(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と可動子とが互いに相対運動するリニアモータであって、
前記固定子と前記可動子とは、互いに磁気的に作用をする複数の種類の極と、前記複数の種類の極が前記種類の順に前記相対運動の方向に周期的に配列された周期構造とを各々有し、
前記固定子は、前記相対運動の方向に複数離れて配列され、
隣り合う前記固定子の固定子間距離が、前記可動子の長さ以下であり、
前記固定子の極または前記可動子の極が、コイルにより構成され、
前記コイルに供給する電流を、前記固定子間距離に基づき制御する電流制御手段と、
前記固定子の極および前記可動子の極のいずれか一方が、駆動用の永久磁石により構成され、
前記コイル側の前記固定子または前記可動子に設けられ、かつ、前記駆動用の永久磁石を検出して位置を算出するための複数の位置検出装置と、
前記複数の位置検出装置からの信号を切り替え、前記電流制御手段に出力する位置情報切替器と、
を備え、
前記電流制御手段が、前記コイルに供給する電流を、前記位置情報切替器からの信号と前記固定子間距離とに基づき制御することを特徴とする分散配置リニアモータ。
【請求項２】
請求項１に記載の分散配置リニアモータにおいて、
前記位置検出装置が、前記相対運動の方向において前記コイル側の前記固定子または前記可動子の極の外側に配置されることを特徴とする分散配置リニアモータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の分散配置リニアモータにおいて、
前記位置情報切替器が、前記複数の位置検出装置からの信号のうち、最新に入力した信号を、前記電流制御手段に出力することを特徴とする分散配置リニアモータ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の分散配置リニアモータにおいて、
前記位置検出装置の情報に基づき、前記固定子間距離を算出する固定子間距離算出手段を更に備え、
前記電流制御手段が、前記コイルに供給する電流の位相を、前記固定子間距離に基づき算出することを特徴とする分散配置リニアモータ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の分散配置リニアモータにおいて、
前記固定子間距離が、隣り合う前記固定子の極同士の最小距離であり、
前記可動子の長さが、前記可動子の極同士の最大距離であることを特徴とする分散配置リニアモータ。
【請求項６】
固定子と可動子とが互いに相対運動するリニアモータにおいて、
前記固定子と前記可動子とは、互いに磁気的に作用をする複数の種類の極と、前記複数の種類の極が前記種類の順に前記相対運動の方向に周期的に配列された周期構造とを各々有し、
前記固定子は、前記相対運動の方向に複数離れて配列され、
隣り合う前記固定子の固定子間距離が、前記可動子の長さ以下であり、
前記固定子の極または前記可動子の極が、コイルにより構成され、
前記固定子の極および前記可動子の極のいずれか一方が、駆動用の永久磁石により構成され、
前記コイル側の前記固定子または前記可動子に設けられ、かつ、前記駆動用の永久磁石を検出して位置を算出するための複数の位置検出装置と、
前記複数の位置検出装置からの信号を切り替えて出力する位置情報切替器と、
を備えた分散配置リニアモータであって、
前記コイルに供給する電流を、前記位置情報切替器からの信号と前記固定子間距離とに基づき制御することを特徴とする分散配置リニアモータの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送装置の台車の駆動などに用いられるリニアモータに関し、特に、リニアモータの固定子が分散されて配置された分散配置リニアモータ、およびそのリニアモータを制御する分散配置リニアモータの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品やワーク等の搬送等に使用されるリニアモータは、１つの固定子上を可動子が移動する構造が一般的である。しかし、搬送路が長くなると、設備コストが高くなる等の問題が生じるため、固定子を分散させて配置する方法が提案されている。このような分散配置（非連続配置）された固定子において、例えば、特許文献１には、二次側台車の位置と加速度との関係を把握し、オープンループで駆動する地上一次側分散配置方式を採用しても速度むらが生じないようなリニアモータの速度変動低減方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８０８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、分散配置された固定子においては、１つの固定子上において１つの可動子を制御する場合と異なり、複数の固定子や複数の可動子の互いの関連性等を考慮する必要があるので、制御の仕方も多様となる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術は、主に加速度が変化している時の運転における速度むらをなくすためのリニアモータの速度変動低減方法である。特に、可動子が固定子から一旦離れて、再び次の固定子に移動する場合の制御方法である。
【０００６】
そのため、可動子が固定子間を跨ぐ場合等、固定子の分散配置を十分考慮したリニアモータとは言えない。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、固定子の分散配置に適した分散配置リニアモータおよび分散配置リニアモータの制御方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、固定子と可動子とが互いに相対運動するリニアモータであって、前記固定子と前記可動子とは、互いに磁気的に作用をする複数の種類の極と、前記複数の種類の極が前記種類の順に前記相対運動の方向に周期的に配列された周期構造とを各々有し、前記固定子は、前記相対運動の方向に複数離れて配列され、隣り合う前記固定子の固定子間距離が、前記可動子の長さ以下であり、前記固定子の極または前記可動子の極が、コイルにより構成され、前記コイルに供給する電流を、前記固定子間距離に基づき制御する電流制御手段と、前記固定子の極および前記可動子の極のいずれか一方が、駆動用の永久磁石により構成され、前記コイル側の前記固定子または前記可動子に設けられ、かつ、前記駆動用の永久磁石を検出して位置を算出するための複数の位置検出装置と、前記複数の位置検出装置からの信号を切り替え、前記電流制御手段に出力する位置情報切替器と、を備え、前記電流制御手段が、前記コイルに供給する電流を、前記位置情報切替器からの信号と前記固定子間距離とに基づき制御することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の分散配置リニアモータにおいて、前記位置検出装置が、前記相対運動の方向において前記コイル側の前記固定子または前記可動子の極の外側に配置されることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の分散配置リニアモータにおいて、前記位置情報切替器が、前記複数個の位置検出装置からの信号のうち、最新に入力した信号を、前記電流制御手段に出力することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の分散配置リニアモータにおいて、前記位置検出装置の情報に基づき、前記固定子間距離を算出する固定子間距離算出手段を更に備え、前記電流制御手段が、前記コイルに供給する電流の位相を、前記固定子間距離に基づき算出することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の分散配置リニアモータにおいて、前記固定子間距離が、隣り合う前記固定子の極同士の最小距離であり、前記可動子の長さが、前記可動子の極同士の最大距離であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明は、固定子と可動子とが互いに相対運動するリニアモータにおいて、前記固定子と前記可動子とは、互いに磁気的に作用をする複数の種類の極と、前記複数の種類の極が前記種類の順に前記相対運動の方向に周期的に配列された周期構造とを各々有し、前記固定子は、前記相対運動の方向に複数離れて配列され、隣り合う前記固定子の固定子間距離が、前記可動子の長さ以下であり、前記固定子の極または前記可動子の極が、コイルにより構成され、前記固定子の極および前記可動子の極のいずれか一方が、駆動用の永久磁石により構成され、前記コイル側の前記固定子または前記可動子に設けられ、かつ、前記駆動用の永久磁石を検出して位置を算出するための複数の位置検出装置と、前記複数の位置検出装置からの信号を切り替えて出力する位置情報切替器と、を備えた分散配置リニアモータであって、前記コイルに供給する電流を、前記位置情報切替器からの信号と前記固定子間距離とに基づき制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、可動子が固定子から隣の固定子に移動する際、可動子の推進力に損失が生じないように、電流制御手段に基づき、コイルに供給する電流を制御して、速度制御ができるという、固定子の分散配置に適した分散配置リニアモータおよび分散配置リニアモータの制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る分散配置リニアモータの駆動システムの概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図１の分散配置リニアモータの固定子および可動子の一例を模式的に示す斜視図である。
【図３】図１における固定子の配列の一例を示す平面図である。
【図４】図１に分散配置リニアモータの駆動システムにおいて、固定子間を詳細に示す模式図である。
【図５】図１のモータ制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】図５の磁気センサにおいて、二組のフルブリッジ構成の磁気センサを示す図（図中（Ａ）は磁気センサの強磁性薄膜金属の形状を示す平面図、図中（Ｂ）は等価回路図）である。
【図７】図５の磁気センサから出力される正弦波状信号および余弦波状信号を示すグラフである。
【図８】図１における固定子および可動子の極の周期構造を示す模式図である。
【図９】図１のブロック図において、信号の流れを示す模式図である。
【図１０】（Ａ）から（Ｅ）は、図１における位置情報切替器の動作のパターンの一例を示す模式図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る分散配置リニアモータの固定子および可動子の一例を模式的に示す斜視図である。
【図１２】図１１における固定子の極の周期構造を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る分散配置リニアモータの駆動システムの概略構成および機能について、図に基づき説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る分散配置リニアモータの駆動システムの概略構成を示すブロック図である。図２は、図１の分散配置リニアモータの固定子と可動子とを示す斜視図である。図３は、図１の固定子の配列を示す平面図である。図４は、図１に分散配置リニアモータの駆動システムにおいて、固定子間を詳細に示す模式図である。図５は図１のモータ制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、分散配置リニアモータの駆動システムは、部品やワーク等を搬送する分散配置リニアモータ１と、分散配置リニアモータ１を制御する複数個のモータ駆動装置４０、４０Ｂ、４０Ｃと、複数個のモータ駆動装置（ドライバ）４０、４０Ｂ、４０Ｃを制御する上位コントローラ５０と、を備えている。
【００２０】
分散配置リニアモータ１は、磁気的な作用により互いに相対運動する固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃおよび可動子２０と、固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃに対する可動子２０の相対的な位置を検出する複数個の位置検出装置３０と、複数個の位置検出装置３０からの信号を切り替える位置情報切替器３５と、を有する。そして、分散配置リニアモータ１は、固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃが、搬送方向に所定の間隔で離れて配列されている。
【００２１】
上位コントローラ５０と各々のモータ駆動装置４０とは、制御ライン５１により接続されている。モータ駆動装置４０と位置情報切替器３５とは、エンコーダケーブル５２により接続されている。位置情報切替器３５と、同じ固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃに設置された位置検出装置３０とは、エンコーダケーブル５２により接続されている。モータ駆動装置４０と固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃとは、動力ケーブル５３により接続されている。
【００２２】
なお、可動子２０は、図示しない案内装置により、所定の軌道を案内され、また、固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃと可動子２０とのギャップが維持される。
【００２３】
図２や図４に示すように、固定子１０、１０Ｂは、３相交流電流が供給され可動子２０と磁気的に作用をするコイル１１と、コイル１１が巻かれた突極１２と、を有する。コイル１１は、Ｕ相用のコイル１１ａ、Ｖ相用のコイル１１ｂ、および、Ｗ相用のコイル１１ｃの３種類がある。突極１２は、コイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃに対応してＵ相用の突極１２ａと、Ｖ相用の突極１２ｂ、Ｗ相用の突極１２ｃの３種類がある。これらが、コイル１１に電流を流すことにより可動子２０側に生じる極の一例で、このように固定子の極が、コイル１１により構成される一例である。そして、これらコイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃおよび突極１２ａ、１２ｂ、１２ｃが、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順に、固定子１０、１０Ｂと可動子２０の相対運動の方向に周期的に配列された周期構造が形成される。すなわち、相対運動の方向の一例である固定子１０、１０Ｂの長手方向にコイル１１および突極１２はＵ相・Ｖ相・Ｗ相の周期構造を形成している。
【００２４】
なお、突極１２を含む固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃの電磁石のコア部は、珪素鋼などの磁気ヒステリシス損失の少ない磁性材料からなり、図２に示したように、コア部は、固定子１０、１０Ｂの幅方向に延びて可動子２０の対向する側に突出した突極１２を形成し、この突極１２が固定子１０、１０Ｂの長手方向に櫛歯状に並んでいる。
【００２５】
図３に示すように、固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃは、ある間隔（固定子間距離）を開けて、相対運動の方向の一例である固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃの長手方向に固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃ等の順に離れて配列されている。ここで、固定子間距離の一例として、図４に示すように、隣り合う固定子１０、１０Ｂの同じ種類の極同士の最小距離Ｄ１や隣り合う固定子１０、１０Ｂの極同士の最小距離Ｄ２が挙げられる。
【００２６】
次に、可動子２０は、図２に示したように、部品やワーク等を載せるテーブル２１と、テーブル２１の下面に設置された駆動用の永久磁石２２と、を有し、部品やワーク等のキャリアとして機能する。
【００２７】
永久磁石２２は、図４に示すように、固定子１０、１０Ｂに対向する側の極がＮ極であるＮ極磁石２２ａと、Ｓ極であるＳ極磁石２２ｂとを有する。そして、Ｎ極、Ｓ極の順に、Ｎ極磁石２２ａとＳ極磁石２２ｂとが交互に、固定子１０、１０Ｂと可動子２０の相対運動の方向に周期的に配列された周期構造が形成される。すなわち、可動子２０は、相対運動の方向の一例である固定子１０の長手方向にＮ極・Ｓ極の周期構造を有している。また、可動子の長さは、例えば、可動子２０の極同士の最大距離Ｌｍｖである。
【００２８】
そして、固定子１０の各コイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃに流された３相交流の電流の向きや強さに応じて移動磁界が発生し、突極１２ａ、１２ｂ、１２ｃと、Ｎ極磁石２２ａおよびＳ極磁石２２ｂとが磁気的に作用して、固定子１０の長手方向に固定子１０と可動子２０の相対運動が生じる。すなわち、固定子１０と可動子２０とは、互いに磁気的に作用をし、可動子２０は、固定子１０の長手方向に相対運動する。
【００２９】
位置検出装置３０（３０Ｌ、３０Ｒ）は、図４に示すように、磁気を検出する磁気センサ３１と、磁気センサ３１からの信号を、位置を特定して検出するための信号に変換する位置検出回路３２と、を有する。ここで、磁気センサ３１は、固定子１０に設置された位置検出装置３０において、可動子２０に対向する側の中心部分にある。
【００３０】
位置検出装置３０は、図１や図３等に示したように、固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃの長手方向の両端にある突極１２の外側に配列され、かつ、固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃの幅方向の中央に配置されている。そして、固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃの可動子２０に対向する側に磁気センサ３１が面するように設置されている。位置検出装置３０の設置位置は、固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃの長手方向に離れて設けられ、コイル１１の影響を受けにくいところならばよい。また、図４に示したように、固定子１０の位置検出装置３０Ｒは、図中右端の突極１２ｃの外側に、固定子１０Ｂの位置検出装置３０Ｌは、図中左端の突極１２ａの外側に、設置されている。
【００３１】
そして、磁気センサ３１は、固定子１０および可動子２０の相対運動の方向に延びた永久磁石２２による磁界を検出する。磁気センサ３１は、固定子１０および可動子２０が相対運動することによる磁界の変化を検出する。特に、磁気センサ３１は、磁界の方向を検出するセンサである。位置検出装置３０間の距離Ｄｓ、すなわち磁気センサ間の距離Ｄｓが、可動子２０の長さＬｍｖ以下である。つまり、これが、第１の磁気センサ３１と第２の磁気センサ３１との距離が、可動子２０における極同士の最大距離以下である一例である。
【００３２】
次に、位置情報切替器３５は、図１や図５に示したように、複数の位置検出装置３０からの入力信号が複数あると、そのうち１つを選択して、モータ駆動装置４０に対して出力する。例えば、位置情報切替器３５は、最新に入力した入力信号を出力する。また、位置情報切替器３５は、入力信号が１つの場合は、そのまま出力し、入力信号がない場合は、出力をしない。
【００３３】
次に、モータ駆動装置４０は、図５に示すように、センサ等の情報に基づきリニアモータの固定子１０に流す電流を制御する制御器４１と、制御器４１に基づき電源４５から電力を変換する電力変換器４２と、電力変換器４２が固定子１０に流している電力を検出する電流センサ４３と、固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃ間の距離の情報を入力する入力手段（図示せず）を有する。なお、モータ駆動装置４０Ｂ、４０Ｃも同様の構成である。
【００３４】
制御器４１は、電流センサ４３と、制御ライン５１により上位コントローラ５０と、エンコーダケーブル５２により位置情報切替器３５と接続されている。
【００３５】
そして、制御器４１は、上位コントローラ５０からの指令値どおりに可動子２０が移動するように、ＰＷＭインバータ(PWM:Pulse Width Modulation)等の電力変換器４２を制御し、最終的には固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃのコイル１１に供給する電流を制御する。制御器４１の制御系は、位置制御を行う位置制御ループと、速度制御を行う速度制御ループと、電流制御を行う電流制御ループ等と、から構成される。そして、制御器４１は、コイル１１に供給する電流を、固定子間距離に基づき制御する電流制御手段の一例として機能する。なお、制御器４１は、固定子間距離に関する情報や、固定子間距離に基づく電流の位相に関する情報を、上位コントローラ５０から得る。
【００３６】
モータ駆動装置４０は、図１や図４に示したように、上位コントローラ５０からの指令値により制御され、上位コントローラ５０の指令値どおりの位置に達するまで、位置検出装置３０からの情報に基づき、固定子１０のコイル１１に電流を供給する。
【００３７】
上位コントローラ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等を有し、位置指令に関する情報若しくは速度指令に関する情報を、予め設定してある作業の手順に従い、各モータ駆動装置４０、４０Ｂ、４０Ｃに指令値を出力する。また、上位コントローラ５０は、各モータ駆動装置４０、４０Ｂ、４０Ｃを通してコイル１１に供給する電流の位相を、固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃ間の固定子間距離、例えば、図４に示すように、隣り合う固定子１０、１０Ｂの同じ種類の極同士の最小距離Ｄ１や隣り合う固定子１０、１０Ｂの極同士の最小距離Ｄ２に基づき算出する。そして、各モータ駆動装置４０、４０Ｂ、４０Ｃを制御する際、位相差の情報を付加して、各モータ駆動装置４０、４０Ｂ、４０Ｃに位置指令に関する情報若しくは速度指令に関する情報を出力する。このように、上位コントローラ５０は、電流制御手段の一例として、コイル１１に供給する電流の位相を、固定子間距離Ｄ１、Ｄ２に基づき算出する。
【００３８】
なお、リニアモータ１は、可動子または固定子の一方として、Ｎ極およびＳ極の磁極が交互に並べられた１つの軸線方向と直交する方向の両端面にＮ極およびＳ極の磁極が着磁される複数個の永久磁石が、軸線方向に並べられる界磁マグネットを有し、可動子または固定子の他方として、界磁マグネットにすきまを介して対向する複数のコイルを有するフラットタイプリニアモータの一例である。
【００３９】
次に、固定子１０、１０Ｂの配列関係等を図４に基づき詳細に説明する。
【００４０】
図４に示すように、固定子１０、１０Ｂの突極１２は、コイルピッチＣｐの１周期の長さで、突極１２ａ、１２ｂ、１２ｃの順に配列されている。固定子１０、１０Ｂの周期構造における１周期の長さの一例であるコイルピッチＣｐは、ＵＶＷ相のうち、同じ相の突極同士の最小距離である。例えば、Ｕ相用の突極１２ａと次のＵ相用の突極１２ａとの距離である。なお、図４では、突極１２の中心部分を基準に距離を描いている。ここで、固定子１０、１０Ｂや可動子２０における距離や長さの測り方は、突極１２や永久磁石２２の極の種類を考慮しない周期構造における同じ位相のところを結んで測ればよい。例えば、突極１２の中心の他、突極１２の一方側の角を結んだ距離や長さでもよい。
【００４１】
隣り合う固定子１０、１０Ｂの同じ種類の極同士の最小距離Ｄ１の一例は、固定子１０において、最も固定子１０Ｂ側にあるＵ相の突極１２ａと、固定子１０Ｂにおいて、最も固定子１０側にあるＵ相の突極１２ａとを結んだ距離である。このように、距離Ｄ１が可動子２０の長さＬｍｖ以下であると、可動子２０が、固定子１０と固定子１０Ｂとに跨いだ状態が可能であり、固定子１０、１０Ｂの極のいずれかと、可動子２０の極いずれかと、が常に対向している状態になる。さらに、固定子１０、１０Ｂの極の組であるＵＶＷ相の極１２ａ、１２ｂ、１２ｃと、可動子２０の極いずれかと、が常に対向している状態になる。このように最小距離Ｄ１と長さＬｍｖとの関係が、隣り合う固定子１０、１０Ｂの固定子間距離Ｄ１が可動子２０の長さＬｍｖ以下である一例である。
【００４２】
また、図４に示すように、隣り合う固定子１０、１０Ｂの極同士の最小距離Ｄ２の一例は、固定子１０において、最も固定子１０Ｂ側にあるＷ相の突極１２ｃと、固定子１０Ｂにおいて、最も固定子１０側にあるＵ相の突極１２ａとを結んだ距離である。この距離Ｄ２は、可動子２０の長さＬｍｖ以下である。ここで、可動子２０の長さＬｍｖは、図４に示すように、可動子２０の相対運動方向の両端にある永久磁石２２同士を結んだ距離である。すなわち、可動子２０の極同士の最大距離の一例である。
【００４３】
このように、距離Ｄ２が可動子２０の長さＬｍｖ以下であると、可動子２０が、固定子１０と固定子１０Ｂとに跨いだ状態が可能であり、固定子１０、１０Ｂの極のいずれかと、可動子２０の極いずれかと、が常に対向している状態になる。このように最小距離Ｄ２と長さＬｍｖとの関係が、隣り合う固定子１０、１０Ｂの固定子間距離Ｄ２が可動子２０の長さＬｍｖ以下である一例である。
【００４４】
次に、固定子１０のコイル１１と、固定子１０Ｂのコイル１１と、供給する電流の位相について説明する。
【００４５】
図４に示すように、隣接する固定子１０、１０Ｂ間の距離Ｄ１と、コイルピッチＣｐの自然数倍の差の距離λは、
λ＝Ｄ１−Ｃｐ×自然数  （λ＜Ｃｐ）・・・（１）
である。このとき、固定子１０のコイル１１に流す電流と、固定子１０Ｂのコイル１１に流す電流との位相差ψは、
ψ＝２π・λ／Ｃｐ  ・・・（２）
となる。固定子１０のコイル１１に流す電流の波形をｃｏｓ(ωｔ)とすると、固定子１０Ｂのコイル１１に流す電流の波形は、ｃｏｓ(ωｔ＋ψ)となる。
【００４６】
なお、隣接する固定子１０、１０Ｂ間の距離Ｄ２を用いる場合、図８に示すように、距離Ｄ２に、Ｕ相の極１２ａとＷ相の極１２ｃとの距離、すなわち、コイルピッチＣｐの２／３を加えればよい。距離Ｄ１と距離Ｄ２との関係式は、
Ｄ１＝Ｄ２＋２／３・Ｃｐ  ・・・（３）
となる。
【００４７】
また各Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電流に対して、位相差ψを設ける。また、隣接する固定子１０、１０Ｂ間の距離Ｄ１は、上位コントローラ５０に、分散配置リニアモータの構造の設計値として、入力される。  
【００４８】
次に、位置検出装置３０を構成する磁気センサ３１について図に基づき説明する。
【００４９】
図６は、図１の位置検出装置を構成する二組のフルブリッジ構成の磁気センサを示す図（図中（Ａ）は磁気センサの強磁性薄膜金属の形状を示す平面図、図中（Ｂ）は等価回路図）である。
【００５０】
位置検出装置３０の磁気センサ３１は、Ｓｉ若しくはガラス基板と、その上に形成されたＮｉ，Ｆｅなどの強磁性金属を主成分とする合金の強磁性薄膜金属で構成される磁気抵抗素子を有する。磁気センサは、特定の磁界方向で抵抗値が変化するためにＡＭＲ(Anisotropic-Magnetro-Resistance)センサ（異方性磁気抵抗素子）と呼ばれる。
【００５１】
図６に示したように、位置検出装置３０の磁気センサは、運動の方向を知るために、二組のフルブリッジ構成のエレメントを、互いに４５°傾くように１つの基板上に形成されている。二組のフルブリッジ回路によって得られた出力ＶoutＡとＶoutＢは、図７に示されるように、互いに９０°の位相差を持つ余弦波および正弦波となる。磁石２２ａ、２２ｂが相対運動方向に交互に配列されているため、位置検出装置３０の出力が、余弦波および正弦波となる。このように位置検出装置３０は、可動子２０の駆動用の永久磁石２２の周期構造に基づき、相対運動によって周期的に生ずる磁界の方向の変化を、９０°の位相差を持つ正弦波状信号および余弦波状信号として出力する。
【００５２】
磁気センサの出力信号は位置検出回路３２に取り込まれ、９０°位相が異なる正弦波状信号および余弦波状信号にディジタル的な内挿処理を加えて高分解能の位相角データに変換される。
【００５３】
そして、位置検出回路３２は、この位相角データからＡ相エンコーダパルス信号（正弦波状信号に対応）およびＢ相エンコーダパルス信号（余弦波状信号に対応）を生成し、１周期に１度のＺ相パルス信号を生成する。これらＡ相エンコーダパルス信号、Ｂ相エンコーダパルス信号およびＺ相パルス信号の位置信号が、位置情報切替器３５に入力される。図５に示したように、モータ駆動装置４０は、これらＡ相エンコーダパルス信号、Ｂ相エンコーダパルス信号およびＺ相パルス信号の位置信号に基づいて、電力変換器４２を制御する。
【００５４】
次に、固定子１０、１０Ｂの間隔が、コイルピッチＣｐの自然数倍の場合を説明する。
図８は、固定子１０、１０Ｂおよび可動子２０の極の周期構造を示す模式図である。
【００５５】
図８に示すように、この距離Ｄ１が、コイルピッチＣｐの自然数倍になるように、固定子１０、１０Ｂ、同士の間隔がとられ、固定子１０、１０Ｂが離れて配列されている。また、別の見方をすると、固定子１０の周期構造の位相と固定子１０Ｂ周期構造の位相とが互いに一致している。すなわち、固定子１０のＵＶＷ相の周期構造を、図４中破線で示すように固定子１０Ｂ側に仮想的に延長させて、この延長上に固定子１０Ｂの周期構造が重なるように、固定子１０が配置されている。
【００５６】
なお、固定子１０の周期構造の位相と固定子１０Ｂの周期構造の位相とが互いに一致していること等を言い換えると、固定子１０から固定子１０Ｂまで連続して、コイル１１や突極１２の周期構造を有して続いた１つの固定子において、距離Ｄ２の部分のコイル１１や突極１２を省いたことに相当する。但し、距離Ｄ２の両端部分のコイル１１や突極１２を除く。また、図８の場合、距離Ｄ１は、コイルピッチＣｐの２以上の自然数倍である。また、固定子１０における固定子１０側の端にあるＶ、Ｗ相の突極１２ｂ、１２ｃがなく、Ｕ相の突極１２ａが最も固定子１０側にある場合を想定すると、距離Ｄ１は、コイルピッチＣｐの１以上の自然数倍である。
【００５７】
このように固定子１０、１０Ｂを配置すると、すなわち、λ＝０になるように、固定子１０、１０Ｂを配置すると、上位コントローラ５０は、モータ駆動装置４０、４０Ｂに同相の電流が流れるように、指令値を出力する。
【００５８】
次に、可動子２０が、固定子１０から、固定子１０Ｂを通過して、固定子１０Ｃで停止するパターンについて図９および図１０に基づき、説明する。
【００５９】
まず図９に示すように、上位コントローラ５０が、固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃのモータ駆動装置４０に指令値を出力する。このとき、上位コントローラ５０は、固定子１０、１０Ｂ間の距離に基づき、固定子１０のコイルと固定子１０Ｂのコイルとに位相差ψがある電流を供給し、固定子１０Ｂ、１０Ｃ間の距離に基づき、固定子１０のコイルと固定子１０Ｂのコイルとに位相差ψがある電流を供給するための指令値を出力する。そして、固定子１０の位置情報切替器３５から信号が来ているので、固定子１０のモータ駆動装置４０が、固定子１０に電流を供給する。
【００６０】
図１０（Ａ）に示すような状態から、図１０（Ｂ）に示すような状態になると、固定子１０Ｂの位置検出装置３０Ｌが信号を出力し始め、この信号を位置情報切替器３５がモータ駆動装置４０Ｂに出力する。可動子２０は、固定子１０からの推進力と、固定子１０Ｂから推進力とを得るが、上位コントローラ５０が、固定子１０、１０Ｂ間の距離に基づいた位相差でモータ駆動装置４０、４０Ｂが電流を供給できるように、モータ駆動装置４０、４０Ｂを制御している。
【００６１】
そして、図１０（Ｃ）に示すような状態になると、固定子１０Ｂの位置検出装置３０Ｒが信号を出力し始め、この信号に、位置情報切替器３５が出力信号を切り替える。ここで、固定子１０上の原点は、図１０（Ｂ）に示すような状態での位置検出装置３０Ｌでも、図１０（Ｃ）に示すような状態での位置検出装置３０Ｒでもよい。これら原点により、可動子２０の位置を途中で補正してもよいが、次の固定子１０Ｃ上で、最終的に位置の補正をしてもよい。
【００６２】
そして、図１０（Ｄ）に示すような状態になると、固定子１０Ｃの位置検出装置３０Ｌが信号を出力し始め、この信号を位置情報切替器３５がモータ駆動装置４０Ｃに出力する。可動子２０は、固定子１０Ｂからの推進力と、固定子１０Ｃから推進力とを得るが、上位コントローラ５０が、固定子１０Ｂ、１０Ｃ間の距離に基づいた位相差でモータ駆動装置４０Ｂ、４０Ｃが電流を供給できるように、モータ駆動装置４０Ｂ、４０Ｃを制御している。
【００６３】
そして、図１０（Ｄ）の状態を経由して、図１０（Ｅ）に示すような目標位置に達する。
【００６４】
本実施形態によれば、固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃと可動子２０とが互いに相対運動するリニアモータ１であって、固定子と可動子とは、互いに磁気的に作用をする複数の種類の極（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）（２２ａ、２２ｂ）と、複数の種類の極が種類の順に相対運動の方向に周期的に配列された周期構造とを各々有し、固定子は、相対運動の方向に複数離れて配列され、隣り合う固定子の固定子間距離Ｄ１、Ｄ２が、可動子の長さＬｍｖ以下であり、固定子の極がコイル１１により構成され、隣り合う固定子の固定子間距離Ｄ１、Ｄ２に基づき、コイルに供給する電流を制御する電流制御手段と、を備えたことにより、可動子が固定子から隣の固定子に移動する際、可動子の推進力に損失が生じないように、電流制御手段に基づき、コイルに供給する電流を制御して、速度制御ができるという、固定子の分散配置に適した分散配置リニアモータおよび分散配置リニアモータの制御方法を提供することができる。
【００６５】
また、本実施形態のリニアモータ１は、固定子１０、１０Ｂ間の距離が固定子１０の周期構造の位相と固定子１０Ｂの周期構造の位相とが互いに一致させるように、または、距離Ｄ１が、コイルピッチＣｐの自然数倍にならない場合でも、固定子の極と可動子の極とが可動子の推進力に損失が生じないようにできるため、固定子１０、１０Ｂの配置の設計の自由度が増加する。
【００６６】
また、本実施形態のリニアモータ１は、隣り合う固定子の固定子間距離Ｄ１、Ｄ２が、可動子の長さＬｍｖ以下であり、可動子２０が固定子間を跨いだ状態で、各固定子からの推進力が干渉しないようにできるため、可動子２０はスムーズに移動できる。特に、固定子間距離が、隣り合う固定子の極同士の最小距離Ｄ１、Ｄ２であり、可動子２０の長さが、可動子の極同士の最大距離Ｌｍｖである場合、固定子１０、１０Ｂの極のいずれかと、可動子２０の極いずれかと、が常に対向している状態になる。
【００６７】
また、上位コントローラ５０が、電流制御手段として、コイル１１に供給する電流の位相を、固定子間距離Ｄ１、Ｄ２に基づき算出する場合、可動子２０の推進力に損失が生じないように、コイル１１に供給する電流を制御して、速度制御ができる。
【００６８】
また、可動子２０の極が、駆動用の永久磁石２２により構成され、コイル１１側の固定子１０に設けられ、かつ、駆動用の永久磁石２２を検出して位置を算出するための位置検出装置３０を更に備えた場合、位置検出装置３０により、コイル１１に流す電流の位相を変える場合のタイミングを計ることができる。
【００６９】
さらに、可動子２０に配列された永久磁石２２を、位置検出装置３０が検出し、２つの位置検出装置３０が、相対運動方向に可動子２０の長さ以下に配置されていると、各固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃ等における基準位置を定めることができ、しかも、いずれかの位置検出装置３０が可動子２０を常に検出できる。したがって、固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃ等ごとに、原点用のマークと原点検出用のセンサとが不要となり、より簡易な構成により正確に位置制御ができる。このように原点用のマークと原点検出用のセンサの分の部品の数が減り、また、これらを設置する手間が省ける。さらに、可動子２０の状況に応じて原点を定めることができ、指令値に対して誤差があった場合に補正するので精度の高い搬送システムを実現することができる。
【００７０】
また、固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃごとにモータ駆動装置４０、４０Ｂ、４０Ｃを配置し、固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃを各々独立に動かすことができるので、動きの自由度の高い搬送システムを形成させることができる。様々な移動パターンを実現でき、作業の手順に合わせ、可動子２０を柔軟に制御できる。
【００７１】
また、可動子２０が有する極の周期構造に基づき、相対運動によって周期的変化し生ずる磁界の方向を、９０°の位相差を持つ正弦波状信号および余弦波状信号として出力し、これら正弦波状信号および余弦波状信号に基づいて、可動子２０の位置を検出することにより、各固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃや可動子２０に設置するリニアスケールが不要になり、固定子１０、１０Ｂ、１０Ｃが分散配置されたリニアモータをより簡易な構成にすることができる。また、位置制御を正確に行うためにリニアスケールを精度よく設置する必要があったが、リニアスケールを設置する手間が省くことができる。
【００７２】
さらに、固定子１０側に位置検出装置３０が設置され、可動子２０にはエンコーダケーブル５２を設ける必要がなく、エンコーダケーブル５２を引き回したり、エンコーダケーブル５２同士が絡まったりすることがないため、可動子２０が複数ある搬送システムでは、特に有効である。また、可動子２０に駆動用の永久磁石２２が設置され、可動子２０が動力ケーブルを有する必要がないため、完全にケーブルレスの可動子２０にすることでき、可動子２０が複数ある搬送システムでは特に有効である。
【００７３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る分散配置リニアモータの駆動システムについて説明する。まず、第２実施形態に係る分散配置リニアモータの駆動システムの概略構成について、図を用いて説明する。なお、前記第１実施形態と同一または対応する部分には、同一の符号を用いて異なる構成および作用のみを説明する。その他の実施形態および変形例も同様とする。
【００７４】
図１１は、本発明の第２実施形態に係る分散配置リニアモータの固定子および可動子の一例を模式的に示す斜視図である。図１２は、図１１における固定子の極の周期構造を示す模式図である。
【００７５】
図１１に示すように、第１実施形態のリニアモータと異なり、固定子に駆動用の永久磁石が配列され、可動子に３相用のコイルや位置検出装置等が設けられている。
【００７６】
分散配置リニアモータの駆動システムは、図１２に示すように、部品やワーク等を搬送する分散配置リニアモータ２と、分散配置リニアモータ２を制御する複数個のモータ駆動装置４０、４０Ｂと、複数個のモータ駆動装置４０、４０Ｂを制御する上位コントローラ５０と、を備えている。
【００７７】
分散配置リニアモータ２は、磁気的な作用により互いに相対運動する複数の固定子６０、６０Ｂおよび可動子７０等を有する。分散配置リニアモータ２において、複数の固定子６０、６０Ｂが、搬送方向に所定の間隔で離れて配列されている。
【００７８】
第１実施形態とは異なり、図１２に示すように、可動子７０のコイル７１Ｌ、７１Ｒは、モータ駆動装置４０の制御を受けるコイル７１Ｌと、モータ駆動装置４０Ｂの制御を受けるコイル７１Ｒとに２分割される。すなわち、固定子６０と対向するコイル７１Ｌの部分を含む領域と、固定子６０Ｂと対向するコイル７１Ｒの部分を含む領域とに、コイル７１Ｌ、７１Ｒが、ＵＶＷ相を組として２分割される。
【００７９】
また、第１実施形態とは異なり、可動子７０が位置検出装置３０（３０Ｌ、３０Ｒ）を有している。そして、可動子７０とモータ駆動装置４０、４０Ｂとが、動力ケーブルにより接続されている。可動子７０の位置検出装置３０Ｌ、３０Ｒと位置情報切替器（図示せず）とが、位置情報切替器とモータ駆動装置４０、４０Ｂとが、エンコーダケーブルにより接続されている。各々のモータ駆動装置４０、４０Ｂと上位コントローラ５０とが、制御ラインにより接続されている。
【００８０】
さらに、磁気センサを有する位置検出装置３０Ｌ、３０Ｒは、図１１や図１２に示すように、可動子７０の長手方向の両端にある突極７２の外側に配列されている。そして、可動子７０の固定子６０に対向する側に位置検出装置３０Ｌ、３０Ｒの磁気センサが面するように設置されている。位置検出装置３０Ｌ、３０Ｒの設置位置は、可動子７０の長手方向に離れて設けられ、コイル７１Ｌ、７１Ｒの影響を受けにくいところならばよい。
【００８１】
次に、固定子６０、６０Ｂや可動子７０について詳細に説明する。
【００８２】
まず、図１１に示したように、固定子６０、６０Ｂは、ベース６１と、ベース６１の上面に設置された永久磁石６２と、を各々有する。永久磁石６２は、図１１や図１２に示すように、可動子７０に対向する側の極がＮ極であるＮ極磁石６２ａと、Ｓ極であるＳ極磁石６２ｂとを有し、可動子７０に磁気的に作用をする。これらＮ極、Ｓ極が、永久磁石６２により可動子７０側に生じる極の一例である。そして、Ｎ極、Ｓ極の順に、Ｎ極磁石６２ａとＳ極磁石６２ｂとが交互に、固定子６０、６０Ｂと可動子７０の相対運動の方向に周期的に配列された周期構造が形成される。すなわち、固定子６０、６０Ｂは、相対運動の方向の一例である固定子６０の長手方向にＮ極・Ｓ極の周期構造を各々有している。
【００８３】
次に、図１１や図１２に示すように、可動子７０は、３相交流電流が供給されるコイル７１Ｌ、７０Ｒと、コイル７１Ｌ、７０Ｒが巻かれた突極７２と、を有する。コイル７１Ｌ、７０Ｒは、Ｕ相用のコイル７１ａ、Ｖ相用のコイル７１ｂ、および、Ｗ相用のコイル７１ｃの３種類がある。突極７２は、コイル７１ａ、７１ｂ、７１ｃに対応してＵ相用の突極７２ａと、Ｖ相用の突極７２ｂ、Ｗ相用の突極７２ｃの３種類がある。これらコイル７１ａ、７１ｂ、７１ｃおよび突極７２ａ、７２ｂ、７２ｃが、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順に、固定子６０Ａ１、６０Ａ２と可動子７０Ａの相対運動の方向に周期的に配列された周期構造が形成される。
【００８４】
また、図１２に示すように、コイル７１Ｌ、７０Ｒは、モータ駆動装置４０から電流が供給される位置検出装置３０Ｌ（図中左）側のコイル７１ａ、７１ｂ、７１ｃと、モータ駆動装置４０Ｂから電流が供給される位置検出装置３０Ｒ（図中右）側のコイル７１ａ、７１ｂ、７１ｃと、に２分割される。
【００８５】
可動子７０の各コイル７１ａ、７１ｂ、７１ｃに流された３相交流の電流の向きや強さに応じて移動磁界が発生し、各コイル７１ａ、７１ｂ、７１ｃに対応した突極７２と、Ｎ極磁石６２ａおよびＳ極磁石６２ｂとが磁気的に作用して、固定子６０、６０Ｂの長手方向に固定子６０、６０Ｂと可動子７０の相対運動が生じる。すなわち、固定子６０、６０Ｂと可動子７０とは、互いに磁気的に作用をし、可動子７０は、固定子６０、６０Ｂの長手方向に相対運動する。
【００８６】
例えば、可動子７０が、固定子６０上を相対運動して移動している間は、モータ駆動装置４０、４０Ｂは同相の電流を供給する。次に、図１２に示すように、可動子７０の進行方向の前方にある位置検出装置３０Ｒが、固定子６０Ｂを検出し、位置検出装置３０Ｒからの情報に基づき、上位コントローラ５０が、モータ駆動装置４０、４０Ｂに流す電流の位相を変える。上位コントローラ５０は、モータ駆動装置４０、４０Ｂにおけるコイル７１Ｌ、７０Ｒに供給する電流の位相差を、固定子６０、６０Ｂ間の距離、すなわち、図１２に示すように、隣り合う固定子６０、６０Ｂの固定子間距離Ｄ１、Ｄ２に基づき算出する。そして、上位コントローラ５０は、各モータ駆動装置４０、４０Ｂを制御する際、位相差の情報を付加して、各モータ駆動装置４０、４０Ｂに位置指令に関する情報若しくは速度指令に関する情報を出力する。このように、上位コントローラ５０は、電流制御手段の一例として、コイル７１Ｌ、７０Ｒに供給する電流の位相を、固定子間距離Ｄ１、Ｄ２に基づき算出するする。また、モータ駆動装置４０、４０Ｂは、上位コントローラ５０から位相差の情報を得て、コイル７１Ｌ、７０Ｒに供給する電流を、固定子間距離Ｄ１、Ｄ２に基づき制御する電流制御手段の一例として機能する。
【００８７】
次に、固定子６０、６０Ｂの配列関係等を図１２に基づき詳細に説明する。
【００８８】
図１２に示すように、固定子６０の永久磁石６２は、マグネットピッチＭｐの１周期の長さで、Ｎ極磁石６２ａ、Ｓ極磁石６２ｂの順に交互に配列されている。固定子６０の周期構造における１周期の長さの一例であるマグネットピッチＭｐは、Ｎ極磁石６２ａ、Ｓ極磁石６２ｂのうち、同極同士の最小距離である。例えば、Ｎ極磁石６２ａと次のＮ極磁石６２ａとの距離である。
【００８９】
隣り合う固定子６０、６０Ｂの同じ種類の極同士の最小距離Ｄ１の一例は、固定子６０において、最も固定子６０側にあるＮ極磁石６２ａと、固定子６０Ｂにおいて、最も固定子６０Ｂ側にあるＮ極磁石６２ａとを結んだ距離である。このように、距離Ｄ１が、可動子７０の長さＬｍｖ以下であると、可動子７０が、固定子６０と固定子６０Ｂとに跨いだ状態が可能であり、固定子６０、６０Ｂの極のいずれかと、可動子７０の極いずれかと、が常に対向している状態になる。このように最小距離Ｄ１と長さＬｍｖとの関係が、隣り合う固定子６０、６０Ｂの固定子間距離Ｄ２が可動子２０の長さＬｍｖ以下である一例である。
【００９０】
また、図１２に示すように、隣り合う固定子６０、６０Ｂの極同士の最小距離Ｄ２の一例は、固定子６０において、最も固定子６０側にあるＳ極磁石６２ｂと、固定子６０Ｂにおいて、最も固定子６０側にあるＮ極磁石６２ａとを結んだ距離である。この距離Ｄ２は、可動子７０の長さＬｍｖ以下である。ここで、可動子７０の長さＬｍｖは、図１２に示すように、可動子７０の相対運動方向の両端にあるそれぞれの突極７２同士を結んだ距離である。すなわち、可動子７０の極同士の最大距離の一例である。
【００９１】
このように、距離Ｄ２が、可動子７０の長さＬｍｖ以下であると、可動子７０が、固定子６０と固定子６０Ｂとに跨いだ状態が可能であり、固定子６０、６０Ｂの極のいずれかと、可動子７０の極いずれかと、が常に対向している状態になる。このように最小距離Ｄ２と長さＬｍｖとの関係が、隣り合う固定子６０、６０Ｂの固定子間距離Ｄ２が可動子２０の長さＬｍｖ以下である一例である。
【００９２】
ここで、２つの領域に分割された可動子７０のコイル７１Ｌ、７０Ｒに流す電流の位相差ψは、
λ＝Ｄ１−Ｍｐ×自然数  （λ＜Ｍｐ）・・・（４）
である。このとき、図１２において、位置検出装置３０Ｌ側のＵＶＷ相のコイル７１Ｌに流す電流と、位置検出装置３０Ｒ側のＵＶＷ相のコイル７１Ｒに流す電流との位相差ψは、
ψ＝２π・λ／Ｍｐ  ・・・（５）
となる。
【００９３】
なお、隣接する固定子６０、６０Ｂ間の距離Ｄ２を用いる場合、図１２に示すように、距離Ｄ２に、Ｎ極磁石６２ａとＳ極磁石６２ｂとの距離、すなわち、マグネットピッチＭｐの１／２を加えればよい。距離Ｄ１と距離Ｄ２との関係式は、
Ｄ１＝Ｄ２＋１／２・Ｍｐ  ・・・（６）
となる。
【００９４】
また、距離Ｄ１が、マグネットピッチＭｐの自然数倍になるように、固定子６０、６０Ｂ同士の間隔がとられ、固定子６０、６０Ｂが離れて配列されている場合、また、別の見方をすると、固定子６０の周期構造の位相と固定子６０Ｂの周期構造の位相とが互いに一致している場合には、モータ駆動装置４０、４０Ｂは、可動子７０が、固定子６０、６０Ｂを跨ぐ場合でも、同相の電流を供給すればよい。
【００９５】
本実施形態によれば、固定子６０、６０Ｂと可動子７０とが互いに相対運動するリニアモータ２であって、固定子と可動子とは、互いに磁気的に作用をする複数の種類の極（６２ａ、６２ｂ）（７２ａ、７２ｂ、７２ｃ）と、複数の種類の極が種類の順に相対運動の方向に周期的に配列された周期構造とを各々有し、固定子は、相対運動の方向に複数離れて配列され、隣り合う固定子の固定子間距離Ｄ１、Ｄ２が、可動子の長さＬｍｖ以下であり、可動子の極がコイル７１Ｌ、７０Ｒにより構成され、隣り合う固定子の固定子間距離Ｄ１、Ｄ２に基づき、コイルに供給する電流を制御する電流制御手段と、を備えたことにより、可動子が固定子から隣の固定子に移動する際、可動子の推進力に損失が生じないように、電流制御手段に基づき、コイルに供給する電流の位相を制御して、速度制御ができるという、固定子の分散配置に適した分散配置リニアモータおよび分散配置リニアモータの制御方法を提供することができる。
【００９６】
また、固定子６０、６０Ｂの極が、駆動用の永久磁石６２により構成され、コイル７１Ｌ、７０Ｒ側の可動子７０に設けられ、かつ、駆動用の永久磁石６２を検出して位置を算出するための位置検出装置３０Ｌ、３０Ｒを更に備えた場合、可動子７０が、固定子６０上にあるときは、モータ駆動装置４０、４０Ｂは同相の電流を流すが、可動子７０が、固定子６０、６０Ｂに跨ったときは、例えば、可動子７０の進行方向の前方にある位置検出装置３０Ｒが、固定子６０、６０Ｂに跨ったことを検出して、モータ駆動装置４０、４０Ｂから供給される電流の位相を変えるタイミングを計ることができる。
【００９７】
なお、第１および第２実施形態において、固定子間の距離を測定するのではなく、位置検出装置３０の情報に基づき、固定子間距離Ｄ１、Ｄ２を算出する固定子間距離算出手段を更に備えてもよい。例えば、位置検出装置３０からの情報に基づき、上位コントローラ５０が、可動子２０、７０の速度と、可動子２０、７０の進行方向先頭部が、固定子間を通過する通過時間を算出して、可動子２０、７０の速度と、通過時間とから、固定子間の距離を算出する。
【００９８】
また、上位コントローラ５０の代わりに、モータ駆動装置４０、４０Ｂ、４０Ｃが、位相を算出したり固定子間距離を算出したりしてもよい。この場合、モータ駆動装置４０、４０Ｂ、４０ＣがＣＰＵ等を有し、固定子間の距離を算出したり、固定子間の距離により、コイルに供給する電流の位相を算出したりする。
【００９９】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１００】
１、２：分散配置リニアモータ、  １０、１０Ｂ、１０Ｃ、６０、６０Ｂ：固定子、  １１、７１Ｌ、７０Ｒ：コイル、  ２０、７０：可動子、  ２２、６２：永久磁石、  ３０、３０Ｌ、３０Ｒ：位置検出装置、  ４０、４０Ｂ、４０Ｃ：モータ制御装置、  ５０：上位コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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