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公開番号2025086239
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-06
出願番号2023200164
出願日2023-11-27
発明の名称リニアモータ
出願人富士電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H02K 41/03 20060101AFI20250530BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】構造面からリニアモータのセンサレス制御の性能を向上させることが可能な技術を提供する。
【解決手段】本開示の一実施形態に係るリニアモータ1は、X軸方向に相対移動が可能なように対向して配置される電機子10及び界磁20を備える。そして、電機子10は、それぞれがコア11に巻き回され、X軸方向に沿って並べられる複数のコイル12を含み、界磁20は、X軸方向と直交するZ軸方向で電機子10に対向するように配置され、X軸方向に沿って並べられる複数の永久磁石21と、X軸方向に沿って永久磁石21と交互に配置されるように並べられる複数の軟磁性部材23とを含み、X軸方向において、コイル12が配置されるコイルピッチP_Cに対するコア11の界磁20と対向する部分の幅L_MCの比率xは、0.53以下である。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
相対移動が可能なように対向して配置される電機子及び界磁を備えるリニアモータであって、
前記電機子は、それぞれが第１の鉄心に巻き回され、前記相対移動の方向に沿って並べられる複数の巻線を含み、
前記界磁は、前記相対移動の方向と直交する方向で前記電機子に対向するように配置され、前記相対移動の方向に沿って並べられる複数の永久磁石と、前記相対移動の方向に沿って前記永久磁石と交互に配置されるように並べられる複数の第２の鉄心と、を含み、
前記相対移動の方向において、前記巻線が配置されるピッチに対する前記第１の鉄心の前記界磁と対向する部分の寸法の第１の比率は、０．５３以下である、
リニアモータ。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
前記第１の比率をxとし、前記相対移動の方向において、前記複数の永久磁石が並べられるピッチに対する前記第２の鉄心の寸法の第２の比率をａとしたときに、以下の関係式が成立する、
請求項１に記載のリニアモータ。
TIFF
2025086239000003.tif
24
169
【請求項３】
前記第１の鉄心は、前記界磁と対向する方向において、前記界磁と対向する部分の寸法が他の部分の寸法よりも大きい、
請求項１又は２に記載のリニアモータ。
【請求項４】
前記永久磁石は、レアアースフリーで構成される、
請求項１又は２に記載のリニアモータ。
【請求項５】
前記永久磁石は、レアメタルフリーで構成される、
請求項４に記載のリニアモータ。
【請求項６】
前記永久磁石は、ランタンフリー且つコバルトフリーのフェライト磁石である、
請求項５に記載のリニアモータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、リニアモータに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、電動機の誘起電圧や突極性を利用して磁極位置を推定することにより、位置センサや速度センサを用いずに電動機の制御を行うセンサレス制御が知られている。
【０００３】
特に、回転機と比較して相対的に低速で動作するリニアモータの場合、誘起電圧が低下してしまうことから、突極性を利用してセンサレス制御が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－１７１６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、リニアモータの電流条件によって、リニアモータの突極性に関する特性が変化する場合がある。例えば、比較的大きい電流が流れる中負荷から高負荷の電流条件下では、リニアモータの磁気飽和が顕著となってインダクタンス特性に変化が生じ、その結果、リニアモータの突極性に関する特性が変化する場合がある。そのため、電流条件の変化に応じた突極性に関する特性の変化によって、磁極位置の推定精度が低下し、その結果、リニアモータの制御性能の悪化を招来する可能性がある。
【０００６】
そこで、上記課題に鑑み、構造面からリニアモータのセンサレス制御の性能を向上させることが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
相対移動が可能なように対向して配置される電機子及び界磁を備えるリニアモータであって、
前記電機子は、それぞれが第１の鉄心に巻き回され、前記相対移動の方向に沿って並べられる複数の巻線を含み、
前記界磁は、前記相対移動の方向と直交する方向で前記電機子に対向するように配置され、前記相対移動の方向に沿って並べられる複数の永久磁石と、前記相対移動の方向に沿って前記永久磁石と交互に配置されるように並べられる複数の第２の鉄心と、を含み、
前記相対移動の方向において、前記巻線が配置されるピッチに対する前記第１の鉄心の前記界磁と対向する部分の寸法の第１の比率は、０．５３以下である、
リニアモータが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
上述の実施形態によれば、構造面からリニアモータのセンサレス制御の性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
リニアモータの一例を示す側面断面図である。
電機子の一例を示す平面断面図である。
リニアモータのインダクタンス軌跡を模式的に示す図である。
比較例に係るリニアモータの電流条件の変化に伴うインダクタンス軌跡の変化を示す図である。
リニアモータのインダクタンス特性に関わるリニアモータの構成要素の寸法を説明する図である。
コイルピッチに対するコアのＺ軸方向の端部の幅の比率、及び磁極ピッチに対する軟磁性部材の長さの比率と、特定の電流条件下でのリニアモータのインダクタンス軌跡の傾きとの関係に関する解析結果の一例を示す図である。
リニアモータの一例の電流条件の変化に伴うインダクタンス軌跡の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施形態について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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