JPH0691682B2 - 磁気浮上制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、リニヤーモーター等を使った浮上体におい
て、リニヤーモーターとスケール間のギャップを一定に
保つための制御方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、上記のギャップを一定に保つためには、ギャップ
センサーの出力をフイードバックして、コイル間の吸引
力を変えるようにしていたが、このようなものでは、高
価で重い永久磁石のほかに、移動する二次側電磁コイル
（以下コイルと略称する。）のための別電源が必要とな
る。

（発明が解決しようとする問題点） 移動する二次側コイルが設置されている浮上体が完全に
浮上して、ガイドレール等と無接触で走行するようにし
てある場合には、計量化は重要であり、また、電源供給
のために、ケーブルを敷設することは、完全な無接触走
行に対しては不都合である。

さらに、ケーブルを不要とするために、浮上体に電池を
載せた場合にも、電池の保守や交換等の問題が生じる。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため、本発明においては、 地上又は床上に繰り返し連続させて多数設置した一次側
電磁コイルと、 それと一定のギャップを保って移動可能として設けた二
次側電磁コイルと、一及び二次電磁コイル間の吸引力を
変化させるべく、二次側電磁コイルに負荷として接続さ
れた可変抵抗器又はトランジスタチョッパーとを備え、 上記一次側電磁コイルに交流電流を流して、二次側電磁
コイルに、相互誘導による電流を発生させるとともに、
前記ギャップセンサーの出力を、前記可変抵抗器又はト
ランジスタチョッパーにフイードバックして、二次側電
磁コイルの電流を制御することにより、一次、二次両コ
イル間を一定のギャップに保つようにしてある。

トランジスタチョッパー回路は、ギャップセンサーの出
力によって、抵抗を流れるコイルに発生した誘導電流を
コントロールする。コントロールをより精密にするため
に、加速度センサーを使うこともある。

（作用） 本発明の基本的原理と作用は、次の如くである。

第１図において、二次側コイル（Ｂ）に接続されている
抵抗（Ｒ）が、無限大、即ち接続されていなければ、流
れる電流はゼロであり、一次二次側の両コイル（Ａ）
（Ｂ）間の吸引力は最大となる。

Ｒ＝Ｏ、即ち二次側コイル（Ｂ）が短絡されていれば、
吸引力は最小になる。

抵抗値を可変すれば、電流が変わり、吸引力も変わる。

抵抗値を物理的に変えるかわりに、抵抗値を最小（電流
最大）にしておき、第２図の如く、二次側コイル（Ｂ）
と抵抗（Ｒ）との間に、トランジスタチョッパー回路
（Ｃ）を入れることもある。

両コイル（Ａ）（Ｂ）間のギャップが狭くなって、チョ
ッパー回路（Ｃ）に接続されているギャップセンサー
（Ｄ）の出力が増大すれば、チョッパー回路（Ｃ）のデ
ューテイ比が変わり、抵抗（Ｒ）に流れる電流は減少す
る。その結果、吸引力は減少し、ギャップは広がる。

ギャップが広がりすぎれば、ギャップセンサー（Ｄ）の
出力は減少し、チョッパー回路の（Ｃ）のデューテイ比
を前記と逆に変えて、電流を増大させる。

ギャップをある値に設定するには、前もって、デューテ
イ比を適宜にきめておけばよい。チョッパー回路（Ｃ）
のチョッピング周波数をどのくらいするかは、一次側コ
イル（Ａ）に流す電源周波数や吸引時における振動及び
騒音等を考慮して、適当に定める必要がある。

（実施例） 以下、第３図に示す実施例について説明する。

台車（13）の上面前後左右に、４個の二次側コイル
（１）（２）（３）（４）を取付け、かつ前部コイル
（１）（３）の前端、及び後部コイル（２）（４）の後
端に、それぞれギャップセンサー（５）（７）（６）
（８）を取り付けてある。

床（16）上に設置された柱（17）の上端より突設した水
平アーム（18）の下面における前記二次側コイル（１）
（２）（３）（４）と対応する個所に、一次側コイル
（９）（10）（11）（12）を、走行方向に繰り返し連続
させて、取り付けてある。

かくして、一次側コイル（９）〜（12）に交流電流を流
すと、一次側（９）（12）は、二次側コイル（１）〜
（４）の鉄心〜（1a）（2a）（3a）（4a）を吸引する。

二次側コイル（１）〜（４）には、第１図及び第２図に
示し、前記作用の説明において記載したように、抵抗
（Ｒ）を変化できるようにした、チョッパー回路（ｃ）
の二次側コイルの電流を制御する電流制御回路（図示
略）を接続してある。

この電流制御回路は、一次側コイル（９）〜（12）が二
次側コイル（１）〜（４）の鉄心（1a）（2a）（3a）
（4a）を吸引する吸引力を変化させることができ、か
つ、ギャップセンサ（５）〜（８）が検出する一次側コ
イル（９）〜（12）の下面と二次側コイル（１）〜
（４）の鉄心（1a）〜（4a）上端の間のギャップを検出
して、ギャップの量を制御電流に対応するように負帰還
制御することにより、ギャップを常に一定に保つ。

この結果、上方にある一次側コイル（９）〜（12）は、
下方にある二次コイル（１）〜（４）を、一定のギャッ
プに保って吸引していることになり、台車（13）は、懸
垂された状態で浮上する。

台車（13）を水平方向に走行させるために、台車（13）
の上面中央には、前後方向を向くリニヤーモータースケ
ール（14）が、また、これと対向するべく、水平アーム
（18）の下面には、リニヤーモーター（15）が取付けら
れている。

なお、台車（13）が走行するのに伴って、一次側と二次
側のコイルの相対位置はずれるから、前述の如く、一次
側のコイル（９）〜（12）は、走行範囲全域に亘って繰
り返し設置しておき、常に二次側コイル（１）〜（４）
に電流が発生しうるように、常時吸引力を二次側コイル
（１）〜（４）の鉄心（1a）〜（4a）が働かせてある。

ギャップセンサーのための電力は僅かで足りるから、こ
れを、二次側コイルに発生した電力から、定電圧電源を
通して得ることができる。

（発明の効果） 移動する台車に電源を供給するためのケーブルや電池等
を使わずに、完全に空中に浮いた状態で、一定の位置を
保つことができるから、例えばクリーンルーム内での搬
送システムに利用すると、紛塵を発生させる要素が全く
なく、しかも保守も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の原理を説明するための回
路図、 第３図は、本発明の実施例を略示する平面図、 第４図は、同じく要部縦断正面図、 第５図は、同じく右側面図である。 （１）（２）（３）（４）二次側コイル （５）（６）（７）（８）ギャップセンサー （９）（10）（11）（12）一次側コイル （13）台車 （14）リニヤーモータースケール （15）リニヤーモーター （16）床 （17）柱 （18）水平アーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地上又は床上に繰り返し連続させて多数設
   置した一次側電磁コイルと、 それと一定のギャップを保って移動可能として設けた二
   次側電磁コイルと、一及び二次電磁コイル間の吸引力を
   変化させるべく、二次側電磁コイルに負荷として接続さ
   れた可変抵抗器又はトランジスタチョッパーとを備え、 上記一次側電磁コイルに交流電流を流して、二次側電磁
   コイルに、相互誘導による電流を発生させるとともに、
   前記ギャップセンサーの出力を、前記可変抵抗器又はト
   ランジスタチョッパーにフィードバックして、二次側電
   磁コイルの電流を制御することにより、一次、二次両コ
   イル間を一定のギャップに保つようにしたことを特徴と
   する磁気浮上制御方法。