[发明专利]用于控制长定子直线电机的传送单元的法向力的方法

说明书

为了减少通过引导长定子直线电机形式的传送装置的传送单元引起的机械负载并且尽管如此在所有的运行状态下确保传送单元可靠地保持在传送装置的传送轨道上，规定：所述作用到传送单元上的法向力(F_Nn)利用用于控制法向力(F_Nn)的控制器(Rk)控制，并且该控制器(Rk)确定与传送单元(Tn)配合作用的驱动线圈(7、8)的驱动电流(i_An)的形成法向力的电流分量(i_And)，使得作用到传送单元(Tn)上的法向合力(F_ΣNn)作为法向力(F_Nn)、在法向方向(N)上由驱动磁体(4、5)引起的磁力(F_Mn)以及在法向方向(N)上作用到传送单元(Tn)上的外部的力(F_En)的总和至少等于在法向方向(N)上预先给定的保持力(F_Nnmin)。

技术领域

本发明涉及一种用于在通过传送装置预先给定的传送轨道的轨道区段上控制作用到传送装置的传送单元上的法向力的方法，所述传送装置为长定子直线电机形式，在所述轨道区段上仅在所述传送单元的一侧上设置有长定子直线电机的驱动线圈并且所述传送单元在所述侧上通过引导元件保持在传送轨道上。

背景技术

在长定子直线电机中沿传送轨道位置并排地固定地设置有多个构成定子的电驱动线圈。在传送单元上设有若干个驱动磁体(要么作为永磁体要么作为电线圈或短路绕组)，这些驱动磁体与所述驱动线圈配合作用。由于驱动磁体和驱动线圈的(电)磁场配合作用，推进力作用到传送单元上，该推进力使传送单元向前运动。所述长定子直线电机可以构造为同步电机(自励或他励)或构造为异步电机。通过操纵单个驱动线圈以控制磁通量，所述推进力的数值受到影响并且传送单元能够以所希望的方式沿传送轨道被移动。在此也可能的是，沿传送轨道设置多个传送单元，所述传送单元的移动能够单独地且彼此无关联地被控制，其方式为分别与传送单元配合作用的驱动线圈通常通过施加电压被通电。长定子直线电机的特点尤其是在于：在运动(位置、速度、加速度)的整个工作范围上更好以及更灵活的使用、沿传送轨道对传送单元的单独调节/控制、改善的能量利用、由于磨损件数量减少而降低维护成本、传送单元的简单更换、高效的监控和故障检测以及沿传送轨道产品流的优化。这种长定子直线电机的示例可以从WO2013/143783A1、US6,876,107B2、US2013/0074724A1或WO2004/103792A1中得到。

由于由驱动线圈所产生的磁通量，除在传送单元的运动方向上的推进力外原则上也可以产生横向于移动方向的法向力。为此，类似于旋转的电动机，具有在运动方向上的电流分量(通常也称作q分量)和在法向方向上的电流分量(即横向于移动方向，通过也称作d分量)的电流可以被施加到作用的驱动线圈上。在此，在运动方向上的电流分量对产生推进力负责。这例如在Khong、P.C.等人在IEEE Transactions on Industry Applications上发表的“Magnetic Guidance of the Mover in a Long-Primary Linear Motor”，第47卷第3期2011年五月/六月，第1319-1327页中说明。在Khong的文章中说明一种长定子直线电机，该长定子直线电机具有沿运动方向观察设置在两侧的驱动线圈，并且在两侧上的法向力被用于使传送单元定中心以便在中间引导。为此，为零的传送单元与中心的横向额定偏差被输送给法向力的调节装置。

但在具有设置在一侧的驱动线圈的长定子直线电机中，在正常运行中避免有针对性地产生法向力，因为驱动电流的d分量没有引起推进力以及因此构成损耗或在给定的构造中减少可实现的推进力。因此在长定子直线电机的这种构造中法向力是不利的。因此，在具有仅在一侧设置的驱动线圈的长定子直线电机中尝试仅施加驱动电流的q分量。