[發明專利]長定子直線電動機定子的長定子直線電動機線圈的控制方法

有效

• 申請號: 201710377244.5
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107437916B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: L·法尚;C·克拉普奧夫
• 申請（專利權）人: B和R工業自動化有限公司
• 主分類號: H02P25/06
• 分類號: H02P25/06
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 俞海舟

為了給出一種用于控制LLM定子的LLM線圈(L1、...、Ln)的方法和一種裝置，其允許以較小的花費以及以電路技術上簡單的方式轉換n個LLM線圈的線圈電壓的極性，建議將第一工作電位(Ub1)施加到n個半橋(HB1、...、HBn)的n個第一輸入端子上，將第二工作電位(Ub2)施加到n個半橋的n個第二輸入端子上。對于每個半橋而言在相應半橋的中間點(C1、...、Cn)與第一輸入端子之間連接有第一開關，并且分別一個第二開關連接在相關半橋的中間點與第二輸入端子之間。n個半橋的中間點與n個LLM線圈的n個第一端子分別連接，并且n個LLM線圈(L1、...、Ln)的第二端子(L11、...、L1n)在調節點(C)中相連接，該調節點被調節到預先給定的電位(Ux)。

技術領域

本發明涉及一種用于控制LLM定子的多個LLM線圈的方法以及一種裝置。

背景技術

長定子直線電動機(LLM)的定子由多個并排設置的LLM線圈組成，這些線圈一起構成LLM的定子。所述LLM線圈被單獨地或成組地控制，其中，在長定子直線電動機的運行中常常也希望或需要改變極性，也就是說改變LLM線圈的電流方向。通過控制LLM線圈，產生運動的磁場，該磁場與勵磁磁鐵(通常是永磁體)在LLM的傳送單元上配合作用，以便使傳送單元沿定子運動。在此，LLM的基本構造和功能是充分已知的，因此在此不詳細說明。為了使LLM線圈通電以產生磁場，可以在第一工作電位和第二工作電位之間提供工作電壓。

為了能夠控制LLM線圈并且確保改變線圈電壓的極性，使用全橋，如這在US 2006/0220623A1中公開的。在此，將工作電壓分別施加在全橋的第一分支和第二分支上，LLM線圈連接到全橋的橫向分支上。通過合適地控制全橋的四個開關(雙極性晶體管、MOSFETs、IGBTs等)，在LLM線圈上所希望的或者說通過線圈調節預先給定的線圈電壓以所希望的極性和高度施加到LLM線圈上。為了能夠單獨地控制LLM線圈，每個LLM線圈必須設有一個全橋。這然而意味著每個LLM線圈需要四個開關。因此，在LLM定子的必然高數量的LLM線圈中出現高成本以及由于高數量的開關而導致的大的電路技術花費。

發明內容

本發明的任務是給出一種用于控制LLM定子的LLM線圈的方法和一種裝置，該方法和裝置能夠以較小的花費且在電路技術上簡單地實現，并且應該也能夠轉換LLM線圈的線圈電壓的極性。

所述任務按照本發明得以解決，其方式為將第一工作電位施加到n個半橋的n個第一輸入端子上，將第二工作電位施加到n個半橋的n個第二輸入端子上，對于每個半橋而言在相應半橋的中間點與第一輸入端子之間連接有第一開關，并且分別一個第二開關連接在相關半橋的中間點與第二輸入端子之間。n個半橋的中間點與n個LLM線圈的n個第一端子分別連接。所述n個LLM線圈的第二端子連接至一個調節點并且通過該調節單元將調節點上的實際電位調節到預先給定的電位。通過閉合n個半橋的n個第一開關并且斷開n個半橋的n個第二開關，第一極性的相應一個線圈電壓施加到n個LLM線圈上，或者說通過斷開n個半橋的n個第一開關并且閉合n個半橋的n個第二開關，第二極性的相應一個線圈電壓施加到n個LLM線圈上。n個LLM線圈的n個第一端子或n個第二端子與n個半橋的中間點或調節點的連接當然不是必須直接地、也就是說在各單個元件之間沒有其他電氣部件、尤其是無源部件的情況下進行。可設想，例如作為過濾元件的附加的扼流圈，并且尤其是用于測量通過LLM線圈的電流的分流電阻。每個LLM線圈因此僅需要兩個開關，這因此相當于節省2*n個開關。然而應注意，與在全橋控制的情況下相比，第一工作電位和第二工作電位之間需要更大的差值、也就是說需要更大的工作電壓。

有利地，預先給定的電位相當于半個工作電壓和/或第二工作電位相當于零。在示例性假定的60V工作電壓中，在按照本發明的方法中因此得出預先給定的電位以及，因此得出±30V的線圈電壓，而全橋控制總是將整個工作電壓(這里假定是60V)正或負地施加到LLM線圈上。