CN101036287A - 线性电机系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种线性电机系统，其能在节能的同时以低成本延长线性电机的冲程。该线性电机系统包括线性电机(100)、用来提供可变电压的控制器(7)、用来断开和闭合形成在冲程方向上隔开的多个绕组组(4)的各个相位的相位绕组(5)的绕组切换设备(6)。所述绕组切换设备(6)由三相整流组件、位于所述三相整流组件的直流输出侧两端上的半导体开关、以及并联连接到所述半导体开关的电阻和电容构成。对于形成在所述冲程方向上隔开的所述多个绕组组(4)的相位绕组的每个，其一端连接到所述控制器(7)的输出端，而另一端连接到所述绕组切换设备(6)的所述三相整流组件的交流输入侧。通过断开或闭合包括于在所述冲程方向上隔开的所述多个绕组组(4)的所述绕组切换设备(6)中的所述半导体开关，可以仅激励所需的绕组组(4)。

Description

线性电机系统

技术领域

本发明涉及能够节能和低成本地延长线性电机冲程的线性电机系统，更具体地涉及包括绕组切换设备的长冲程线性电机系统。

此外，本发明还涉及固定电枢型的线性电机，其中定子侧由线性电机定子和电枢绕组形成，而活动元件侧由一组永磁体和二次导体(secondary conductor)形成。

背景技术

传统的线性电机系统包括：作为活动元件的永磁体，其用作磁性负载装置；作为定子的绕组，其用作电力负载装置。在冲程方向上布置有多个绕组，为供给电流而将控制器分别提供给所述绕组，并将控制器连接到区间切换(interval switching)设备(例如，参见专利文献1)。

现将参考图14描述传统的线性电机系统。

在图14中，参考数字900表示传统的线性电机系统；901，活动元件；902，永磁体；903，定子；904，控制器；905，区间切换设备。用作电力负载装置的绕组提供给定子903，该定子903分别连接到控制器904而。当控制器904给定子903供应电流时，在定子903和活动元件901之间产生牵引力，从而使得活动元件901在冲程方向上移动。区间切换设备905为这样的设备，其使用从用于测量活动元件901的位置的特定装置所获取的关于活动元件901的位置信息，并只为连接到定子903的控制器904提供电流供给指令，其中所述定子903与活动元件901相对设置，并有助于产生牵引力。

如上所述，根据传统的线性电机系统，控制器904连接到定子903，区间切换设备905给连接到有助于产生牵引力的定子903的控制器904发出指令，以便仅对所需的定子903供给电流。因此，由于电流并不流到无助于产生牵引力的定子903，因此降低了产生的损耗，并且在节能的同时获得了较长的冲程。

但是，对于上述的传统线性电机，为了延长冲程，定子903必须被布置穿过与所需冲程相等的距离，并且对于要被连接到所述定子903的控制器904，也需要与所述定子903的数量相同的单元数。控制器904通常很昂贵，因此当使用控制器904来延长冲程时会存在成本问题。

此外，用于向控制器904发出电流供给指令的区间切换设备905必须获得在冲程方向上移动的活动元件901的精确位置，并且必须为连接到面对着活动元件901并有助于产生牵引力的定子903的控制器904提供电流供给指令。此外，该指令必须包括电流的幅度、相位和频率。因此，相对于控制器904，存在区间切换设备905的控制非常复杂的问题。

此外，对于传统的线性电机系统900，在将活动元件901放置在相邻定子903之间的状态和将活动元件901放置地完全对着定子903的状态之间，在感应电压和电感上存在差异。因此，当控制器904给定子903供给电流时，根据活动元件901相对于定子903的位置的不同，感应电压和电感会不同，从而会发生控制性能的下降和速度波动的问题。

此外，通常，将线性电机粗略地分成活动电枢型线性电机和固定电枢型线性电机。

对于活动电枢型线性电机，定子侧由永磁体和二次导体构成，而活动侧由电枢绕组构成(例如，参见专利文献2)。在这种情况下，用来驱动线性电机的伺服放大器被连接到活动元件，并且由于如同对于旋转型电机，这样的布置可以被处理成电机块(motor block)，因此活动电枢型的电机控制可以很容易地实现。

另一方面，对于固定电枢型的线性电机，定子侧由线性电机定子和电枢绕组构成，而活动元件侧由永磁体和二次导体构成(例如，参见专利文献3)。在这种情况下，用于驱动线性电机的伺服放大器连接到定子侧。对于涉及长冲程的情况，提出了多个电枢绕组的串联和多个电枢绕组的并联作为定子侧的电枢绕组的布置。在串联的情况下，包括活动元件不重叠的所有区间，都是通电的。而在并联的情况下，需要根据活动元件的移动而对于电枢绕组的每块在区间之间切换。

作为区间切换的方法，提供了一种方法，其准备了在数量上等于定子块的线性电机驱动伺服放大器，以便一个伺服放大器控制一个定子，并且切换伺服放大器，或在控制程序由一个伺服放大器或少量伺服放大器执行的情况中，从伺服放大器分别提供区间选择开关，以实现控制。

专利文献1：JP-A-3-45147(第四列，图5)

专利文献2：JP-A-2001-78420

专利文献3：JP-A-2000-224833

发明内容

本发明要解决的问题

上述各种类型的线性电机的弊端将在下面列举。

在活动电枢型线性电机中，用来驱动线性电机的伺服放大器被连接到活动元件侧，并且由于如在旋转型电机中一样，活动电枢型被处理成相对于电机控制方面的电机块，因此这种类型很好控制。但是，由于活动元件侧是通电的，因此对于它的布线处理就成了问题，特别是为了获得长冲程的活动电枢型的线性电机，布线处理是很困难的。此外，在线性电机的情况下，由于永磁体位于定子侧，因此必须使用许多昂贵的永磁体来延长冲程，在一定程度上，成本是相当高的。

另一方面，对于固定电枢的线性电机，由于用于驱动线性电机的伺服放大器被连接到定子侧，因此可以消除由上述的布线处理所带来的问题。在长冲程的情况下，对于定子侧的电枢绕组，提出了包括多个电枢绕组串联和多个电枢绕组并联的布置；但是，在串联的情况下，包括在活动元件不重叠的区间在内的所有区间都是通电的，这对于功耗来说，是不合适的。此外，由于电枢的电感峰值增加了，因此降低了功率因数和效率。

对于如下这样的系统而言，即其中每个定子块中的电枢绕组并联并且准备了在数量上与定子块的数量相等的线性电机驱动伺服放大器，以便一个伺服放大器控制一个定子，并且切换所述的伺服放大器，其是复杂且昂贵的系统。

此外，还存在如下的情况，其中由一个或少量伺服放大器实现控制，并提供了与伺服放大器隔开的区间选择开关，来实现控制。但是，由于切换操作的延迟周期，会产生诸如转矩电流或转矩脉动等的问题。

考虑到这些问题而提供了本发明。本发明的一个目的是提供一种线性电机系统，其即便使用了上述的区间切换设备，也能轻易地以低成本延长冲程而无需增加控制器数量，也不需要复杂的控制处理，也不会有速度波动。

本发明的另一个目的是提供一种廉价的固定电枢型的线性电机，其能解决布线处理的问题，并能使用单个伺服放大器来有效和实时地切换多个电枢绕组。

解决问题的方式

为了解决上述问题，根据权利要求1的本发明涉及一种线性电机系统。提供了一种线性电机系统，包括：

线性电机，其中包括由永磁体形成的磁性负载组件的活动元件，和包括由具有面对着所述永磁体的绕组的多个绕组形成的磁性负载组件的定子彼此相对放置，并由间隙隔开，其中所述定子由在冲程方向上隔开的多个绕组组(wingding group)形成，并且形成每个绕组组的各个相位的相位绕组包括绕组开始端和绕组末端；

控制器，其用来给线性电机提供具有可变频率的可变电压；和

绕组切换设备，其用来在需要时闭合或断开形成在所述冲程方向上隔开的所述多个绕组组的各个相位的相位绕组，其中

所述绕组切换设备包括；

三相整流组件，

半导体开关，其位于所述三相整流组件的两个直流输出侧上，和

并联连接到所述半导体开关的电阻和电容，

形成在所述冲程方向上隔开的所述多个绕组组的所述相位绕组的每个的一端连接到所述控制器的输出端，而另一端连接到所述绕组切换设备的所述三相整流组件的交流输入侧，和

断开或闭合包括在所述绕组切换设备中的所述半导体开关，以仅激励在所述冲程方向上隔开的多个绕组组中的所需绕组组。

根据权利要求2，提供了根据权利要求1的线性电机系统，其中

对于形成所述定子的所述绕组组，在所述冲程方向上提供至少一个传感器，用于检测相对的至少一个活动元件或更多的活动元件；和

基于从所述传感器来的信号，闭合连接到对着所述活动元件的绕组组的所述绕组切换设备的所述半导体开关。

根据权利要求3，提供了根据权利要求1或2的线性电机系统，其中

当Lc表示形成所述定子的绕组组在所述冲程方向上的长度，Lml表示所述活动元件在所述冲程方向上的长度时，确定Lc和Lml以建立以下关系

Lml＝n×Lc

n：二或更大的整数，和

仅激励在所述冲程方向上完全对着所述活动元件的绕组组。

根据权利要求4，提供了根据权利要求1或2的线性电机系统，其中

当Lc表示形成所述定子的绕组组在所述冲程方向上的长度，Lms表示所述活动元件在所述冲程方向上的长度时，根据以下建立的关系布置在所述冲程方向上的多个活动元件

Lms＝Lc/n

n：二或更大的整数，

将所述活动元件以建立如下关系的活动元件布置间距Lmp附着于固定板上

Lmp＝Lms×(n+1)，和

仅激励在所述冲程方向上完全对着所述活动元件的绕组组。

根据权利要求5，提供了根据权利要求1或2的线性电机系统，其中

分别在形成有图案的基板上安置用作所述电力负载装置的所述绕组组、用来检测所述活动元件的所述检测传感器和用来处理从所述检测传感器来的传感器的处理电路；和

通过连接器耦合多个基板以形成所述定子。

根据权利要求6本发明涉及线性电机系统。所提供的线性电机系统，包括：

线性电机，其中包括由永磁体形成的磁性负载组件的活动元件，和包括由具有面对着所述永磁体的绕组的多个绕组形成的磁性负载组件的定子彼此相对放置，跨过一间隙，其中所述定子由在冲程方向上隔开的多个绕组组形成，并且形成每个绕组组的各个相位的相位绕组包括绕组开始端和绕组末端，并且其中用来检测所述活动元件完全相对的传感器分别提供给在所述冲程方向上的所述绕组；

控制器，其用来提供可变电压可变频率；和

绕组切换设备，包括；

三相整流组件，

半导体开关，其位于所述三相整流组件的两个直流输出侧上，和

并联连接到所述半导体开关的电阻和电容，

形成在所述冲程方向上隔开的多个所述绕组组的所述相位绕组的每个的绕组开始端都被连接到所述控制器的输出端，而另一端连接到所述绕组切换设备的所述三相整流组件的交流输入侧，和

闭合包括在所述绕组切换设备中的所述半导体开关，以激励在所述冲程方向上隔开的所述多个绕组组，

当Lc表示在所述冲程方向上所述绕组组的每个的长度，Lm表示在所述冲程方向上所述活动元件的长度时，确定Lc和Lml以建立以下关系

Lm＝n×Lc

n：2或3；和

为所述绕组组的每个提供信号准备电路，其使用从为绕组组而准备的传感器来的信号和从为与所述绕组组相邻的绕组组中的至少一个而准备的传感器来的信号，并准备用于断开和闭合连接到所述绕组组的所述绕组切换设备的信号。

根据权利要求7，提供了根据权利要求6的线性电机系统，其中

所述信号准备电路输出总是设定n-1个绕组组为受激状态的信号。

根据权利要求8，提供了根据权利要求7的线性电机系统，其中

所述信号准备电路的每个都由逻辑电路构成，用以输出通过对由为提供有所述信号准备电路的绕组组布置的传感器输出的信号执行AND处理而获得的信号，和由为与所述绕组组相邻的绕组组中的一个布置的传感器所输出的信号的反向信号。

根据权利要求9，提供了根据权利要求7的线性电机系统，其中

所述信号准备电路的每个都由逻辑电路构成，其使用通过对由为提供有所述信号准备电路的绕组组布置的传感器输出的信号执行AND处理所得的结果，和通过对由为与两个绕组组相邻的绕组组布置的两个传感器输出的信号执行AND处理所得的信号，并对得到的信号进行反向，作为输出信号。

此外，为了解决上述问题，根据权利要求10的本发明涉及线性电机系统。提供了一种线性电机系统，其中线性地布置有多个定子块，其中每个定子块都包括线性电机定子和具有多个相位的电枢绕组，其中电枢元件侧由一组永磁体和二次导体构成，其包括：

绕组切换电路，其中

在所述多个定子块的每个中的每个电枢绕组的一个终端被连接到一个线性电机驱动伺服放大器的每个相位线，而所述电枢绕组的另一个终端被连接到具有多个相位的二极管电桥的中点，

在所述二极管电桥的正极共用终端和负极共用终端之间连接有半导体开关设备，由第一回流二极管(reflux diode)、放电电阻和第二回流二极管形成的串联电路并联连接到所述半导体开关，所述放电电阻并联连接有平滑电容器，和

当所述半导体开关基于在所述线性电机定子侧上布置的活动元件位置传感器来的位置信号而顺序接通或关断时，具有多个相位的电枢绕组在受激状态和未受激状态间切换。

根据本发明，在所述半导体开关接通时，所述二极管电桥的正极共用终端和负极共用终端短路。这样，伺服电机将驱动电流提供给相关定子块的电枢绕组的各个相位，并且线性电机定子受到激励，在活动元件上施加动力。在所述半导体开关关断的情况下，所述二极管电桥的正极共用终端和负极共用终端开路，这样，从伺服电机来的驱动电流就不会提供给相关定子块的电枢绕组。但是，在所述电枢绕组中累积的能量经由所述二极管电桥的二极管以及第一和第二回流二极管而由平滑电容器吸收，并且由平滑电容器累积的能量通过放电电阻而放电。

当提供的绕组切换电路的数量与所述多个定子块的数量相同时，所述定子块仅需要顺序切换，以驱动在预定方向上的活动元件。

此外，当活动元件的位置传感器产生用于半导体开关设备的驱动信号以顺序切换所述多个定子块时，所述活动元件可以在预定方向上移动。

发明效果

根据在权利要求1中所述的本发明，构成绕组切换设备的半导体开关可以断开或闭合，当它闭合时，连接到绕组切换设备的绕组组被设定为其作为星形连接而连接到控制器的状态。这样，当控制器提供电流时，电流流到所述绕组组，从而激励所述绕组组。此外，当断开半导体开关时，星形连接的中性点(neutral point)侧处于断开状态，并且即便当电流由控制器提供时，该电流也不会流过所述绕组组，从而不会激励所述绕组组。因此，通过断开或闭合连接到在牵引力方向上隔开的多个绕组组中的一个的绕组开关设备的半导体开关，只会激励所需的绕组组。牵引力产生在对着为定子提供的永磁体的所述定子的绕组组上。

由于这种线性电机系统可以只激励所需的绕组组，因此当延长冲程时，系统能将损耗降低至仅为在产生牵引力的绕组组中产生的损耗。从而能实现节能。

此外，控制器只需要提供产生牵引力的能力，并且唯一的损耗由产生牵引力的绕组组所导致，而且在这种线性电机系统中，能降低所产生的损耗。因此，当延长冲程时，控制器的能力仍然不需要增加，从而实现成本降低。

此外，由于定子由在冲程方向上布置多个绕组组而形成，因此能布置所需数量的定子，并且当布置很多定子时，一个控制器仍然能操作它们，因此能很容易地获得冲程的延长。

根据在权利要求2中所述的本发明，使用从传感器来的信号，该传感器检测为绕组组提供的活动元件是否对着所述绕组组，并且当传感器检测到活动元件时，只有构成对着所述活动元件的定子的绕组组能够被自动激励。由于并不需要用来测量活动元件的位置以及用来检测要被附于要受激励的绕组组的绕组切换设备的装置，因此实现了系统的简化以及成本的降低。

根据在权利要求3中所述的本发明，由于在冲程方向上的活动元件的长度至少是绕组组的两倍或更多，因此至少一个绕组组进入到其完全对着活动元件的状态，并且仅激励完全对着所述活动元件的绕组组。

构建定子的所有绕组组都并联到提供可变电压可变频率的控制器。当绕组组在它们未完全对着活动元件的状态中被激励时，由于面对着活动元件的区域的尺寸不同，因此在各个绕组组中所产生的感应电压会发生不同，并且循环电流(cyclic current)将流过，从而导致所产生的牵引力的减小。但是，由于只有完全对着活动元件的绕组组被激励，因此可以消除循环电流的发生。

根据在权利要求4中所述的本发明，在此情况下，例如，对于要被连附于固定板的两个活动元件，所述活动元件中的一个处于在冲程方向上它处于绕组组的边界上，并且跨两个绕组组延伸的状态中，即，它并不是完全对着绕组组，而另一个活动元件处于完全对着绕组组的状态中。因此，至少一个活动元件完全对着绕组组，当仅激励完全对着活动元件的绕组组时，能够消除循环电流的发生，并且能在冲程方向上执行连续操作。

根据在权利要求5中所述的本发明，构成定子的绕组组通过在基板上布置线圈并电连接它们而能很容易地制造，用来检测活动元件的存在/缺失的传感器和对其的信号处理电路通过在基板上安装设备也能很容易地制造。

此外，由于定子能通过使用连接器连接绕组组而很容易地生产，因此可以预料成本上的降低。

根据在权利要求6中所述的线性电机系统，构成绕组切换设备的半导体开关可以断开或闭合，当它闭合时，连接到绕组切换设备的绕组组被设定到它作为星形连接而连接到控制器的状态。这样，当控制器提供电流时，该电流流经所述绕组组，从而激励所述绕组组。此外，当半导体开关断开时，星形连接的中性点处于断开状态，即便当控制器提供电流时，该电流也不流经所述绕组组，从而不激励所述绕组组。

活动元件在冲程方向上的长度Lm是在构成定子的绕组组的冲程方向上的长度Lc的n倍(n为2或3)。基于在冲程方向上活动元件和定子的位置关系，在冲程方向上n或n-1个绕组组完全对着活动元件。

信号准备电路准备了信号来断开或闭合连接到为其提供信号准备电路的绕组组的绕组切换设备。基于用于提供了信号准备电路的绕组组的传感器信号，和用于与绕组组相邻的绕组组的传感器信号，断开或闭合连接到绕组组的绕组切换设备。结果，在考虑在相邻绕组组和活动元件间的位置关系的同时，可以断开或闭合连接到提供有信号准备电路的绕组组的绕组切换设备。

根据在权利要求7中所述的线性电机系统，在n或n-1个绕组组完全对着活动元件的情况下，基于在冲程方向上的活动元件和定子的位置关系，当n个绕组组相对时，信号准备电路能够只断开仅连接到所需绕组组的绕组切换设备，并且能进入只有n-1个绕组被恒定激励的状态。因此，从控制器来看，定子的感应电压和电感以及电阻的阻抗总是恒定的。这样，能提高控制性能并能减少速度波动。

根据在权利要求8中所述的线性电机系统，当活动元件在冲程方向上的长度Lm是在冲程方向上的构成定子的绕组组的长度Lc的两倍(n＝2)时，通过使用仅用了NOT器件和AND器件的非常简单的逻辑电路就可以提供所述信号准备电路。

根据在权利要求9中所述的线性电机系统，当活动元件在冲程方向上的长度Lm是在冲程方向上构成定子的绕组组的长度Lc的三倍(n＝3)时，通过使用仅用了NOT器件和AND器件的非常简单的逻辑电路就可以提供所述信号准备电路。

根据本发明的线性电机系统，其中提供了绕组切换电路，一个伺服放大器控制要提供给多个定子块的各个电枢绕组的电流，从而能以低成本提供具有长冲程的固定电枢型的线性电机，并且由于采用了使用半导体开关元件的切换方法，因此切换的延迟时间可以最小化并且还能进行平滑切换。结果，电流连续流过从而消除了转矩脉动(torquepulsation)。此外，由于线性电机定子的电枢绕组并联连接，因此除了线电阻外，总能为绕组获得相同的阻抗。因此，伺服放大器能很容易地执行矢量控制，并能增加电机功率因数和效率。

附图说明

[图1]

图1是显示本发明的第一实施例的线性电机系统的结构图。

[图2]

图2是用来说明用于本发明的绕组切换设备的电路图。

[图3]

图3是显示本发明的第二实施例的线性电机系统的结构图。

[图4]

图4是显示本发明的第三实施例的线性电机系统的结构图。

[图5]

图5是显示本发明的第四实施例的线性电机系统的结构图。

[图6]

图6是显示本发明的第五实施例的绕组组的前视图。

[图7]

图7是显示本发明的第五实施例的绕组组的侧视图。

[图8]

图8是显示本发明的第五实施例的绕组组的侧视图。

[图9]

图9是显示本发明的第六实施例的绕组选择线性电机系统的结构图。

[图10]

图10是用来说明本发明的绕组电路的电路图。

[图11]

图11是用来说明本发明的绕组切换电路的电路图。

[图12]

图12是在n＝2的情况下，用来说明本发明的信号处理的逻辑电路图。

[图13]

图13是在n＝3的情况下，用来说明本发明的信号处理的逻辑电路图。

[图14]

图14是传统的线性电机系统的结构图。

[图15]

图15是根据本发明的第七实施例的固定电枢型线性电机的框图。

[图16]

图16是显示根据本发明的第七实施例的绕组切换电路的选择切换部分和定子块的示例性布置的电路图。

[图17]

图17是显示根据本发明的第七实施例的选择切换部分的实际布置的实例的电路图。

[图18]

图18是显示根据本发明第七实施例的总体布置的实例的框图，其包括用于产生要提供给选择切换部分的选择信号的布置。

参考数字和标记的说明

1：活动元件

2：永磁体

3：定子

4：绕组组

5：绕组

51：绕组开始端

52：绕组末端

6：绕组切换设备

7：控制器

8、81、82：传感器

9、91：信号处理电路

10：固定板

11、12：活动元件

13：基板

14a、14b、14c、14d：连接器

15：线圈

16：区间切换设备

61、181：三相整流器

62、162：半导体开关

63、183：电阻

64、184：电容器

100：线性电机

110：活动元件

120：永磁体

130：定子

140(141至143)：绕组组

150：信号准备电路

161至168：连接器

171、172：传感器

180：绕组切换设备

190：控制器

201：伺服放大器

202：定子块

203：线性电机活动元件

204：选择切换部分

204-1：整流二极管部分(二极管电桥)

204-2：半导体开关设备

204-3：回流二极管

204-4：平滑电容器

204-5：放电电阻

205：驱动电路

206：选择信号处理器

207：传感器单元

具体实施方式

现将参考附图描述本发明的实施方式。

实施例1

图1是显示本发明的第一实施例的线性电机系统的结构图。

图2是用来说明在图1中的绕组切换设备的结构的图。

在图1中，参考数字100表示线性电机；1，活动元件；2，永磁体；3，定子；4，绕组组；5，绕组；6，绕组切换设备；和7，控制器。

活动元件1通过在冲程方向上的永磁体2的粘合构成，使得它们相邻的极性不同。定子3通过在冲程上排列多个绕组组4构成，绕组组4的每个均由具有U相位、V相位和W相位的绕组5形成。活动元件1和定子3通过导轨(未示出)耦合在一起，活动元件1相对于定子3在冲程方向上自由移动。对于形成每个绕组组4的具有U相位、V相位和W相位的绕组5，它们的开始端51连接到控制器7的输出端，它们的绕组末端52使用连接器连接到绕组切换设备6的输入端。

如图2所示，每个绕组切换设备6都通过提供三相整流器61，并通过在三相整流器61的直流输出侧安置半导体开关62、并将电阻63和电容器64并联布置到半导体开关62而构建。应当注意的是，使用IGBT来作为半导体开关62。

将用于断开和闭合半导体开关62的信号输入到半导体开关62。用于连接到对着活动元件1(图1)的绕组组4的绕组切换设备6的半导体开关62(图2)是闭合的，而用于连接到未对着活动元件1的绕组组4的绕组切换设备6的半导体开关62是断开的。

当半导体开关62闭合时，由三相整流器61整流的直流电流经半导体开关62，并且形成连接到该半导体开关62的绕组组4的U相位、V相位和W相位绕组5的绕组末端52全都是连接的。

因此，从绕组5的绕组开始端51来看，U相位、V相位和W相位绕组5处于绕组末端52连接到一个公共点的星形连接状态。

这样，当可变频率电源7将电流提供给连接到其半导体开关62为闭合的绕组切换设备6的绕组组4时，电流流经U相位、V相位和W相位绕组5，并且在这些绕组5和对着绕组组4的活动元件1之间产生牵引力，并且在活动元件1上安置有永磁体2作为磁性负载装置。

当活动元件1在冲程方向上移动，并且从连接到其半导体开关62为闭合的绕组切换设备6的绕组组4移开时，断开信号被输入到半导体开关62，并且形成绕组组4的U相位、V相位和W相位绕组5的绕组末端52被设定为断开状态。这样，即便当电流由控制器7提供时，该电流也不流经绕组5，从而不会产生牵引力。

并联连接到半导体开关62的电阻63和电容器64构成缓冲电路，其在半导体开关62从闭合到断开变化时消耗在绕组5中积累的能量。

根据上述布置，只有作为定子3的组件并对着活动元件的绕组组4可以被所提供的电流激励。因此，从控制器7来看，电流必须只提供给需要产生牵引力的绕组组4，并且操作能非常高效地执行。同时接触控制器7的能力必须简单地基于只在由提供的电流激励的绕组组4处的牵引力和损耗而确定，并且只需要很小的电源，非常地经济。

此外，根据在本实施例中所示的结构，对于构成定子3的绕组组4，只有对着活动元件1并且产生牵引力的绕组组4可以由所提供的电流激励。这样，无论冲程是多少，产生的损耗都是恒定的，从而在冲程方向上能布置所需数量的绕组组4来形成定子3。

应当注意的是，在本实施例中，由于半导体开关通过使用IGBT元件来构成，因此断开和闭合操作能在非常短的时间内执行。

实施例2

图3显示了本发明的第二实施例。

在图3中，参考数字8表示用来检测活动元件是否处于相对位置的传感器。

对于构成定子3的各个绕组组4，用来检测活动元件1是否对着绕组组4的传感器8布置在直接朝着活动元件1的面上。为了断开和闭合半导体开关62，传感器8的输出端连接到绕组切换设备6的信号端，其中所述绕组切换设备6被连接到提供有传感器8的绕组组4。

当传感器8检测到它对着活动元件1时，传感器8将闭合信号传送到所连接的半导体开关62。一旦接收到了该信号，则半导体开关62闭合，并且通过接收从控制器7来的电流而激励连接到布置有半导体开关62的绕组切换设备6的绕组组4的绕组5。

当未对着活动元件1时，传感器8将断开信号传送给所连接的半导体开关62，并且电流不流经连接到提供有半导体开关62的绕组切换设备6的绕组组4的绕组5。

如上所述，传感器8检测活动元件1是否处于对向位置，并且基于该信号，使得绕组切换设备6的半导体开关62保持断开或闭合。这样，当活动元件1在冲程方向上移动时，改变活动元件1相对于定子3的位置，并通过提供电流而仅自动激励对着活动元件1的绕组组4。

实施例3

图4显示了本发明的第三实施例。

在图4中，对于活动元件1在冲程方向上的长度Lml，和构成定子3的绕组组4在冲程方向上的长度Lc，建立如下的长度关系：

Lml＝n×Lc

n：2或更大的整数

在本实施例中，n为2，并且绕组组4的长度Lc限定为活动元件1在冲程方向上的长度Lml的一半。

在每个绕组组4对着活动元件1的面上，在冲程方向上的各个末端安置有用来检测活动元件1是否对着绕组组4的两个传感器81和82。信号处理电路9提供在传感器81和82以及从传感器81和82接收信号的绕组开关设备6之间，以便当在冲程方向上的两个末端安置的传感器81和82检测到活动元件1处于对向位置时，传感器81和82将闭合信号传送给绕组切换设备6的半导体开关62。

根据上述布置，只有当活动元件1在冲程方向上完全对着构成定子3的绕组组4时，连接到绕组组4的绕组切换设备6的半导体开关62才闭合，并通过由变频电源7所提供的电流激励绕组组4。

在本实施例中，构成定子3的所有绕组组4都并联连接到变频电源7。根据上述布置，由于要被激励的绕组组4在冲程方向上总是精确地对着为活动元件1所提供的作为磁性负载装置的永磁体2，因此每个被激励的绕组组4都产生相同的感应电压。这样，当绕组组并联连接到电源时，就不会因为由感应电压不同所导致的循环电流而产生制动转矩。

实施例4

在图5中显示了根据本发明的第四实施例。

在图5中，对于构成定子3的绕组组4在冲程方向上的长度Lc，和对于活动元件11或12在冲程方向上的长度Lms，建立如下的长度关系

Lms＝Lc/n

n：2或更大的整数

在本实施例中，采用n＝3。包括了永磁体2的两个活动元件11和12以间距Lmp牢固地布置在固定板10上，其中Lmp＝Lms×(n+1)。

将用来检测活动元件11和12相对放置的传感器81和82安置在构成定子3的绕组组4的表面上，并通过使用绕组组4的两个末端表面在冲程方向上到活动元件1的距离Lms作为间距而直接朝向活动元件11和12。信号处理电路91提供在传感器81和82以及从传感器81和82接收信号的绕组切换设备6之间，以便当附着于在冲程方向上的两个末端的两个传感器81和82中的至少一个检测到活动元件11或12处于对向位置时，传感器81或82将闭合信号传送到绕组切换设备6的半导体开关62。

根据这种布置，只有在活动元件11或12精确地对着构成定子3的绕组组4的状态中，绕组切换设备6的半导体开关62才闭合并且由控制器7提供电流，同时由附着于相对的活动元件11或12的永磁体2产生的磁性回流产生牵引力。在活动元件11或12跨过在冲程方向上相邻的绕组组4定位的状态中，传感器81和82都不会对其进行检测，从而电流不会流到绕组组4且不产生牵引力。

以上述的间距Lms在冲程方向上布置活动元件11和12。因此，在活动元件11和12间的区间相应于在冲程方向上的绕组组的长度Lc，同时在图5中，在活动元件12跨绕组组4延伸的状态中，一个活动元件11总是处于对着绕组组的位置，但并不延伸跨过绕组组4，并支持牵引力的产生。

根据在上述实施例中所示的布置，构成定子3的所有绕组组4都并联连接到控制器7，并且只有当活动元件11或12相对放置时才提供电流。因此，在受激励的绕组组4中产生相同的感应电压，并且不会由于循环电流而产生制动转矩。此外，由于活动元件11和12以上述的间距Lmp布置，因此总会存在产生牵引力的定子(图5中的定子11)和绕组组4，同时牵引力在冲程方向上不会被中断。

实施例5

在图6和7中显示了本发明的第五实施例。

图6是用于本发明的实施例的绕组组4的前视图，而图7是侧视图。

由于活动元件1、定子3、控制器7和绕组切换设备6与在上述实施例1至5中是相同的，因此，并未对它们进行显示，而仅以绕组4的结构进行说明。

在图6至8中，参考数字13表示其上提供绕组图案的基板；参考数字14a、14b、14c、14d表示连接器；参考数字15表示线圈。

为了构建绕组组4的绕组5，线圈15是螺旋卷曲的并通过焊接电连接到提供有布线的基板13，并使用粘合剂固定到基板13。

图8是显示用于基板13和绕组5的通过布线图案所形成的绕组组4的电路图。电连接到绕组5的绕组开始端51和绕组末端52的连接器14a和14b被附着。此外，为基板13提供有图案以将相邻绕组组4并联连接到控制器7，并且在终端末端布置连接器14c。

定子3通过在冲程方向上布置多个具有上述结构的绕组组4而构建。构建定子3的绕组组4并位于在冲程方向上的末端的连接器14a，并使用连接器连接到从控制器7延伸出的输出电缆，而位于绕组组4的另一末端的连接器14b被连接到相邻绕组组4的连接器14a。这样，通过简单的连接器连接，控制器7和构成定子3的绕组组4并联连接。

此外，为基板13提供有用于安置传感器8的连接盘(land)和用来传送传感器信号的图案。此外，在实施例4和5中的信号处理电路9和91也提供给基板13，并且信号处理电路9和91的输出使用连接器14d连接到绕组切换设备6。

实施例6

图9是用于根据第六实施例的绕组切换线性电机系统的结构图。在此情况下，定子的长度Lm是绕组组的长度Lc的两倍(n＝2)。

图10是用于绕组组的电路图，图11是用来说明绕组切换设备布置的图，而图12和13分别显示了在信号准备电路中的逻辑电路。

在图9中，参考数字110表示活动元件；120，永磁体；130，定子；140(141至43)，绕组组；150，信号准备电路；161至168，连接器；171和172，传感器；180，绕组切换设备；和190，控制器。应当注意的是，连接器161、162、163和167用于传送U相位、V相位和W相位电力，而连接器164、165、166和168用于传送信号。

活动元件110通过在冲程方向上粘合永磁体120而构成，使得它们相邻的极性不同。定子130通过在冲程方向上布置多个绕组组140(140至143)而形成，所述绕组组的每个由U相位、V相位和W相位绕组形成。

使用导轨(未示出)来耦合活动元件110和定子130，并且活动元件110可以相对于定子130在冲程方向上自由移动。

如图10所示，连接器161和162提供在形成各个绕组组141至143的U相位、V相位和W相位绕组的绕组开始端和绕组末端，此外，设置连接器163以电连接到连接器161。

对于连接器190到各个绕组组141至143和绕组切换设备180的连接，首先，各个绕组组141至143的连接器163电连接到绕组切换设备180的连接器168，接着，将位于定子130的末端的绕组组141的连接器161电连接到控制器190，在绕组组141和142以及142和143之间连续执行连接器162至相邻绕组组的连接器161的电连接。结果，绕组组140(141至143)以与在中性点侧上布置绕组切换设备180相同的方式并联连接到控制器190。

传感器171和172位于在冲程方向上绕组组140的两个末端上。传感器171和172用来检测它们是对着活动元件110，并且只有当两个传感器171和172都检测到活动元件110并传送信号时，逻辑电路(未示出)在接收到两个信号后，才产生表示活动元件110精确地对着绕组组140的信号S1。

信号准备电路150(图1)提供给绕组组140。每个信号准备电路150被这样构建，使得它也经过连接器164和165接受基于由绕组组140的相邻传感器171和172传送的检测信号而产生的信号S1，并经过连接器167和169将从在图12的逻辑电路中执行信号处理所得的结果作为断开/闭合信号S2传送给绕组切换设备180。

在本实施例中，由于为活动元件110的长度Lm和绕组组140的长度Lc建立了关系

Lm＝2×Lc

因此如在表I中所示，对于在冲程方向上的相对位置关系的信号S1，存在三种模式。

[表1]

	信号S1			信号S2
							绕组组41	绕组组42	绕组组43	绕组组41	绕组组42	绕组组43
	模式1	ON	ON	OFF	ON	OFF							OFF
模式2							OFF	ON	OFF	OFF	ON	OFF
	模式3	OFF	OFF	ON	OFF	OFF							ON

由于在图12中所示的逻辑电路也通过获取用于相邻绕组组140的信号S1的信息而处理用于信号S1的三种模式，因此作为所得的结果，只有一个信号S2一直被设定为ON。因此，在传送信号S1的情况下，根据定子130和活动元件110的位置关系，闭合对绕组切换设备180来说未改变的两个或一个绕组切换设备180。但是，由于准备了信号准备电路150，因此无论定子130和活动元件110之间的位置关系怎样，只有一个(预定数量)绕组切换设备180总是闭合的。

如图11中所示，绕组切换设备180由三相整流器181、位于三相整流器181的直流输出侧上的半导体开关182、和并联连接到半导体开关182的电阻183和电容器184构成。应当注意的是，为半导体开关182使用了IGBT。将用来断开或闭合半导体开关182的信号输入到半导体开关182，并且当S2为ON时，闭合半导体开关182。接着，由三相整流器181整流的直流电流流经半导体开关182和形成连接到半导体开关182的绕组组140的U相位、V相位和W相位绕组，从而形成中性点侧电连接的星形连接。因此，当控制器190将电流提供给连接到其半导体开关182为闭合的绕组切换设备180的绕组组140时，电流流经U相位、V相位和W相位绕组，从而在绕组和活动元件110之间产生牵引力，其中活动元件110对着绕组组140并且附着有作为磁性负载装置的永磁体120。

当将指示OFF的断开信号S2输入给半导体开关182时，在中性点侧上形成绕组组140的U相位、V相位和W相位被设定为断开状态，即便当有控制器190提供电流时，电流也不会流经所述绕组。这样，就不会产生牵引力。

应当注意的是，并联连接到半导体开关182的电阻183和电容器184构成了缓冲电路，其用来在半导体开关182从闭合变为断开时消耗积累在绕组中的能量。

根据以上的布置，无论活动元件的位置相对于定子如何，都只有相同数量的绕组组被设定为激励状态，并且从控制器来看，感应电压和电感以及电阻的阻抗也都是恒定的。这样，就能提高控制性能并降低牵引力的波动。

此外，在构成定子的绕组组中，只有对着活动元件并产生牵引力的绕组组通过接收电流而被激励，从而无论冲程为多少，所产生的损耗都是恒定的。因此当定子通过在冲程方向上布置所需数量的绕组组而形成时，仍然不会增加所产生的损耗，同时能轻易地实现冲程的延长。

表2显示了当活动元件在冲程方向上的长度Lm是构成定子的绕组组在冲程方向上的长度Lc的三倍(n＝3)时信号S1的模式。为了方便起见，在说明中，由表中的141至145来表示绕组组。

[表2]

	信号S1					信号S2
											绕组组41	绕组组42	绕组组43	绕组组44	绕组组45	绕组组41	绕组组42	绕组组43	绕组组44	绕组组45
	模式1	OFF	ON	ON	ON	OFF	OFF	ON	OFF	ON											OFF
模式2											OFF	OFF	ON	ON	OFF	OFF	OFF	ON	ON	OFF
	模式3	OFF	OFF	ON	ON	ON	OFF	OFF	ON	OFF											ON

如在表2中所示，对于在冲程方向上的相对位置关系信号S1存在三种模式。由于在图13中所示的逻辑电路也通过取得用于相邻绕组组4的信号S1的信息而处理三种模式，因此作为所得的结果，只有两个信号S2一直是ON。因此，在传送信号S1的情况下，根据定子和活动元件间的位置关系，而闭合对绕组切换设备8来说未改变的三个或二个绕组切换设备8。但是，由于准备了上述信号准备电路150，因此无论定子130和活动元件110之间的位置关系如何，只有两个(预定数量)绕组切换设备180总是闭合的。

如上所述，当线性电机的定子通过使用绕组组和绕组切换设备而构成时，能节能且低成本地提供冲程的延长，因此本发明可以用于工厂中的传送装置。

此外，由于可以降低速度波动，因此本发明还可以用于在仪器中的传送装置。

实施例7

现将基于图15至18说明本发明的第七实施例。

图15是根据本发明第七实施例的固定电枢型线性电机的结构图。在图中，根据本发明第七实施例的固定电枢型的线性电机包括：伺服放大器201；定子块202，其每个都通过在线性电机定子周围缠绕电枢绕组而形成；线性电机活动元件203，其由永磁体或二次侧导体形成；和选择切换部分204，其改变提供给定子块202的电枢绕组的电流。

现将适当地描述根据本发明第七实施例的绕组切换方法。

首先，将给定子块202的电枢绕组反馈电力的电力线连接到伺服放大器201。多个定子块202的各个电枢绕组并联连接到伺服器201，并且将选择切换部分204分别连接到定子块202。通过选择切换部分204，将电力仅提供给线性电机的活动元件203穿过的定子块202的电枢绕组。

图16是显示用于本发明第七实施例的绕组切换电路的选择切换部分204和定子块202的示例性布置。对于定子块202的三相电枢绕组，将在一侧上的末端连接到伺服放大器201的各个相位，而将在另一侧上的末端连接到选择切换部分204。当并行地增加这种结构时，就能获得长冲程。

图17是显示根据本发明第七实施例的选择切换部分204的实际布置的实例的电路图。在图17中，参考数字204-1表示整流二极管部分；204-2，半导体开关设备；204-3，回流二极管；204-4，平滑电容器；和204-5，放电电阻。在图16和17中，在与连接到伺服放大器201侧的相反侧上，定子块202的电枢绕组的末端被连接到整流二极管部分204-1的交流输入侧。在半导体开关设备204-2为OFF的情况下，定子块202的电枢绕组的中性点呈断开状态，并且定子块202未被激励。当半导体开关204-2为ON时，定子块202的电枢绕组的中性点呈短路状态，并且定子块202被激励。此外，当定子块202的电枢绕组从受激状态变为未受激状态时，电枢绕组会迅速由电流流通状态变为断开状态。此时，由于必须处理在电枢绕组中积累的能量，因此通过整流二极管204-1和回流二极管204-3由平滑电容器204-4吸收能量。在平滑电容器204-4中积累的能量通过放电电阻204-5放电。

应当注意的是，在图17中，使用参考标记IGBT(绝缘栅极双极晶体管)来表示半导体开关设备204-2；但是，可以根据电压和电流而使用最佳的半导体开关设备。

图18是显示根据本发明第七实施例的实例总的结构的框图，其包括用于产生要提供给选择切换部分204的选择信号的实例。在图18中，多个定子块202的电枢绕组被连接到伺服放大器201，并且选择切换部分204分别连接到电枢绕组的末端。将用来接通或关断半导体开关设备204-2的驱动电路205提供给每个选择切换部分204，同时布置有选择信号处理器和用来产生选择信号的传感器部分207。诸如磁阻效应元件的霍尔元件、磁性二极管、磁性传感器或诸如光电传感器的光学传感器都可以使用来作为传感器部分207。

在线性电机的活动元件203(参见图15)并不位于定子块202的位置的状态中，传感器部分207什么也不检测，从而选择切换部分204保持OFF，定子块202的电枢绕组的中性点处于断开状态，并且定子块202并未被激励。当线性电机的活动元件203到达定子块202的位置时，传感器部分207检测到活动元件203的到达，选择信号处理器206处理这个信号，并且驱动电路205将得到的信号转换成用于选择切换的驱动信号，以接通选择切换部分204的半导体开关设备204-2。此时，定子块202的电枢绕组的中性点进入短路状态，伺服放大器201将三相电流提供给电枢绕组，同时线性电机定子被激励。当多个结构并联连接到伺服放大器201时，提供了具有长冲程的固定电枢型的线性电机。

应当注意的是，在上述实施例中，在所描述的实例中，提供了与多个定子块202的数量相等的选择切换部分204。但是，例如，在激励大面积区域的情况中，相对于线性电机的活动元件203，可以只用一个选择切换部分204来同时接通/关断多个定子块的电枢绕组。

通过参考具体实施方式对本发明进行了详细描述。但，很显然，本领域的技术人员在不背离本发明的精神和范围的情况下可以加入各种修改和替换。

本发明基于2004年11月15日提交的日本专利申请No.2004-330362和于2004年10月1日提交的日本专利申请No.2004-289677，现将其内容包括在本说明书中作为参考。

工业实用性

本发明是可用于例如线性电机系统，其能轻易地以低成本实现冲程的延长，而无需增加控制器的数量并且也不会有速度波动。

此外，本发明可以适当地用于具有长冲程的廉价的固定电枢型的线性电机，其中可以使用一个伺服放大器来有效且迅速地切换多个电枢绕组，并且其中定子侧由线性电机定子和电枢绕组形成，活动元件侧由一组永磁体和二次导体形成。

Claims (12)

1.一种线性电机系统，包括：

线性电机，其中包括由永磁体形成的磁性负载组件的活动元件，和包括由具有面对着所述永磁体的绕组的多个绕组形成的磁性负载组件的定子彼此相对放置，并由间隙隔开，其中所述定子由在冲程方向上隔开的多个绕组组形成，并且形成每个绕组组的各个相位的相位绕组包括绕组开始端和绕组末端；

控制器，其用来给所述线性电机提供具有可变频率的可变电压；和

绕组切换设备，其用来在需要时闭合或断开形成在所述冲程方向上隔开的所述多个绕组组的各个相位的相位绕组，其中

所述绕组切换设备包括；

三相整流组件，

半导体开关，其位于所述三相整流组件的两个直流输出侧上，和

并联连接到所述半导体开关的电阻和电容，

形成在所述冲程方向上隔开的所述多个绕组组的所述相位绕组的每个的一端连接到所述控制器的输出端，而另一端连接到所述绕组切换设备的所述三相整流组件的交流输入侧，和

断开或闭合包括在所述绕组切换设备中的所述半导体开关，以仅激励在所述冲程方向上隔开的多个绕组组中的所需绕组组。

2.根据权利要求1的线性电机系统，其中

对于形成所述定子的所述绕组组，在所述冲程方向上提供至少一个传感器，用于检测相对的至少一个活动元件或更多的活动元件；和

基于从所述传感器来的信号，闭合连接到对着所述活动元件的绕组组的所述绕组切换设备的所述半导体开关。

3.根据权利要求1或2的线性电机系统，其中

当Lc表示形成所述定子的绕组组在所述冲程方向上的长度，Lm1表示所述活动元件在所述冲程方向上的长度时，确定Lc和Lm1以建立以下关系

Lm1＝n×Lc

n：二或更大的整数，和

仅激励在所述冲程方向上完全对着所述活动元件的绕组组。

4.根据权利要求1或2的线性电机系统，其中

当Lc表示形成所述定子的绕组组在所述冲程方向上的长度，Lms表示所述活动元件在所述冲程方向上的长度时，根据以下建立的关系布置在所述冲程方向上的多个活动元件

Lms＝Lc/n

n：二或更大的整数，

将所述活动元件以建立如下关系的活动元件布置间距Lmp附着于固定板上

Lmp＝Lms×(n+1)，和

仅激励在所述冲程方向上完全对着所述活动元件的绕组组。

5.根据权利要求1或2的线性电机系统，其中

分别在形成有图案的基板上安置用作所述电力负载组件的所述绕组组、用来检测所述活动元件的所述检测传感器和用来处理从所述检测传感器来的传感器信号的处理电路；和

通过连接器耦合多个基板以形成所述定子。

6.一种线性电机系统，包括：

线性电机，其中包括由永磁体形成的磁性负载组件的活动元件，和包括由具有面对着所述永磁体的绕组的多个绕组形成的磁性负载组件的定子彼此相对放置，跨过一间隙，其中所述定子由在冲程方向上隔开的多个绕组组形成，并且形成每个绕组组的各个相位的相位绕组包括绕组开始端和绕组末端，并且其中用来检测所述活动元件完全相对的传感器分别提供给在所述冲程方向上的所述绕组；

控制器，其用来提供可变电压可变频率；和

绕组切换设备，包括；

三相整流组件，

半导体开关，其位于所述三相整流组件的两个直流输出侧上，和

并联连接到所述半导体开关的电阻和电容，

形成在所述冲程方向上隔开的多个所述绕组组的所述相位绕组的每个的绕组开始端被连接到所述控制器的输出端，而另一端连接到所述绕组切换设备的所述三相整流组件的交流输入侧，和

闭合包括在所述绕组切换设备中的所述半导体开关，以激励在所述冲程方向上隔开的所述多个绕组组，

当Lc表示在所述冲程方向上所述绕组组的每个的长度，Lm表示在所述冲程方向上所述活动元件的长度时，确定Lc和Lm1以建立以下关系

Lm＝n×Lc

n：2或3；和

为所述绕组组的每个提供信号准备电路，其使用从为绕组组准备的传感器来的信号和从为与所述绕组组相邻的绕组组中的至少一个准备的传感器来的信号，并准备用于断开和闭合连接到所述绕组组的所述绕组切换设备的信号。

7.根据权利要求6的线性电机系统，其中

所述信号准备电路输出总是设定n-1个绕组组为受激状态的信号。

8.根据权利要求7的线性电机系统，其中

所述信号准备电路的每个都由逻辑电路构成，用以输出通过对由为提供有所述信号准备电路的绕组组布置的传感器输出的信号执行AND处理而获得的信号，和由为与所述绕组组相邻的绕组组中的一个而布置的传感器所输出的信号的反向信号。

9.根据权利要求7的线性电机系统，其中

所述信号准备电路的每个都由逻辑电路构成，其使用通过对由为提供有所述信号准备电路的绕组组布置的传感器输出的信号执行AND处理所得的结果，和通过对由为与所述绕组组相邻的两个绕组组布置的两个传感器输出的信号执行AND处理所得的信号，并对得到的信号进行反向，作为输出信号。

10.一种线性电机系统，其中线性地布置有多个定子块，每个定子块都包括线性电机定子和具有多个相位的电枢绕组，其中电枢元件侧由一组永磁体和二次导体构成，该线性电机系统包括：

绕组切换电路，其中

在所述多个定子块的每个中的每个电枢绕组的一个终端被连接到一个线性电机驱动伺服放大器的每个相位线，而所述电枢绕组的另一个终端被连接到具有多个相位的二极管电桥的中点，

在所述二极管电桥的正极共用终端和负极共用终端之间连接有半导体开关设备，由第一回流二极管、放电电阻和第二回流二极管形成的串联电路并联连接到所述半导体开关，并且平滑电容器并联连接到所述放电电阻，和

当所述半导体开关基于在所述线性电机定子侧上布置的活动元件位置传感器来的位置信号而顺序接通或关断时，具有多个相位的电枢绕组在受激状态和未受激状态间切换。

11.根据权利要求10的线性电机系统，其中

提供与所述多个定子块数量相同的绕组切换电路。

12.根据权利要求10或11的线性电机系统，其中

所述活动元件位置传感器为所述半导体开关设备产生驱动信号，以顺序切换所述多个定子块。

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