【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的领域是用于控制沿长路径安置的直线同步电动机原边运行的多个副边的速度和间距的系统。更具体地，本专利技术涉及控制直线同步电动机多个副边的速度和相对间距的系统和方法，该副边沿纵向固定的原边被推进，该原边分成若干个区，分别单独供电和进行控制。直线同步电动机（以下称“LSM”）已为大家熟知，並已成功地应用于沿长路径推动车辆，见Laithwaite，“直线运动电机”，PIEEE，V58№4，April，1970。为了LSM运行正常，其沿固定的原边移动的副边有以固定间距相隔的若干磁极，其磁场和在原边产生的电磁（以下称“EM”）行波同步或者相锁住。因此，当副边的磁场和EM波同步，这种副边将以EM波的速度沿原边移动。EM波有速度，极性和极距等特性。EM波由对分布的原边线圈供以多相交流电（以下称“AC”）或动力波在原边中产生。沿原边由在原边中产生的EM波推进的任何一个特定的副边的速度由下式决定：U＝2λf此中“λ”根据电机制造术语是EM二个相邻极之间的极距，“f”是产生EM波的AC波之频率。在上式中，λ等于EM波每1/2周期的距离。故EM波对动力波每半个AC周期走一个...
【技术保护点】
一个用于沿一根细长的直线电动机原边连续推动直线同步电动机副边的系统，该电动机原边具有多个线圈，从电的关系上将其分成多个区，这些区至少沿着一个细长路径的一部分配置，该系统包括：多个直线同步电动机驱动器，其中每一个驱动器对产生电磁行波的该电 动机原边的指定区，都能各自形成一个具有特定频率和相位特征的波形；多个驱动器控制装置，每个装置均与一个电机驱动器连接，而且每个所述驱动器控制装置具有一个存有特定指令的存储器，由这些指令确定所述波形的特性，每个所述驱动器控制装置能独立地向所 连接的电机驱动器提供所述指令，所述在每个存储器中特定的指令能使每个驱动器产生的波形，在完全通...
【技术特征摘要】
1、一个用于沿一根细长的直线电动机原边连续推动直线同步电动机副边的系统，该电动机原边具有多个线圈，从电的关系上将其分成多个区，这些区至少沿着一个细长路径的一部分配置，该系统包括：多个直线同步电动机驱动器，其中每一个驱动器对产生电磁行波的该电动机原边的指定区，都能各自形成一个具有特定频率和相位特征的波形；多个驱动器控制装置，每个装置均与一个电机驱动器连接，而且每个所述驱动器控制装置具有一个存有特定指令的存储器，由这些指令确定所述波形的特性，每个所述驱动器控制装置能独立地向所连接的电机驱动器提供所述指令，所述在每个存储器中特定的指令能使每个驱动器产生的波形，在完全通过所述区域的时间，推动一个同步电动机副边，所述一个区域内存储器装置里的指令，是以一种预定的方式与其相邻接区域内存储器装置里的指令相协调的；一个定时装置，与每个驱动器控制装置连接，并通过所有驱动器控制器的存储器产生同时发生的指令程序，用以控制所提供的指令从每个驱动器控制器到其所连接的电机驱动器，因此使各区之间的指令协调，从而同步地推动一个副边从一个区到下一个区。2、根据权利要求1所述的系统，其中所说的原边至少分成三个段，包括一个第一恒定速度段，一个在该段内各副边改变速度的加速段，和一个第二恒定速度段，而在每段中具有一个或多个独立的区。3、根据权利要求1所述的系统，原边的每个区独立地驱动而产生一个电磁波，推动在两个相邻区之间的一个副边，这些区内的波形频率和相位，由一个驱动器控制装置里的指令确定，使得在相邻区间的副边被推动的周期内，在原边一个区内产生的电磁波与相邻区内波形的频率和相位相匹配。4、根据权利要求3所述的系统，其中波形的频率能使在原边加速段的一个区内产生一个电磁波，则当一个副边从所述区的始端被推进到末端时，该电磁波从第一状态变到第二状态。5、根据权利要求1所述的系统，其中的每个电机驱动器包括一个驱动逻辑电路，用于接收从所连接的该驱动器控制装置输入的信息，并对应每个特定输入和其它信息，提供一个输出，使所述的电机驱动器里产生开闭动作。6、根据权利要求2所述的系统，其中原边的每个连续的区的长度，与其前面邻接的区的长度相同或稍长一些。7、根据权利要求6所述的系统，其中一个特定的区具有最短的长度。8、根据权利要求2所述的系统，沿着该原边有多个被推进的副边，但在加速段内的任一个区的任一瞬间，只有一个副边。9、根据权利要求8所述的系统，其中连续的副边从入口到进入原边的第一个区之间，存在一个预定的时间间隔。10、根据权利要求1所述的系统，其中沿着该原边的多个区域是相邻接的。11、一个用于沿一根细长的直线同步电动机原边控制直线同步电动机各副边推动的系统，至少沿着该细长路径的一部分至少配置一个副边，该副边上装有可与其一起移动的能附着到一个或几个物体上的装置，该系统包括：多个直线同步电机驱动器，其中每一个驱动器对产生一电磁行波的原边的指定线圈绕组，能提供具有特定频率和相位特征的波形的输入指示;多个驱动器控制器装置，每个装置与一个电机驱动器连接，所说驱动器控制器装置具有多个存储器部分，每个存储器部分内包含确定一个波形的特性的指令，并且所述驱动器控制器装置能在任一时刻，将所述指令从多个存储部分中的一个传送到所连接的该电机驱动器;一个中央控制装置，连接所有的驱动器控制器装置，该中央控制装置带有一个定时装置和选择在某个驱动器控制器装置里的存储器的装置，以便控制指令从所述驱动器控制器装置提供到与之相连的电机驱动器;以及一个控制总系统的计算机，向多个驱动器控制器装置提供指令，这些确定各波形特性的指令存储在多个装在驱动器控制器装置的存储器部分，计算机还对中央控制器提供控制信息。12、根据权利要求11所述的系统，其中所述的中央控制装置用于同时地控制所有驱动器控制装置的输出。13、根据权利要求11或12所述的系统，其中每个所述驱动器控制装置与所述中央控制装置一起提供所述的指令到电机驱动器，这些指令在每个存储部分内依次存放，所述驱动器控制装置按程序通过该区控制装置的一个所选存储器，连接到该电机驱动器。14、根据权利要求11所述的系统，其中每个驱动器控制装置至少有三个存储器部分，第一个存储器部分内存入确定第一波形频率和相位特性的指令，第二个存储器部分内存入确定第二波形频率和相位特性的指令，第三个存储器部分内存入确定第三波形频率和相位特性的指令，上述第三波形是用于上述第一和第二波形之间的过渡。15、根据权利要求14所述的系统，其中所述第一个和第二个存储器的指令，用来确定不同波形的特性，这些波形是重复地提供的，而所述第三个存储器内的指令，用来确定所提供的不重复波形的特性。16、根据权利要求11所述的系统，其中的原边至少分成三段，它包括一个第一恒速段，一个在该段内各副边改变速度的加速段，和一个第二恒速段，而在每段中含有一个或多个区。17、根据权利要求16所龅南低常叩拿扛銮懒⒌毓┑缍桓龅绱挪ǎ平诹礁隽谇涞囊桓龈北撸庑┣诓ㄐ蔚钠德屎拖辔挥梢桓銮骺刂谱爸美锏闹噶钊范ǎ沟迷谙嗔谇涞母北弑煌平闹芷谀冢谠咭桓銮诓牡绱挪ㄓ胂嗔谇诓ㄐ蔚钠德屎拖辔幌嗥ヅ洹?18、根据权利要求17所述的系统，其中波形的频率能使在原边加速段的一个区内产生一个电磁波，则当一个副边从所述区的始端推进到末端时，该电磁波从第一状态变到第二状态。19、根据权利要求11所述的系统，其中的每个电机驱动器包括一个驱动逻辑电路，用于接收从所连接的该驱动器控制装置输入的信息，并对应每个特定输入和其它信息，提供一个输出，使所述电机驱动器里产生开闭动作。20、根据权利要求16所述的系统，其中原边的每个连续的区的长度，与其前面邻接区的长度相同或稍长一些。21、根据权利要求20所述的系统，其中一个特定的区具有至少为λ的长度。22、根据权利要求21所述的系统，其中在任何邻接副边之间的间隔，至少为λ。23、根据权利要求16所述的系统，沿着该原边有多个被推进的副边，但在加速段内的任一个区的任一瞬间，只有一个副边。24、根据权利要求23所述的系统，其中连续的各副边将在一个预定的时间间隔内进入原边的第一个区。25、根据权利要求11所述的系统，其中沿着原边的多个分立的区是相邻接的。26、一种控制沿着直线同步电动机原边运动的各付边的速度和间隔的方法，该原边线圈分成多个区，该方法包括以下步骤：在原边多个区的一个区内，独立地产生一个预定波形，其中各副边的速度是由各自的区驱动器装置控制的，通过对该波频率和相位的控制，推动这些副边通过具有该波形的区，因此在任一瞬间，在任一区域内只有一个副边;以及一个区与相邻接区的波形的频率和相位，在时间上保持协调，使得一个副边在相邻接区之间穿过时，这个区的波形与其相邻接区的波形相匹配。27、根据权利要求26的方法，其中各副边的速度和间隔是变化的，从一个按第一变化速率曲线的第一操作条件变到一个按第二变化速率曲线的第二操作条件，该方法进一步包括以下步骤：（a）重复地按照所述第一变化速率曲线，独立地产生每个区的预定波形;（b）终止步骤（a）;并且（c）非重复性地在一预定时间周期内，按照一种转换变化速率曲线在每个区里同时地独立地形成一预定波形;（d）在上述预定时间周期的末端，终止步骤（c）;并且（e）重复地按照所述第二变化速率曲线，同时独立地形成每个区的预定波形。28、根据权利要求26或35的方法，其中独立地形成一个波形，包括当副边被推动通过某个区，以及当一个副边在相邻接区之间被推动时，一个区与相邻接区的波形相匹配时，该波形的频率和相位变化。29、一种排列指令的方法，这些指令用于指示产生直线同步电动机原边电磁波的波形的频率和相位，指令存在所述直线同步电动机的区驱动装置的区控制装置的存储器里，所述直线同步电动机有一个细长的原边，其线圈绕组分成多个区，其中每个区靠一个区驱动装置独立地驱动，所述区的驱动装置带有一个连接到该区线圈绕组的电机驱动器，和一个连接到电机驱动器的区控制装置，以提供指令给所述电机驱动器，从而在该电机驱动器里产生一个波形，所述波形用在原边的该区里形成电磁波，所述电机驱动器与在原边各区内形成的电磁行波相连接，沿着该原边同步地推进多个副边，每个所述的副边在一个预定的间隔，进入原边的第一区，并且每个副边随时间分布曲线到达一预定的位置，该时间分布曲线为该区里波形的特性确定了随时间变化的相应相位角，该方法包括以下步骤：（a）在一个整数倍的一预定时间间隔“T”上，为所有区选择一个共同的起始时间，这里的预定时间间隔“T”是指各副边进入原边的第一区之间的时间周期;（b）选择一个等于一整数倍的时间间隔“T”的共同的指令时间间隔“Tc”是等于或大于上述时间间隔“T”;（c）确定一个区的起始相位角，要能与一个副边进入该特定区之前该副边的预定位置相适应;（d）在所选起始时间为在一特定区里的一个副边确定一随时间分布的位置，或对所述特定区里没有副边的情况，为在该特定区里最后的一个副边确定随时间分布的位置;（e）相应于在步骤（d）所确定的随时间分布的位置，确定相位角按时间变化的信息，所述信息的间隔，是从步骤（a）中所选的共同起始时间开始，一直继续到对下一个要进入该特定区的副边的起始相角，确定所述相位角随时间变化的信息为止;（f）根据要进入特定区的下一个副边的相位与时间关系的信息来确定一个信息间隔，该间隔始于所述的下一个副边的起始相位角，且继续所述的相位与时间关系的信息，至跟随所述下一个副边的一个副边要进入该特定区的起始相位为止;（g）对每个连续的副边，在共同的时间间隔“Tc”内重复步骤（f），对每个区确定其相位角随时间变化的信息，在共同的时间间隔“Tc”内，保证一个特定区的相角随时间变化信息与在前一个区的该相角随时间变化信息相匹配，至少要超过完全穿过该特定区边界并进入该区的那个副边的相位角，确使该特定区的长度能保证在任一瞬间只有一个副边是处于所述特定区内;（h）将每一分立的区的相位角随时间变化信息编码，码制为二进制指令;（i）将每一区的二进制指令变换到一个公用的区时间间隔“Tz”中，所述的时间间隔“Tz”等于在一个基准上的公共指令时间间隔“Tc”。30、一个用于独立地控制多个同步直线电动机副边的推进过程的系统，副边的推进是连续地沿着一根细长的直线同步电动机原边进行的...
【专利技术属性】
技术研发人员：威廉约翰霍默斯，小约翰约瑟夫基根，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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