 시스템으로서 제공될 수 있는 대안으로 가능한 모터 구성을 도시한다. 단순하게 3상 모터 시스템의 1상만이 도9 및 도10에 도시되었다. 그러나, 개별의 3상 모터 시스템의 다른 상은 도시된 상과 실질적으로 동일하지만, 극의 치의 일 세트가 주어진 시간에 플래튼의 치와 정렬될 수 있도록 오프셋됨을 이해하고 알 수 있다.

도9는 이동자(202)의 부분이 공기 갭(206)만큼 플래튼(204)으로부터 이격되어 있는 모터 시스템(200)의 부분을 도시한다. 플래튼(204)은 치의 피치(210)에 따른 골에 의해 분리되는 치(208)를 포함한다. 본 발명의 태양에 따라, 치(208)는 영구 자석을 포함하지 않지만, 모터 시스템에 전압을 가함으로써 발생되는 자장에 대응하여 선택적으로 자화 가능하다. 따라서, 플래튼(204)은 이동자(202)를 통해 이동하는 자속의 복귀 경로를 제공한다.

이동자(202)는 두 개의 자기적 결합된 극(214, 216)을 포함하는 도시된 극쌍(212)을 포함하는, 세 개의 극쌍들을 포함한다. 이 예에서, 각각의 극(214, 216)은 각각의 극의 치(218)를 한정하는 다리를 갖는 대체로 U-형상 요소로서 도시된다. 극의 치(218)는 플래튼의 치(208)의 폭과 거의 같은 폭을 갖고 치의 피치(210)의 정수배에 근접하는 치의 피치를 갖는다. 결과적으로, 몇몇의 극의 치(218)가 플래튼의 치(208)와 정렬될 때, 그 극의 다른 극의 치는 플래튼의 골과 정렬된다.

도9의 예에서, 각각의 극(214, 216)은 그에 연결된 별도의 코일(220, 222)을 포함한다. 코일들(220, 222)은 본 발명의 일 태양에 따른 3상 직선 모터의 상을 한정하도록 직렬로 또는 병렬로 연결될 수 있다. 또한, 극(214, 216)은 자기적 결합된다. 예시를 위해, 극(214, 216)은 극의 인접 측면 모서리 사이에 개재된 영구 자석(224)에 의해 자기 결합되며, 상기 영구 자석은 치의 피치(210)와 동일한 폭을 갖는다. 영구 자석(224)은, 연결된 상의 코일(220, 222)에 전압이 가해질 때를 포함하여, 극 사이로 나아가는 자속 라인을 위해 자속 경로를 제공한다. 대안으로, 극은 도8과 관련되어 도시되고 설명된 것과 유사한 자석 및 후면 철 구조에 의해 자기 결합될 수 있다.

3상 직선 모터 시스템(200)의 다른 두 개의 극쌍(간결화를 위해 도시되지 않음)은 극쌍(212)과 함께 유사하게 구성되지만, 각각 치의 피치(210)의 +/-120°만큼 그리고 치의 피치의 +/-240°만큼 극쌍(212)으로부터 오프셋된다는 것을 당업자들은 이해하고 알 것이다. 이러한 모터 구성의 결과로서, 기껏해야 하나의 극쌍의 치가 플래튼의 치와 정렬될 것이다. 이러한 구성에 의해, 모터 시스템(200)은 또한 표준 3상 서보 모터 제어 장치에 의해 제어되기에 적합하다.

도10은 본 발명의 일 태양에 따른 3상 직선 모터 시스템(250)의 다른 예를 도시한다. 모터 시스템(250)은 하나 이상의 이동자(254)가 이동할 수 있는 경로를 제공하는 플래튼(252)을 포함한다. 플래튼(252)은 플래튼의 평면 표면으로부터 거의 평행하게 연장되는 복수의 치(256)를 포함한다. 치(256)는 한정된 치의 피치(260)를 제공하도록 골에 의해 이동(258) 방향으로 서로로부터 이격된다. 본 발명의 일 태양에 따르면, 치(256)는 영구 자석이 아니라, 자화 가능한 재료로 형성된다. 그래서, 플래튼(252)은 이동자(254)에서 생성되는 자속을 위해 복귀 경로를 제공한다.

이동자(252)는 세 개의 극쌍을 포함하는 데, 이들 중 하나는 262로 표시되어 도10에 도시된다. 극쌍(262)은 한 쌍의 극(264, 266)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 극(264, 266)은 각각의 코일(268, 270)을 수용하도록 치수 결정되고 구성되는 한 쌍의 슬롯을 포함한다. 당해 기술 분야에서 공지된 바와 같이, 코일(268, 270)은 미리 권취된 조립체일 수 있거나 각각의 극편 주위에서 현장에서 권취될 수 있다. 코일(268, 270)은 직렬 또는 병렬과 같이 서로에 대해 전기 접속되어 3상 선형 모터 시스템(250)의 공통 위상을 제공한다. 각각의 극(264, 266)은 플래튼의 치(256)에 대해 대향 관계에 있는 플래튼(254)을 향해 연장하는 네 개의 각각의 치(272, 274)를 더 포함한다. 치(272, 274)는 플래튼의 치의 치폭과 실제로 동일한 (이동 방향(258)으로의) 폭을 가지며, 플래튼에서 치의 피치(260)에 근접하도록 배열된다.

예를 들면, 플래튼의 치(256)와 극의 치(272, 274)는 폭이 약 5mm 내지 약 15mm일 수 있다. 이는 (예를 들면, 1mm 이하인) 작은 치폭을 위해 통상 이용되는 고가의 에칭 기술과 비교하여, 치가 (예를 들면, 절삭 또는 연삭인) 기계 가공에 의해 형성될 수 있을 때, 발명에 따른 모터 시스템의 제조를 용이하게 한다. 이러한 제조 사양은 모터 시스템(250)의 작동을 제어하도록 위치 설정 엔코더로 표준 3상 서보 모터 제어를 실행함으로써 가능하다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 극(264, 266)은 자기 결합된다. 실례로서, 극(264, 266)은 극의 측면 모서리들 사이에 개재되고 이들에 인접하여 상호 접속되는 영구 자석에 의해 자기 결합된다. 자석(278)은 플래튼의 치의 피치와 동등한 극들 사이의 폭을 연장한다. 영구 자석(278)은 관련 위상 코일(268, 270)이 여기 전류에 의해 전류가 통할 때와 같이, 극(264, 266) 사이의 자속선의 이동을 용이하게 하는 경로를 제공한다. 또한, 극(264, 266)은 도8을 참조하여 도시되고 설명된 것과 유사한 백 아이언 배열체와 자석에 의해 자기 결합될 수 있었다.

3상 모터 시스템(250)의 다른 극쌍은 극쌍(262)과 실제로 동일하게 구성된다. 그러나, 다른 극쌍의 치는 각각 플래튼의 치의 피치(260)의 +/-120° 및 +/-240°만큼 극쌍(262)의 치(272, 274)의 세트에 대한 이동 방향(258)으로 오프셋된다. 이러한 방식으로, 많아야 하나의 세트인 극의 치는 소정 시간에 플래튼의 치(256)와 정렬될 수 있다. 여기에 도시되고 설명된 다른 배열체과 유사한 모터 시스템(250)은 표준 3상 서보 모터 제어기에 의해 제어될 수 있다. 3상 모터 제어 기를 이용함으로써, 치폭은 (예를 들면, 약 5mm 내지 약 15mm의 범위에서) 용이하게 기계 가공되는 치수에서 제공될 수 있다. 3상 선형 모터에서 전형적인 것과 같이, 플래튼의 치(256)가 영구 자석이 아닐 때, 영구 자석의 수를 감소시키면 또한 제조 비용이 감소된다.

전술한 실시예는 본 발명에 따른 일차원으로 이동하는 3상 선형 모터를 도시하고 설명하지만, 당해 기술 분야의 숙련자는 여기에 포함된 원리가 2차원으로 확장된다고 이해하고 인식할 것이다. 도11은 본 발명에 따라 실행될 수 있는 2차원 선형 모터 시스템(300)의 예를 도시한다. 모터 시스템(300)은 플래튼(304)에 대해 X 및 Y 방향 모두로 이동 가능한 스테이지(302)를 포함한다. 스테이지(302)는 각 방향에 대한 이동자의 임의의 개수가 본 발명에 따라 이용될 수 있더라도, 네 개의 3상 이동자(306, 308, 310, 312)를 갖는 것과 같이 도시된다. 두 개의 이동자(306, 310)는 전류가 통할 때 Y방향으로 스테이지를 이동시키도록 지향되고, 다른 이동자(308, 312)는 전류가 통할 때 X방향으로 스테이지를 가압하도록 작동된다. 각각의 이동자(306, 308, 310, 312)는 본 발명의 태양에 따른 3상 선형 모터와 같이 구성된다(도1 내지 도10 참조).

플래튼(304)이 통상 평평한 것처럼 도시되지만, 당해 기술 분야의 숙련자는 플래튼이 만곡되거나 통상 튜브형 구조를 갖는다고 이해하고 인식할 것이다. 더욱이, 코일 및 자석 조립체는 정지되어 있을 수 있으며, 플래튼은 이동 부재일 수 있다.

플래튼(304)은 플래튼의 평면으로부터 돌출한 대체로 사각 단면을 갖는 다수 의 이격된 치(314)들을 포함한다. 치들은 홈(316, 318)으로부터 분리되어 X 및 Y 방향으로 연장된다. 본 발명의 일 태양에 따르면, 플래튼 치(314)들은 영구 자석은 아니지만, 대신에 스테이지(또는 스테이지들; 32)에서 발생되는 전자장에 따라 선택적으로 자화될 수 있다. 즉, 플래튼 치(314)들은 치들 및 치들이 연장되는 플래튼이 이동자(306, 308, 310, 312)로부터 부가되는 반응장에서 용이하게 자화될 수 있도록 철과 같은 양호하게 비교적 높은 자기 투과성을 갖는 재료로 형성된다.

그 결과, 치(314)들과 홈(316)들은 X 및/또는 Y 방향에서 스테이지를 선택적으로 이동시키도록 스테이지(302)(예컨대, 이동자(306, 308, 310, 312))에서 기구를 발생시키는 전자기장과 협동 작용한다. 상술한 바와 같이, 각각의 이동자(306, 308, 310, 312)는 표준 3상 서보 모터 제어기에 의한 제어에 매우 적합하다. 서보 모터 제어를 수행하기 위한 적당한 위치 인코딩을 제공하기 위해, 유리 스케일 또는 광학 인코팅 구성이 양호한 폐쇄 루프 위치 피드백을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 치들이 영구적인 자석으로 형성되지 않기 때문에, 제조 비용은 3상 선형 모터 시스템이 존재하는 것과 비교할 때 크게 감소될 수 있다. 3상 제어는 본 발명의 일 태양을 따라 대체로 보다 대형인 치의 크기를 사용될 수 있게 할 수 있기 때문에 제조가 더욱 용이해진다. 따라서, 본 발명에 따르면 양호하게 높은 분해능 선형 모터 시스템을 제공하기 위해 비싼 플래튼 치의 화학적 에칭이 요구되지 않는다.

상술된 바는 본 발명의 예시적 수행을 포함한다. 물론, 본 발명을 설명할 목적으로 구성 요소 또는 방법론의 상상할 수 있는 모든 조합을 설명하는 것은 불 가능하지만, 본 분야의 숙련된 기술자라면 본 발명의 많은 다른 조합 및 편성이 가능한 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 청구된 청구항의 사상과 범주 내에 있는 이러한 모든 변경, 개조 및 변형을 포함하도록 의도되었다.

본 발명에 따르면 양호하게 높은 분해능 선형 모터 시스템을 제공하기 위해 비싼 플래튼 치의 화학적 에칭이 요구되지 않는 3상 선형 모터 시스템을 제공할 수 있다.

Claims

비영구 자성 재료의 치를 갖는 플래튼과 함께 사용되는 3상 서보 모터 시스템용 이동자이며,

세 개의 극쌍과, 세 개의 극쌍들 각각과 관련된 코일과, 세 개의 극쌍들 각각에 구비된 치의 세트를 포함하며,

세 개의 극쌍들 각각은 상호 자기적으로 결합되어 있는 적어도 두 개의 연결된 극을 포함하며,

각각의 코일은 활성화되면 각각의 극쌍에서 전자기장을 제공하도록 작동하며,

세 개의 극쌍들 중 제2 극쌍과 관련된 치의 세트는 세 개의 극쌍들 중 제1 극쌍과 관련된 치의 세트에 대하여 (+/-120°+ L*180°)*P/360°만큼 오프셋되어 있고, 여기서 L은 자연수이고 P는 치의 피치이며,

세 개의 극쌍들 중 제3 극쌍과 관련된 치의 세트는 제1 극에 대한 치의 세트에 대하여 (+/-240°+ M*180°)*P/360°만큼 오프셋되어 있고, 여기서 M은 자연수인 것을 특징으로 하는 이동자.
제1항에 있어서, 극쌍들 각각의 치는 5mm 내지 15mm의 치폭을 갖는 것을 특징으로 하는 이동자.
제1항에 있어서, 치의 피치는 치폭의 두 배인 것을 특징으로 하는 이동자.
제1항에 있어서, 각각의 극쌍의 적어도 두 개의 극들을 자기적으로 결합시키기 위하여 세 개의 극쌍들 각각의 적어도 두 개의 극들 사이에 개재된 영구 자석을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동자.
제1항에 있어서, 세 개의 극쌍들 각각은,

치에 대향한 측면에서 세 개의 극쌍들 각각의 적어도 하나의 극의 일단부에 부착된 영구 자석과, 영구 자석과 극쌍들 각각의 다른 극을 상호 연결시키는 도전성 판을 포함하고,

영구 자석과 도전성 판은 각각의 극쌍의 적어도 두 개의 극들을 자기적으로 결합시키는 것을 특징으로 하는 이동자.
선형 모터 시스템을 제공하기 위해 플래튼과 제1항의 이동자의 조합체이며,

플래튼은 자화재로된 복수의 플래튼의 치를 포함하며,

이동자와 플래튼 사이의 상대적인 이동 방향을 따라 이격된 관계로 배열되어 치의 피치를 형성하고 이동자에서 발생된 자속을 위한 복귀 경로를 제공하며,

이동자의 세 개의 극쌍들의 치는 코일에 전류가 흐를 때 배열된 치 사이에서 자속이 용이하게 통과되도록 플래튼의 치로부터 공기 갭에 의해 대향 관계로 이격되는 것을 특징으로 하는 조합체.
복수의 권선과 적어도 두 개의 치의 세트를 포함하는 제1 극쌍과,

L이 자연수이고, P가 관련 플래튼의 치의 피치일 때, 제1 극쌍의 치의 세트로부터의 이동 방향으로 (+/-120°+L*180°)*P/360°만큼 오프셋된 적어도 두 개의 치의 세트와 복수의 권선을 포함하는 제2 극쌍과,

복수의 권선과 적어도 두 개의 치의 세트를 포함하는 제3 극쌍을 포함하고,

상기 제3 극쌍의 치의 세트는 M이 자연수일 때, 제2 극쌍의 치의 세트에 대한 이동 방향에서 (+/-120°+M*180°)*P/360°만큼 오프셋되고, N이 자연수일 때, 제1 극쌍의 치의 세트에 대한 이동 방향에서 (+/-240°+N*180°)*P/360°만큼 오프셋되는 것을 특징으로 하는 3상 서보 모터 시스템을 위한 이동자.
선형 모터 시스템을 제공하기 위해 플래튼과 제7항의 이동자의 조합체이며,

플래튼은 이동자에서 발생된 자속을 위한 복귀 경로를 제공하도록 자화재로 된 복수의 플래튼의 치를 포함하며, 상기 플래튼의 치는 플래튼의 치의 피치에 의해 형성되는 거리에 대응하여 이격된 관계에서 이동 방향을 따라 배열되며,

이동자의 제1, 제2 및 제3 극쌍들의 치는 각각의 제1, 제2 및 제3 극쌍들의 권선들에 인가되는 3상 전류에 기초하여 자속이 제1, 제2 및 제3 극쌍들의 치와 정렬되는 플래튼의 치 사이를 통과할 수 있도록, 플래튼의 치로부터 공기 갭에 의해 이격되는 것을 특징으로 하는 조합체.
제8항에 있어서, 적어도 두 개의 직교하는 축을 따라 플래튼에 대하여 이동 가능한 것을 특징으로 하는 조합체.
선택적인 자화를 용이하게 하기 위해 비영구 자성 재료로 형성되고 치의 피치(P)를 따라 이송 방향으로 배열된 복수의 플래튼의 치를 갖는 플래튼과, 이송 방향으로 플래튼에 대하여 이동 가능한 이동자를 포함하며,

상기 이동자는,

이송 방향을 따라 이격된 관계로 배열된 제1, 제2 및 제3 극부를 포함하고, 상기 제1, 제2, 제3 극부는 플래튼의 치의 피치(P)에 기능적으로 관련된 피치를 갖고 플래튼 치에 대향되도록 배향된 적어도 두 개의 치의 세트를 각각 가지며,

상기 제2 극부의 치의 세트는 제1 극부의 치의 세트에 대하여 이송 방향으로 아래의 식에 의해 한정되는 거리(d2)

d2 = (+/-120°+ L * 180°) * P/360°, 여기서 L은 자연수,

만큼 이격되고,

상기 제3 극부의 치의 세트는 제1 극부의 치의 세트에 대하여 이송 방향으로 아래의 식에 의해 한정되는 거리(d3)

d3 = (+/-240°+ M * 180°) * P/360°, 여기서 M은 자연수,

만큼 이격된 것을 특징으로 하는 3상 선형 모터 시스템.
제10항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 극부는 각각 자기적으로 서로 결합된 한 쌍의 연결된 극들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제11항에 있어서, 각각의 극은 각각의 개별 극의 적어도 두 개의 치를 형성하기 위해 극의 대향된 측부 모서리 사이로 연장하는 적어도 하나의 신장된 채널을 더 포함하고, 관련된 코일의 일부는 상기 극의 각각의 채널 내에 수납되어 개별 극의 중간 부분이 각각의 코일의 다른 부분들 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제12항에 있어서, 각각의 플래튼의 치는 제1, 제2 및 제3 극부의 치와 동일한 치폭을 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
제13항에 있어서, 플래튼의 치와 제1, 제2 및 제3 극부의 치의 치폭은 5mm 내지 15mm인 것을 특징으로 하는 시스템.
제13항에 있어서, 플래튼의 치와 제1, 제2 및 제3 극부의 치의 치폭은 7mm 내지 15mm인 것을 특징으로 하는 시스템.
제13항에 있어서, 치의 피치(P)는 치폭의 두 배인 것을 특징으로 하는 시스템.
제10항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 극부 각각은 그 사이에서 자속을 용이하게 통과시키도록 서로 자기적으로 결합된 적어도 두 개의 연결된 극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제17항에 있어서, 각각의 개별 극부의 적어도 두 개의 극을 자기적으로 결합시키기 위해서 각각의 제1, 제2 및 제3 극부의 관련 극들 사이에 개재된 영구 자석을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제17항에 있어서, 각각의 극부의 치로부터 대향하는 각각의 적어도 하나의 극의 측면에서, 제1, 제2 및 제3 극부 각각의 적어도 하나의 극부의 일 단부에 부착된 영구 자석과,

상기 영구 자석과 각각의 극부의 다른 극을 전기 접속시키는 도전성판을 포함하며,

상기 영구 자석 및 도전성판은 각각의 극부의 적어도 두 개의 극을 자기적으로 결합시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
제10항에 있어서, 상기 이동자는 적어도 두 개의 직교하는 방향으로 플래튼에 대해 이동 가능한 것을 특징으로 하는 시스템.
선택적으로 자기화될 수 있는 비영구 자석 재료로 형성되고, 미리 형성된 치의 피치에 따라 이동 방향으로 이격되어 배열된 복수의 치를 갖는 플래튼과, 이동 방향을 따라 플래튼에 대해 이동하도록 지지된 하우징에 합체된 이동자를 포함하고,

상기 이동자는, 적어도 두 개의 치의 세트와 제1 극쌍의 일부 주위에 배치된 복수의 권선을 구비하고 적어도 두 개의 자기적으로 결합된 극으로 형성된 제1 극쌍과, 적어도 두 개의 치의 세트와 제2 극쌍의 일부 주위에 배치된 복수의 권선을 구비하고 적어도 두 개의 자기적으로 결합된 극으로 형성된 제2 극쌍과, 적어도 두 개의 치의 세트와 제3 극쌍의 일부 주위에 배치된 복수의 권선을 구비하고 적어도 두 개의 자기적으로 결합된 극으로 형성된 제3 극쌍을 포함하며,

상기 제2 극의 치의 세트는 상기 제1 극쌍의 치의 세트에 대해 이동 방향으로 (+/-120°+ L*180°)*P/360°만큼 오프셋되어 있고, 여기서 L은 자연수이고 P는 정해진 치의 피치이며,

상기 제3 극쌍의 적어도 하나의 치의 세트는 제1 극쌍의 치의 세트에 대해 이동 방향으로 (+/-240°+ M*180°)*P/360°만큼 오프셋되어 있고, 여기서 M은 자연수이며, 제1 극쌍의 치의 세트에 대해 (+/-240°+ N*180°)*P/360°만큼 오프셋되어 있고, 여기서 N은 자연수인 것을 특징으로 하는 3상 선형 모터 시스템.
이동 경로를 제공하기 위해 정해진 치의 피치를 따라 배열된 복수개의 이격된 치를 갖고 자속 경로를 제공하기 위해 선택적으로 자화 가능한 치형 수단과, 상기 치형 수단에 대해 상기 이동 경로를 따라 이동하기 위해 위치 설정된 이동 가능한 수단을 포함하며,

상기 이동 가능한 수단은,

전류가 흐를 때 전류가 흐르는 전자기 수단으로부터 상기 전류가 흐르는 극 수단의 관련 치와 정렬되는 치형 수단의 관련 치까지 지나가는 자기장을 발생시키기 위해 상기 경로를 따라 이격된 관계로 배열된 제1, 제2 및 제3 극 수단을 포함하며, 상기 각각의 제1, 제2 및 제3 극 수단은 상기 치형 수단의 관련 치에 대향하도록 배향되고 상기 정해진 치의 피치와 일치하는 치의 피치를 갖는 적어도 두 개의 치의 세트를 갖고,

상기 제2 극 수단의 적어도 두 개의 치의 세트는 상기 이동 경로를 따라 상기 제1 극 수단의 치의 세트에 대해 (+/-120°+ L*180°)*P/360°만큼 오프셋되어 있고, 여기서 L은 자연수이고 P는 정해진 치의 피치이며,

상기 제3 극 수단의 적어도 두 개의 치의 세트는 상기 이동 경로를 따라 제1 극 수단의 치의 세트에 대해 (+/-240°+ M*180°)*P/360°와 같은 거리 만큼 오프셋되어 있고, 여기서 M은 자연수이고 P는 정해진 치의 피치인 것을 특징으로 하는 3상 가변 자기저항 선형 모터 시스템.
제22항에 있어서, 상기 각각의 제1, 제2 및 제3 극 수단은 분리 극 부분을 추가로 포함하고, 상기 시스템은 각각의 제1, 제2 및 제3 극 수단의 분리 극 부분을 자기적으로 결합하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 3상 가변 자기 저항 선형 모터 시스템.
제22항에 있어서, 상기 이동 경로는 적어도 두 개의 직교하는 방향을 포함하는 것을 특징으로 하는 3상 가변 자기저항 선형 모터 시스템.