(57)【要約】【課題】可動子が移動している場合のみならず、可動子が移動していないにも拘らず高い通電率で通電される不具合発生時の異常発熱時にも対処できるリニア直流モータの過熱防止方法を提供する。【解決手段】。可動子２の移動が無い場合は、フローチャートのステップＳ５５に示すように、ＰＷＭ値６０％の通電が２０秒を超えた段階で通電が停止される。また、可動子２の移動が有る場合は、ステップＳ５０に示すように、これまで積算されたＰＷＭ時間積分値が設定値を超えた段階で通電が停止される。この通電停止の際の薄型コイル５の発熱温度は、何れも実験により９０〜１０５℃であることが確認されている。従って、温度ヒューズ６の溶断温度１２０〜１２５℃よりも低い。【選択図】図３
2006034079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動子が移動している場合は、モータコイルへの通電制御のための一定周期毎に発生するＰＷＭ信号のＰＷＭ値を記憶し、該ＰＷＭ値を所定監視時間分遡って時間積分し、該時間積分値が設定値を越えたとき異常発熱と判定して通電を停止し、
一方、可動子が停止しているにも拘らずモータコイルに通電される場合は、前記ＰＷＭ信号のＰＷＭ値が所定値以上でかつ設定時間以上に亘って通電されたとき、異常発熱と判定して通電を停止することを特徴とするリニア直流モータの過熱防止方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニア直流モータの過熱防止方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
３個１組の薄型コイル２組を三相スター結線するとともに、これらをインサート成形により一体化したコイルユニットを備えるリニア直流モータでは、薄型コイルへの通電による発熱は自然放熱させていた。モータの使用率が高まると、コイルユニット全体が高温となって、成形樹脂の変色や発煙を生じてしまう可能性がある。これを防止する手段として、特許第３４６８２２９号公報に示すようにコイルユニットへの通電を制御するコントローラのソフトウェアでモータの使用率を制限している。また、特開平５−５６５９３号公報に示すように、コイルに温度ヒューズを直列に取り付けている。
【０００３】
しかしながら、上記したコントローラのソフトウェアでモータの使用率を制限してコイルユニットの過熱を防止する方法は、専ら可動子が移動していて個々の薄型コイルへの通電率が低い温度上昇勾配が緩やかな場合を想定したものである。従って、この方法では、可動子が移動していないにも拘らず高い通電率で通電される不具合発生時のように、急激にコイル温度が上昇する場合には対処できず、温度ヒューズの溶断温度以下で通電を止めることができなかった。
【特許文献１】特開平５−５６５９３号公報
【特許文献２】特許第３４６８２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、可動子が移動している場合のみならず、可動子が移動していないにも拘らず高い通電率で通電される不具合発生時の異常発熱時にも対処できるリニア直流モータの過熱防止方法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】
【０００５】
上記の目的を達成するための本発明のリニア直流モータの過熱防止方法は、可動子が移動している場合は、モータコイルへの通電制御のための一定周期毎に発生するＰＷＭ信号のＰＷＭ値を記憶し、該ＰＷＭ値を所定監視時間分遡って時間積分し、該時間積分値が設定値を越えたとき異常発熱と判定して通電を停止し、  一方、可動子が停止しているにも拘らずモータコイルに通電される場合は、前記ＰＷＭ信号のＰＷＭ値が所定値以上でかつ設定時間以上に亘って通電されたとき、異常発熱と判定して通電を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
上記リニア直流モータの過熱防止方法によれば、可動子が移動している場合のみならず、可動子が移動していないにも拘らず通電が継続される不具合発生時の異常発熱時にも、温度ヒューズの溶断温度以下で通電を止めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
可動子が移動している場合のみならず、可動子が移動していないにも拘らず通電が継続される不具合発生時の異常発熱時にも、温度ヒューズの溶断温度以下で通電を止めて、コイルユニットを保護できるリニア直流モータの過熱防止方法を提供するという目的を、可動子が移動している場合は、モータコイルへの通電制御のための一定周期毎に発生するＰＷＭ信号のＰＷＭ値を記憶し、該ＰＷＭ値を所定監視時間分遡って時間積分し、該時間積分値が設定値を越えたとき異常発熱と判定して通電を停止し、一方、可動子が停止しているにも拘らずモータコイルに通電される場合は、ＰＷＭ信号のＰＷＭ値が所定値以上でかつ設定時間以上に亘って通電されたとき、異常発熱と判定して通電を停止することにより実現した。
【実施例】
【０００８】
本発明の実施例について添付図面を参照して説明する。図１は、搬送用磁石可動型リニア直流モータ（以下、単にリニアモータという。）１の通電制御システムの概略を示した回路図である。リニアモータ１の可動子２は、同一形状の複数の永久磁石から構成され、搬送軌道に沿って走行できるようにしたものである。各永久磁石は、厚み方向に着磁され、隣り合うものどうしでそれぞれ極性を異にしている。
【０００９】
上記可動子２と相対移動可能に対応する固定子３は、複数のコイルユニット４を搬送軌道に沿って順次配設したものである。コイルユニット４は６個の薄型コイル５により構成されている。薄型コイル５は、３個１組のものが２組三相スター結線され、図２に示すように樹脂によるインサートモールド成形により一体化されている。温度ヒューズ６は、スター結線の各相７ａ〜７ｃのうちの二相７ａ，７ｂに直列に介装され、これら二相７ａ，７ｂの各２個の薄型コイル５の何れか一方にそれぞれ接触させて取り付けられている。スター結線の各相７ａ〜７ｃの薄型コイル５は、それぞれ通電線８ａ〜８ｃを介して通電回路９に接続されている。
【００１０】
また、各コイルユニット４には３個のホール素子からなる位置センサ１０が配設されている。位置センサ１０の各ホール素子は、コイルユニット４の各薄型コイル５と可動子２の永久磁石との相対位置を検出する。この検出信号は制御用マイコン１１に入力される。制御用マイコン１１ではこの検出信号に基づいて、一定方向に推力が発生するように、コイルユニット４の各薄型コイル５への通電を制御するとともに、可動子２の位置及び移動速度を算出する。そして、算出された可動子２の位置及び移動速度が目標位置及び速度になるように、制御用マイコン１１は所定の制御プログラムに従い、通電回路９に対して各薄型コイル５に対する通電を切替える通電制御信号及び所定のデューティ比（以下、ＰＷＭ値という。）のＰＷＭ信号を出力する。
【００１１】
上記構成のリニアモータ１では、制御用マイコン１１に組み込まれた温度推定プログラムに基づいて、薄型コイル５の発熱温度を推定している。可動子２が移動している場合は、一定周期毎に発生するＰＷＭ信号のＰＷＭ値を記憶し、該ＰＷＭ値を所定監視時間分遡って時間積分し、この時間積分値が設定値を超える場合には、異常発熱と判断してＰＷＭ信号を遮断して薄型コイル５への通電を停止する。一方、可動子２が移動していないため、通電切替えが行なわれず特定の薄型コイル５に、所定ＰＷＭ値以上のＰＷＭ信号が設定時間以上通電される場合にも、異常発熱と判断してＰＷＭ信号を遮断して薄型コイル５への通電を停止する。
【００１２】
図３は、制御用マイコン１１が実行するリニアモータ１の過熱防止方法を示したフローチャートである。処理がスタートするとステップＳ１０で、薄型コイル５に対してＰＷＭ値２０％以上の通電であるかを判定する。ステップＳ１０で否定判定の場合は、ステップＳ１５でＰＷＭ値２０％以下の通電のＰＷＭ時間積分値を減算して後述するステップＳ４５へ進む。ステップＳ１０で肯定判定の場合は、ステップＳ２０でＰＷＭ値２０％以上の通電のＰＷＭ時間積分値を加算する。
【００１３】
そして、ステップＳ２５で１秒間ＰＷＭ値６０％の通電がであるかを判定する。ステップＳ２５で肯定判定の場合は、ステップＳ３０でＰＷＭ値６０％通電履歴フラグをセットしてステップＳ３５へ進む。ステップＳ２５で否定判定の場合はステップＳ３５へ進む。ステップＳ３５では、可動子２が１秒間停止したかを判定する。ステップＳ３５で否定判定の場合は、ステップＳ４５へ進む。ステップＳ３５で肯定判定の場合は、ステップＳ４０で１秒間停止フラグをセットしてステップＳ４５へ進む。
【００１４】
ステップＳ４５では、ＰＷＭ値６０％通電履歴フラグ及び１秒間停止フラグをそれぞれシフトする。続いて、ステップＳ５０へ進みこれまで積算されたＰＷＭ時間積分値が設定値を超えたかを判定する。ステップＳ５０で否定判定の場合は、ステップＳ５５へ進みＰＷＭ値６０％の通電が２０秒を超えたかを判定する。ステップＳ５０で肯定判定の場合は、ステップＳ６０へ進んでエラー出力を行なうとともに、コイルユニット４への通電を停止する。また、ステップＳ５５で肯定判定の場合は、同じくステップＳ６０へ進んでエラー出力を行なうとともに、コイルユニット４への通電を停止する。ステップＳ５５で否定判定の場合は処理を終了する。
【００１５】
図４は、上記リニアモータ１の過熱防止方法に基づく通電停止までの時間を示したグラフである。可動子２の移動が無い場合は、フローチャートのステップＳ５５に示すように、ＰＷＭ値６０％の通電が２０秒を超えた段階で通電が停止される。また、可動子２の移動が有る場合は、ステップＳ５０に示すように、これまで積算されたＰＷＭ時間積分値が設定値を超えた段階で通電が停止される。この通電停止の際の薄型コイル５の発熱温度は、何れも実験により９０〜１０５℃であることが確認されている。従って、温度ヒューズ６の溶断温度１２０〜１２５℃よりも低い。
【００１６】
上記したように、リニアモータ１の過熱防止方法によれば、可動子２が移動している場合は、一定周期毎に発生するＰＷＭ信号のＰＷＭ値を記憶し、該ＰＷＭ値を所定監視時間分遡って時間積分し、この時間積分値が設定値を超える場合には、異常発熱と判断してＰＷＭ信号を遮断して薄型コイル５への通電を停止する。一方、可動子２が移動していないため、通電切替えが行なわれず特定の薄型コイル５に、ＰＷＭ値６０％以上のＰＷＭ信号が２０秒以上通電される場合にも、異常発熱と判断しＰＷＭ信号を遮断して薄型コイル５への通電を停止する。従って、可動子が移動している場合のみならず、可動子が移動していないにも拘らず通電が継続される不具合発生時の異常発熱時にも、温度ヒューズの溶断温度以下で通電を止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】リニアモータの通電制御システムの概略を示した回路図である。
【図２】コイルユニットの平面図である。
【図３】制御用マイコンが実行するリニアモータの過熱防止方法を示したフローチャートである。
【図４】リニアモータの過熱防止方法に基づく通電停止までの時間を示したグラフである。
【符号の説明】
【００１８】
１  リニアモータ
２  可動子
３  固定子
４  コイルユニット
５  薄型コイル
６  温度ヒューズ
９  通電回路
１０  位置センサ
１１  制御用マイコン
【図１】
2006034079.tif 000003
【図２】
2006034079.tif 000004
【図３】
2006034079.tif 000005
【図４】
2006034079.tif 000006