- 著者
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樋口 俊郎
清原 正勝
山本 晃生
- 出版者
- 東京大学
- 雑誌
- 基盤研究(A)
- 巻号頁・発行日
- 2000
本研究では,高出力静電モータが真空環境での駆動や,真空環境での電磁場利用用途への応用に適していることに着目し,モータ技術と非接触浮上技術を統合することで機械的摺動部を排除した超クリーン静電浮上リニアモータを開発することを目的とした.研究の第1段階としては,まずは非接触浮上技術を用いることなく,モータ構成を真空環境に適した構造とすることで真空環境下での位置決め制御等を可能とした静電モータステージを開発した.開発したステージは,真空環境下においても通常環境下と同等の推力を発生することが可能であった.このステージでは,ステージ位置を検出するための静電容量式位置センサを新たに開発した.開発したセンサを用いて,真空環境下での位置決め制御に成功した.第2段階として,静電浮上技術を統合した静電浮上リニアモータの開発を行った.はじめに,静電モータの特性検討を通じて浮上技術との統合手法に関する検討を行い,静電浮上リニアモータの構成および制御方法に関する基礎的手法を提案した.提案した構成に基づき試作機を製作し,提案原理の妥当性を検証した.試作機においては,原理検証を目的とするため,浮上方向1自由度,推進方向1自由度の計2自由度に動作を限定して実験を行った.その結果,移動子を固定子下200μmの位置に静電気力で浮上させ,浮上状態を維持したまま,推進方向へのモータ動作を行うことに成功した.さらに,推進方向の推力についてサーボ制御を試み,位置決め制御を行うことにも成功した.実験で得られた最大推進速度は20mm/sであり,推進時のギャップ変動は最大で20μmであった.これにより,提案した浮上モータの原理の妥当性を確認した.以上の結果より,静電浮上リニアモータの開発という当初の目的は達成されたものと考える.今後は,静電浮上リニアモータに関して,実用化へ向けた技術開発を進めていくことが必要であると考えられる.