线性电机和用于控制线性电机的电力电子转换器制造技术

一种线性电机包括可相对于彼此而线性移动的主要部分(101)和次要部分(102)。该主要部分包括各自具有气隙表面的主要区段(103，104)。该次要部分包括各自的气隙表面面朝对应主要区段的气隙表面的次要区段(105，106)。每个主要区段包括用于生成磁推力以及将该主要区段朝向对应次要区段牵引的横向磁力的力生成绕组(U1，V1，W1，U2，V2，W2)。该横向磁力的所产生结果可控制用于使该主要部分悬浮。该主要部分进一步包括用于控制该主要部分相对于该次要部分的倾斜的一个或多个倾斜控制绕组(T1，T2)。

Linear Motor and Power Electronic Converter for Linear Motor Control

A linear motor consists of a major part (101) and a minor part (102) that can move linearly relative to each other. The main part includes the main sections (103, 104) with air gap surface. The secondary part includes the secondary section (105,106) whose air gap surface faces the corresponding main section. Each main section includes a force generation winding (U1, V1, W1, U2, V2, W2) for generating magnetic thrust and pulling the main section toward the corresponding secondary section. The results of the transverse magnetic force can be controlled to suspend the main part. The main part further includes one or more tilt control windings (T1, T2) for controlling the tilt of the main part relative to the secondary part.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】线性电机和用于控制线性电机的电力电子转换器
本披露涉及一种线性电机，并且涉及一种用于控制线性电机的电力电子转换器。此外，本披露涉及一种包括线性电机和用于控制线性电机的电力电子转换器的传送机系统。该传送机系统可以是例如升降机，或者传送机轿厢可沿着竖直路径、水平路径或倾斜路径移动的任何其他传送机系统。
技术介绍
线性电机包括可相对于彼此而线性移动的主要部分和次要部分。主要部分和次要部分设置有用于在线性电机作为线性电动机进行操作时将电能转换为主要部分与次要部分之间的线性移动并且在线性电机作为线性发电机进行操作时将主要部分与次要部分之间的线性移动转换为电能的磁性操作装置。该磁性操作装置可以包括例如多相绕组，所述多相绕组用于在向多项绕组供应交流电流时生成相对于多项绕组而移动的磁场。此外，该磁性操作装置可以包括用于响应于使利用多项绕组生成的磁场移动而生成推力的设备。上述设备可以包括例如提供空间磁阻变化的永磁体、电磁体、导电结构和/或机械结构。多相绕组可以位于线性电机的可移动部分中，并且该用于响应于移动磁场而生成推力的设备可以位于线性电机的静态部分中。还可能的是，多相绕组位于静态部分中，并且该用于响应于移动磁场而生成推力的设备位于可移动部分中。在许多应用中，线性电机与磁悬浮装置组合，在该磁悬浮装置中，线性电机的可移动部分和连接至该可移动部分的机械结构是磁悬浮的。与包括磁悬浮线性电机的许多系统相关的不便性在于系统的复杂性，因为存在用于生成推力的第一磁性操作装置和用于使可移动部分和连接至其的机械结构悬浮的第二磁性操作装置。公开EP2131477描述了一种包括具有以规律的间距在定子的上表面和下表面对称地形成的齿的定子的线性电动机。该线性电动机包括可移动构件，该可移动构件包括布置在定子上方的上芯、与上芯对称地布置在定子下方的下芯、以及连接围绕定子的上芯和下芯的磁轭部分。上芯和下芯具有围绕其缠绕的上线圈和下线圈、以及用于检测定子与上芯或下芯之间的空隙和可移动构件的倾斜度的至少一个空隙传感器。控制器基于空隙变化通过调整施加至上线圈和下线圈的电流幅值来执行悬浮控制，并且通过改变电流相位来驱动线性运动。多通道电压电流功率放大器连接至上芯和下芯的每个线圈。公开US2012262095描述了一种装置，所述装置包括：i)第一构件，支撑第一磁通量承载构件；ii)第二构件，支撑第二磁通量生成构件并且可相对于第一构件而移动；以及iii)气隙控制系统，耦合至第一构件或第二构件。该气隙控制系统包括气隙控制设备，该气隙控制设备被配置用于响应于第一构件和/或第二构件在使第一构件与第二构件之间的距离减小的方向上移动而在第一构件或第二构件上施加力，以便维持第一构件与第二构件之间的距离最小。
技术实现思路
下文呈现了简化的
技术实现思路
以便提供对各个专利技术实施例的某些方面的基本理解。该
技术实现思路
不是本专利技术的广泛概要。其既不旨在标识出本专利技术的关键或必不可少要素，也不旨在界定本专利技术的保护范围。以下
技术实现思路
仅仅以简化的形式呈现本专利技术的一些概念作为对本专利技术的示例性实施例的更详细的说明的序言。根据本专利技术，提供了一种用于控制线性电机的新型电力电子转换器，该线性电机包括可相对于彼此而线性移动的主要部分和次要部分，其中，该主要部分包括各自具有气隙表面的主要区段，该次要部分包括各自的气隙表面面朝所述主要区段中的对应主要区段的气隙表面的次要区段，每个主要区段包括用于生成趋于使该主要部分相对于该次要部分而纵向移动的纵向磁推力以及将该主要区段朝向这些次要区段中的对应次要区段牵引的横向磁力的力生成绕组，这些主要区段机械地连接至彼此并且这些次要区段机械地连接至彼此，从而使得作用在这些主要区段上的横向磁力可控制用于彼此抵消，并且该主要部分至少在该主要部分的第一端部区域处包括用于生成一个或多个横向磁倾斜控制力以控制该主要部分的纵向方向与该次要部分的纵向方向之间的角偏差的一个或多个倾斜控制绕组。根据本专利技术的电力电子转换器包括：-第一电流供应区段，用于向该线性电机的力生成绕组供应力生成电流，-第一控制器区段，用于根据与要由该线性电机生成的纵向磁推力相关的控制信息来控制这些力生成电流，-第二控制器区段，用于根据指示该线性电机的该主要部分相对于该线性电机的该次要部分的横向位置的位置信息来控制与这些主要区段中的不同主要区段相关的力生成电流的差异，以便使该主要部分相对于该次要部分磁悬浮，-第二电流供应区段，用于向该线性电机的该一个或多个倾斜控制绕组供应一个或多个倾斜控制电流，以及-第三控制器区段，用于根据指示该线性电机的该主要部分的该纵向方向与该线性电机的该次要部分的该纵向方向之间的该角偏差的倾斜信息来控制该一个或多个倾斜控制电流。上述位置信息和倾斜信息可以基于例如光学测量和/或感应测量。在主要部分中存在两个主要区段并且次要部分中存在两个次要区段的示例性情况下，次要区段可以机械地连接至彼此，例如从而使得次要区段的气隙表面面朝相反方向并且次要区段的磁轭部分朝向彼此。还可能的是，主要区段机械地连接至彼此，从而使得主要区段的磁轭部分朝向彼此并且主要区段的气隙表面面朝相反方向。在上文呈现的示例性情况下，可以将作用在主要区段上的横向磁力所产生的结果控制在与线性电机的纵向方向基本上垂直的一个几何维度中。可以通过控制供应至主要区段的力生成绕组的电流之间的差异来控制所产生结果的方向和强度。在主要部分中存在三个或更多个主要区段并且相应地次要部分中存在三个或更多个次要区段的示例性情况下，次要区段可以机械地连接至彼此，从而使得次要区段的气隙表面在沿着次要部分的纵向方向看时基本上构成规则的多边形，例如，等边三角形或正方形。在此示例性情况下，可以将作用在主要区段上的横向磁力所产生的结果控制在与线性电机的纵向方向基本上垂直的两个几何维度中。然而，具有挑战性的是，控制供应至力生成绕组的电流从而使得除了实现期望的推力和横向磁力的期望结果之外，还将主要部分相对于次要部分的倾斜保持在可接受的限制内。在此文献中，术语“倾斜”指的是主要部分的纵向方向与次要部分的纵向方向之间的角偏差。可以借助于上述用于生成作用在主要部分的端部区域中的一个或两个端部区域上的该一个或多个横向磁倾斜控制力的一个或多个倾斜控制绕组来控制倾斜。根据本专利技术的线性电力驱动器包括上文所述类型的线性电机以及根据本专利技术的用于控制线性电机的电力电子转换器。根据本专利技术，还提供了一种新型传送机系统，该传送机系统包括：-传送机轿厢，-上文所述类型的线性电机，用于使该传送机轿厢移动，以及-根据本专利技术的电力电子转换器，用于控制该线性电机。该传送机系统可以例如(但不必要)是该传送机轿厢的移动基本上竖直的升降机。在所附从属权利要求中描述了本专利技术的各种示例性和非限制性实施例。当结合附图阅读时，将根据对以下对具体示例性和非限制性实施例的说明最佳地理解本专利技术的关于构造和操作方法两者的各个示例性和非限制性实施例及其附加目的和优点。动词“包括(tocomprise)”和“包含(toinclude)”在此文档中用作既不排除也不要求存在未记载的特征的开放性限制。除非另外明确地说明，可以自由地将从属权利要求中记载的特征相互组合。此外，应理解的是，贯穿此文档的“一个(a)”或者“一个(an)”(即，单数形式)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制线性电机的电力电子转换器(160)，所述线性电机包括可相对于彼此而线性移动的主要部分(101，201)和次要部分(102，202)，其中，所述主要部分包括各自具有气隙表面的主要区段(103，104)，所述次要部分包括各自的气隙表面面朝所述主要区段中的对应主要区段的气隙表面的次要区段(105，106，205，206，215，216)，每个主要区段包括用于生成趋于使所述主要部分相对于所述次要部分而纵向移动的纵向磁推力以及将所述主要区段朝向所述次要区段中的对应次要区段牵引的横向磁力的力生成绕组(U1，V1，W1，U2，V2，W2)，所述主要区段机械地连接至彼此并且所述次要区段机械地连接至彼此，从而使得作用在所述主要区段上的横向磁力可控制用于彼此抵消，并且所述主要部分至少在所述主要部分的第一端部区域处包括用于生成一个或多个横向磁倾斜控制力以控制所述主要部分的纵向方向与所述次要部分的纵向方向之间的角偏差的一个或多个倾斜控制绕组(T1，T11，T12)，所述电力电子转换器包括：‑第一电流供应区段(114)，用于向所述线性电机的所述力生成绕组供应力生成电流，‑第一控制器区段(116)，用于根据与要由所述线性电机生成的纵向磁推力相关的控制信息来控制所述力生成电流，以及‑第二控制器区段(117)，用于根据指示所述线性电机的所述主要部分相对于所述线性电机的所述次要部分的横向位置的位置信息来控制与所述主要区段中的不同主要区段相关的力生成电流的差异，以便使所述主要部分相对于所述次要部分磁悬浮，其特征在于，所述电力电子转换器进一步包括：‑第二电流供应区段(119)，用于向所述线性电机的所述一个或多个倾斜控制绕组供应一个或多个倾斜控制电流，以及‑第三控制器区段(118)，用于根据指示所述线性电机的所述主要部分的所述纵向方向与所述线性电机的所述次要部分的所述纵向方向之间的所述角偏差的倾斜信息来控制所述一个或多个倾斜控制电流。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.28 EP 16196217.01.一种用于控制线性电机的电力电子转换器(160)，所述线性电机包括可相对于彼此而线性移动的主要部分(101，201)和次要部分(102，202)，其中，所述主要部分包括各自具有气隙表面的主要区段(103，104)，所述次要部分包括各自的气隙表面面朝所述主要区段中的对应主要区段的气隙表面的次要区段(105，106，205，206，215，216)，每个主要区段包括用于生成趋于使所述主要部分相对于所述次要部分而纵向移动的纵向磁推力以及将所述主要区段朝向所述次要区段中的对应次要区段牵引的横向磁力的力生成绕组(U1，V1，W1，U2，V2，W2)，所述主要区段机械地连接至彼此并且所述次要区段机械地连接至彼此，从而使得作用在所述主要区段上的横向磁力可控制用于彼此抵消，并且所述主要部分至少在所述主要部分的第一端部区域处包括用于生成一个或多个横向磁倾斜控制力以控制所述主要部分的纵向方向与所述次要部分的纵向方向之间的角偏差的一个或多个倾斜控制绕组(T1，T11，T12)，所述电力电子转换器包括：-第一电流供应区段(114)，用于向所述线性电机的所述力生成绕组供应力生成电流，-第一控制器区段(116)，用于根据与要由所述线性电机生成的纵向磁推力相关的控制信息来控制所述力生成电流，以及-第二控制器区段(117)，用于根据指示所述线性电机的所述主要部分相对于所述线性电机的所述次要部分的横向位置的位置信息来控制与所述主要区段中的不同主要区段相关的力生成电流的差异，以便使所述主要部分相对于所述次要部分磁悬浮，其特征在于，所述电力电子转换器进一步包括：-第二电流供应区段(119)，用于向所述线性电机的所述一个或多个倾斜控制绕组供应一个或多个倾斜控制电流，以及-第三控制器区段(118)，用于根据指示所述线性电机的所述主要部分的所述纵向方向与所述线性电机的所述次要部分的所述纵向方向之间的所述角偏差的倾斜信息来控制所述一个或多个倾斜控制电流。2.一种线性电力驱动器，包括线性电机(100)以及根据权利要求1所述的用于控制所述线性电机的电力电子转换器(160)，所述线性电机包括可相对于彼此而线性移动的主要部分(101，201)和次要部分(102，202)，其中，所述主要部分包括各自具有气隙表面的主要区段(103，104)，所述次要部分包括各自的气隙表面面朝所述主要区段中的对应主要区段的气隙表面的次要区段(105，106，205，206，215，216)，每个主要区段包括用于生成趋于使所述主要部分相对于所述次要部分而纵向移动的纵向磁推力以及将所述主要区段朝向所述次要区段中的对应次要区段牵引的横向磁力的力生成绕组(U1，V1，W1，U2，V2，W2)，所述主要区段机械地连接至彼此并且所述次要区段机械地连接至彼此，从而使得作用在所述主要区段上的横向磁力可控制用于彼此抵消，并且所述主要部分至少在所述主要部分的第一端部区域处包括用于生成一个或多个横向磁倾斜控制力以控制所述主要部分的纵向方向与所述次要部分的纵向方向之间的角偏差的一个或多个倾斜控制绕组(T1，T11，T12)。3.根据权利要求2所述的线性电力驱动器，其中，所述主要部分在所述主要部分的第二端部区域处包括用于生成一个或多个其他横向磁倾斜控制力的一个或多个其他倾斜控制绕组(T2，T21，T22)。4.根据权利要求2至3中任一项所述的线性电力驱动器，其中，所述主要部分在所述主要部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：基莫·劳马，
申请(专利权)人：丹佛斯埃德特恩公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI