CN109217768B - 长定子线性电动机和用于移动长定子线性电动机的运输单元的方法 - Google Patents

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Abstract

为了简化长定子线性电动机的运输单元在具有若干个驱动线圈的控制区上的过渡，其中每个控制区被一个分段控制单元控制，规定在所述运输单元从在运动方向上的第一控制区向接下来的第二控制区过渡期间，第一控制区和第二控制区的驱动线圈被通电以移动运输单元，首先第一分段控制单元保持负责控制运输单元的运动，并且第一控制区在运动方向上被扩展若干个虚拟的驱动线圈，并且分配给第一控制区的第一分段控制单元也计算用于虚拟的驱动线圈的控制变量，第一分段控制单元将用于虚拟的驱动线圈的控制变量传送给第二分段控制单元，并且第二分段控制单元使用所传送的控制变量以对第二控制区的对于移动运输单元所需的驱动线圈进行通电。

Description

长定子线性电动机和用于移动长定子线性电动机的运输单元 的方法
技术领域
本发明涉及一种长定子线性电动机，其包括形成长定子线性电动机的长定子的多个驱动线圈，包括驱动磁体的系统的运输单元能够在运动方向上沿着所述长定子运动，所述长定子至少划分成包括多个驱动线圈的第一控制区和包括多个驱动线圈的第二控制区，其中给第一控制区分配第一分段控制单元以控制第一控制区的驱动线圈，并且给第二控制区分配第二分段控制单元以控制第二控制区的驱动线圈，其方式为：只要运输单元仅仅处于一个控制区中，在一个控制区中所分配的分段控制单元计算用于对在该控制区中的对于移动运输单元所需的驱动线圈进行通电的控制变量。本发明还涉及一种用于移动这种长定子线性电动机的运输单元的方法。
背景技术
多年来已知长定子线性电动机及其应用(特别是用于灵活的运输目的)以及其操作模式。长定子线性电动机通常由多个位置固定的并排布置的驱动线圈组成，其形成长定子直线电机的长定子。长定子形成输送路径，各个运输单元可以沿着该传送路径移动。在这种情况下，运输单元在输送路径上被保持和引导。为此，在运输单元上设置驱动磁体(永磁体或电磁体)，磁体与由驱动线圈产生的磁场相互作用。通过驱动线圈的选择性致动，特别是通过施加用于产生驱动电流的相应的线圈电压，使得能够产生沿着输送路径在运动方向上移动的磁场，由此与移动的磁场相互作用的运输单元可以在运动方向(移动的磁场的方向)上移动。以这种方式，多个运输单元可以独立于彼此沿着输送路径运动。这种长定子线性电动机的结构、功能和控制是众所周知的，因此这里不再详细讨论。相应示例可以在WO2013/143783A1、WO98/50760A2、US6,876,107B2、US2013/0074724A1或EP1270311B1中得到。通常，如美国专利US 6,876,107B2中所示，构造一种长定子线性电动机，其具有多个并排设置的且包括多个驱动线圈的线圈分段。
例如US 6,876,107B2和EP1270311B1也分别更详细地描述了控制结构。在此，通常使用模块化的控制结构，其中提供多个分段控制器，每个分段控制器控制特定数量的驱动线圈、优选线圈分段(如果存在)的驱动线圈。分段控制器分别确定对于移动长定子线性电动机的运输单元所需的驱动线圈的驱动电流。所述驱动线圈电流通过向驱动线圈施加相应的电压而产生。为了控制运输单元的运动，还需要(优选通过合适的位置传感器)确定要控制的运输单元的相关实际位置。
然而，由于模块化的控制结构，当运输单元穿过分段边界时，有必要以一种有条理的方式将一个运输单元的控制从一个分段控制器转移到下一个分段控制器。由于多个驱动线圈通常与一个运输单元的驱动磁体同时相互作用，所以多个驱动线圈也必须被通电以移动所述运输单元。因此，在在分段边界区域内可能发生的是，不同的分段控制器的驱动线圈必须被通电。所述不同的分段控制器因此需要以适宜的方式协作以确保运输单元无缝移动越过分段边界。
为此，EP1270311B1提出通过强大的通信接口来连接各个分段控制器，以交换与运动相关的数据。第一分段控制器检测运输单元在分配的第一控制区中的位置(对应于若干个驱动线圈，例如一个线圈分段)，并且基于检测到的实际位置和规定的额定位置并且使用合适的控制器，确定待设定的在运输单元上施加的所需的用于纠正实际位置和额定位置之间误差的推进力。然后，根据所确定的推进力，在分段控制器中确定待通电的驱动线圈的驱动电流，该驱动电流对于调节到所述推进力是必需的。如果运输单元进入与下一个第二控制区的边界区域，则第一分段控制器如前所述确定实际位置和推进力，由此推进力可以再次计算第一控制区中的驱动电流。同时，第一分段控制器通过通信接口将检测到的实际位置和推进力传送给下一个第二控制分区的第二分段控制器。以与第一段控制器相同的方式，第二段控制器使用合适的控制器计算分配给第二段控制器的驱动线圈的驱动电流。在某点，运输单元的位置检测切换到第二分段控制器，该第二分段控制器然后计算要设定的推进力，第二分段控制器随后将推进力与检测到的实际位置一起传送到第一分段控制器，其计算其第一控制区的驱动线圈的线圈电流。如果运输单元现在仅通过第二控制区的驱动线圈移动，则现在只有第二分段控制器被激活。
DE102008008602A1还描述了类似的方法，用于执行长定子线性电动机的运输单元有条理地跨越分段边界。
发明内容
从这些已知的用于执行长定子线性电动机的运输单元有条理地跨越分段边界的方法出发，本发明的目的是提供更简单的方法和用于此目的的长定子线性电动机。
该目的通过以下方式实现，即，在所述运输单元从在运动方向上的第一控制区向接下来的第二控制区过渡期间，其中第一控制区和第二控制区的驱动线圈被通电以移动运输单元，首先第一分段控制单元保持负责控制运输单元的运动，并且第一控制区在运动方向上被扩展若干个虚拟的驱动线圈，并且分配给第一控制区的第一分段控制单元也计算用于所需的虚拟的驱动线圈的控制变量，第一分段控制单元将所需的用于所需的虚拟的驱动线圈的控制变量传送给分配给第二控制区的第二分段控制单元，并且第二分段控制单元使用所传送的用于所需的虚拟的驱动线圈的控制变量以对第二控制区的对于移动运输单元所需的驱动线圈进行通电。通过这种方式，用于移动运输单元所需的驱动线圈的控制变量总是通过仅一个分段控制单元来计算，从而减少了分段控制单元中的计算工作量。此外，不需要像现有技术中传统那样经过数据通信线路传递测量的位置值和推进力，而是可以直接传输用于驱动线圈的控制变量。
当所述第二分段控制单元将所述第一控制区的所述虚拟的驱动线圈分配给第二控制区的驱动线圈，并使用接收到的虚拟的驱动线圈的控制变量以对第二控制区的分配的驱动线圈进行通电时，得到特别简单的方法。虚拟的驱动线圈的控制变量因此可以直接用作实际存在于第二控制区中的驱动线圈的控制变量。
此外有利的是，在所述过渡的限定的时间点之后，控制所述运输单元的运动的责任切换到所述第二控制区的第二分段控制单元并且第二控制区逆着运动方向被扩展若干个虚拟的驱动线圈，并且分配给第二控制区的第二分段控制单元也计算用于所需的虚拟的驱动线圈的控制变量，第二分段控制单元将所需的用于所需的虚拟的驱动线圈的控制变量传送给分配给第一控制区的第一分段控制单元，并且第一分段控制单元使用所传送的用于所需的虚拟的驱动线圈的控制变量以对第一控制区的对于移动运输单元所需的驱动线圈进行通电。在此，虚拟的驱动线圈也可以有利地直接分配给实际存在的驱动线圈。
如果当运输单元的驱动磁体的系统的中心从第一控制区过渡到第二控制区时，所述责任从所述第一分段控制单元切换到所述第二分段控制单元，则可用实现对于运输单元的运动的控制的恰当的划分。结果，所需的计算能力基本上在两个分段控制单元之间被划分。
附图说明
以下将参照图1至3更详细地描述本发明，这些附图以示例的方式示意性地且非限制性地示出本发明的有利实施例。在附图中：
图1示出了长定子线性电动机，其包括由分配的分段控制单元控制的控制区和驱动线圈；
图2示出了运输单元从第一控制区到第二控制区的转变/过渡；并且
图3a至3d示出了根据本发明的转变/过渡进程。
具体实施方式
图1描述了长定子线性电动机1的本身已知的基本结构。多个驱动线圈ASk-1.1、...、ASk+1.m是位置固定地并排布置的，以便形成长定子线性电动机2的长定子2。在此，长定子不一定如图1中那样布置在一条直线上，而是当然也可以根据需要至少部分地弯曲。通常但不是必须的是，提供若干个线圈分段Sk-1、Sk、Sk+1，其中在这些线圈分段上分别设置m个驱动线圈ASk-1.1、...、ASk-1.m、ASk.1、...、ASk.m、ASk+1.1、...、ASk+1.m。然而，应该注意的是，不是每个线圈分段Sk-1、Sk、Sk+1都需要包括相同数量m的驱动线圈。因此，线圈分段Sk-1、Sk、Sk+1是长定子线性电动机1的模块化部分，并且可以通过并排布置这种线圈分段Sk-1、Sk、Sk+1来组装长定子2。线圈分段Sk-1、Sk、Sk+1可任意成形，例如成型为直线、曲线、S形曲线、弧形、道岔等，这产生用于长的定子2的广泛的设计可能性。
多个运输单元Tn(其中n≥1)可以同时沿着长定子2运动。为此，在运输单元Tn上分别布置至少一个永磁体或电磁体形式的驱动磁体3，并且磁体的磁场与由驱动线圈在运输单元Tn的区域中产生的电磁场相互作用，以便在运输单元上产生推进力Fn。通过产生在运动方向x上移动的电磁场使得运输单元Tn沿着长定子2移动成为可能。因此以公知的方式，多个运输单元Tn可以同时以任何希望的方式(位置，方向，速度，加速度)移动，其方式为与运输单元Tn相互作用的驱动线圈ASk-1.1、...、ASk+1.m分别根据期望的运动按照需要被通电。
为此目的，提供了合适的计算机或微控制器硬件和/或计算机或微控制器软件形式的分段控制单元SRk-1、SRk、SRk+1。一个分段控制单元SRk-1、SRk、SRk+1负责分别包括若干驱动线圈ASk-1.1、...、ASk+1.m的一个控制区RZk-1、RZk、RZk+1。如果设置多个线圈分段Sk-1、Sk、Sk+1，则一个分段控制单元SRk-1、SRk、SRk+1优选地负责分别一个线圈分段Sk-1、Sk、Sk+1的驱动线圈ASk-1.1、...、ASk-1.m、ASk.1、...、ASk.m、ASk+1.1、...、ASk+1.m，如图1所示。在这种情况下，一个控制区RZk-1、RZk、RZk+1对应于一个线圈分段SRk-1、SRk、SRk+1，但这并不总是必需的。然而，为了简单起见，这将在以下描述中被假设。
分段控制单元SRk-1、SRk、SRk+1负责为分配的控制区RZk-1、RZk、RZk+1的驱动线圈ASk-1.1、...、ASk-1.m、ASk.1、...、ASk.m、ASk+1.1、...、ASk+1.m确定用于驱动线圈ASk-1.1、...、ASk-1.m、ASk.1、...、ASk.m、ASk+1.1、...、ASk+1.m的控制变量、通常是要施加的线圈电压或线圈电流，这些控制变量必须被调节到以移动运输单元Tn。这发生在控制运输单元Tn的运动的每个时间步骤中。当然，多个运输单元Tn也可以在一个控制区RZk-1、RZk、RZk+1中同时运动。在这种情况下，分段控制单元SRk-1、SRk、SRk+1计算相应的控制区RZk-1、RZk、RZk+1的所有待通电的驱动线圈ASk-1.1、...、ASk-1.m、ASk.1、...、ASk.m、ASk+1.1、...、ASk+1.m的所需控制变量。
电力电子单元LEk-1.1、...、LEk+1.m(为了简单起见，在图1中仅对于几个驱动线圈示出)确保在控制的每个时间步骤中将所需的线圈电压施加到所需的驱动线圈ASk-1.1、...、ASk-1.m、ASk.1、...、ASk.m、ASk+1.1、...、ASk+1.m上。为此，功率电子单元LEk-1.1、...、LEk+1.m基于所规定的控制变量(线圈电压或线圈电流)产生用于驱动线圈ASk-1.1、...、ASk-1.m、ASk.1、...、ASk.m、ASk+1.1、...、ASk+1.m的电压。在后一种情况下，线圈电流也被转换成等效线圈电压。电力电子单元LEk-1.1、...、LEk+1.m可以是独立的硬件单元，但也可以集成在分段控制单元SRk-1、SRk、SRk+1中。
为了控制运输单元Tn的运动，分段控制单元SRk-1、SRk、SRk+1接收每个运输单元Tn的运动的额定值Sn，例如额定位置和/或额定速度。实施的控制器(其可选地包括控制器级联(通常由串联连接的位置控制器，速度控制器和力控制器组成))由此计算所需的控制变量(线圈电压或线圈电流)。用于运输单元Tn的额定值可以例如由主系统控制单元10经由数据通信连接11(诸如现场总线)来提供。然而，代替额定值Sn，分段控制单元SRk-1、SRk、SRk+1也可仅接收运动目标，例如要接近的目标位置和/或目标速度，分段控制单元SRk-1、SRk、SRk+1由此计算合适的运动曲线(例如以4或6阶或甚至更高的多项式的形式)，以达到运动目标。由运动曲线而后可以在控制的每个时间步骤中导出额定值Sn。
为了控制运输单元Tn的运动，还需要知道运输单元Tn沿着长定子2的当前位置或速度。众所周知，例如为此提供合适的位置测量装置，例如以位置传感器4的形式，所述位置传感器4沿着长定子2一个接一个地布置并且将位置信号例如作为控制的实际值提供给分段控制单元SRk-1、SRk、SRk+1或系统控制单元10。合适的位置传感器4例如是磁阻传感器、磁致伸缩传感器、霍尔传感器或光学传感器。作为其等价物，也可以提供速度测量装置。
在控制区RZk-1、RZk、RZk+1内部，运输单元Tn的控制可以由分配的分段控制单元SRk-1、SRk、SRk+1执行。分段控制单元SRk-1、SRk、SRk+1计算在相应的控制区RZk-1、RZk、RZk+1中的需通电的驱动线圈ASk-1.1、...、ASk-1.m、ASk.1、...、ASk.m、ASk+1.1、...、ASk+1.m的控制变量。然而，如图2所示，当运输单元Tn部分地位于第一控制区RZk中并且同时位于在运动方向x上的下一个第二控制区RZk+1中时，会出现问题。因此，在这种情况下，两个相邻的控制区RZk、RZk+1的驱动线圈ASk.1、...、ASk.m、ASk+1.1、...、ASk+1.m必须被通电，以移动运输单元Tn。为了能够以简单的方式管理从一个控制区RZk到接下来的控制区RZk+1的这种过渡，根据本发明的程序如下。
控制区RZk包括实际沿着长定子2布置的m个驱动线圈ASk.1、...、ASk.m，即这些驱动线圈以硬件的形式物理存在。控制区RZk在两端分别被扩展若干个j虚拟的驱动线圈ASk.1-j、...、ASk.0，ASk.m+1、...、ASk.m+j，如图2所示。在这种情况下，在两端上的数量j不一定相同。虚拟的驱动线圈ASk.1-j、...、ASk.0、ASk.m+1、...、ASk.m+j用虚线表示。扩展沿着运动方向x出现在一端，并且逆着运动方向x出现在另一端。数量j在此基本上取决于运输单元Tn和长定子2的几何形状以及转换策略，并且是固定的或可以被假定为已知的或给定的。然而，所述虚拟的驱动线圈ASk.1-j、...、ASk.0、ASk.m+1、...、ASk.m+j在实际中并不存在，而是由所分配的分段控制单元SRk处理成仿佛它们实际存在。也就是说，分段控制单元SRk不仅计算用于实际存在的驱动线圈ASk.1、...、ASk.m的控制变量，而且计算用于虚拟的驱动线圈ASk.1-j、...、ASk.0、ASk.m+1、...、ASk.m+j的控制变量(如果需要)。然后，分段控制单元SRk经由数据通信线路5将为虚拟的驱动线圈ASkm+1、...、ASkm+j计算出的控制变量传送给在运动方向x上随后的第二分段控制单元SRk+1，只要第一分段控制单元SRk负责控制运输单元Tn的运动。接下来的第二分段控制单元SRk+1直接使用所传送的、在运动方向x上扩展的虚拟的驱动线圈ASk.m+1、...、ASk.m+j的控制变量，以便对分配的第二控制区RZk+1的需通电的驱动线圈ASk+1.1、...、ASk+1.m通电。在此，在第二分段控制单元SRk+1中，虚拟的驱动线圈ASk.m+1、...、ASk.m+j优选直接分配/配置给在第二控制区RZk+1中的实际存在的驱动线圈ASk+1.1、...、ASk+1.j。
因此，当运输单元Tn从运动方向x上的第一控制区RZk过渡到接下来的第二控制区RZk+1时，接下来的第二分段控制单元SRk+1不需要本身计算所属的驱动线圈ASk+1.1、...、ASk+1.j的控制变量，而是从沿运动方向x在上游的第一分段控制单元SRk接收所述控制变量。只有当控制的责任从第一分段控制单元SRk转换到接下来的第二分段控制单元SRk+1时，所述第二分段控制单元才计算在第二控制区RZk+1中的分配的驱动线圈ASk+1.1、...、ASk+1.j的控制变量。附加地，第二分段控制单元SRk+1然而也计算在先前的控制区RZk中的逆着运动方向x扩展的虚拟的驱动线圈ASk+1.0、...、ASk+1.1-j的控制变量。分段控制单元SRk+1将所述虚拟的驱动线圈ASk+1.0、...、ASk+1.1-j的所计算的控制变量传送给先前的第一分段控制单元SRk，该第一分段控制单元使用所述控制变量来对在第一控制区RZk中的分配的驱动线圈ASk.m-j、...、ASk.m进行通电。结果，即使在从第一控制区到在运动方向上的接下来的第二控制区RZk+1的过渡区域中，总是仅需要一个分段控制单元SRk计算对于移动运输单元Tn所需的驱动线圈ASk.1、...、ASk.m、ASk+1.1、...、ASk+1.m的控制变量。以这种方式，数据通信线路5不需要像现有技术中常规的那样传递测量的位置值和推进力，而是直接传输用于驱动线圈...、ASk.m、ASk+1.1、...、ASk+1.m的控制变量，其然后可以直接用于通电。因此，当运输单元Tn从第一控制区RZk过渡到接下来的控制区RZk+1时，也可以减少分段控制单元SRk、SRk+1中的计算量。
由于多个运输单元Tn也可以在一个控制区RZk、RZk+1中同时运动，所以也可以的是，第一分段控制单元SRk确定用于在所分配的控制区RZk的两端上的虚拟的驱动线圈ASk.1-j、...、ASk.0和ASk.m+1、ASk.m+j的控制变量并将所述控制变量发送到相应相邻的第二分段控制单元SRk-1和SRk+1。反之亦然，分段控制单元SRk可以一方面从在运动方向上在前的分段控制单元SRk-1接收关于虚拟的驱动线圈的信息，并且另外一方面可以从在运动方向x上跟随的分段控制单元SRk+1接收分段控制单元的虚拟的驱动线圈的信息。
数据通信线路5优选地是两个分段控制单元SRk、SRK+1之间的强大的直接数据连接，因为所述线路可能必须在控制的每个时间步骤(典型地在几个几十微秒到几百微秒的范围内，例如50微秒)中传送控制变量。如果数据通信连接11足够强大，则该数据通信连接也可以用作数据通信线路5。
如果长定子线性电动机1实现为具有p相系统，通常是类似于旋转电动机包括相U、V、W的三相系统，那么在下面的情况下也可以是足够的，即由于p相的已知的相位关系而较少的控制变量被传送。如果具有三相系统的长定子线性电动机1的运输单元Tn例如通过六个驱动线圈移动，则这六个驱动线圈可以例如通过U、V、W、-U、-V、-W被通电。因此当总共只有三个控制变量、即用于U、V、W的控制变量被传送时是足够的，因为其他控制变量直接与其相关。因此，将虚拟的驱动线圈的控制变量传送给分段控制单元的步骤并不总是意味着所有需要的虚拟的驱动线圈的控制变量。因此，仅需要传送所需的虚拟的驱动线圈的必要控制变量，从而减轻了通过数据通信线路5的数据通信。
在此可以任意确定控制责任的切换时间。为此目的确定适当的转换策略。例如可以设想，第一分段控制单元SRk保持负责控制，直至运输单元Tn完全位于第二分段控制单元SRk+1中。在这种情况下，必须存在与移动运输单元Tn所需要的驱动线圈ASk-11、...、ASk-1m、ASk1、...、ASkm、ASk+11、...、ASk+1m的数量相同数量的虚拟的驱动线圈ASkm+1、...、ASkm+j。
有利地，分段控制单元SRk如此长地负责控制，只要运输单元Tn的驱动磁体3的系统的中心(在运动方向x上观察)还位于分配的控制区RZk中。由于运输单元Tn的位置被检测并且因此已知，并且运输单元Tn的驱动磁体3的布置的几何结构当然也是已知的，所以这可以在分段控制单元SRk、SRk+1中被连续地监控。因此，在这种情况下，所需的虚拟的驱动线圈ASkm+1、...、ASkm+j的数量是移动运输单元Tn所需的驱动线圈ASk-11、...、ASk-1m、ASk1、...、ASkm、ASk+11、...ASk+1m的数量的一半。由此可见，虚拟的驱动线圈的数量j也基本上取决于运输单元Tn的驱动磁体的系统的长度以及转变策略。也可以的是，为了移动运输单元Tn，不仅可以使用由驱动磁体3的系统覆盖的驱动线圈，而且可以使用若干个在运动方向x上在驱动磁体的系统之前和之后的另外的驱动线圈。这在确定所需数量j时也必须考虑到。
当控制的责任转换时(必要时甚至稍微在之前)，数据通信线路5当然也可以将诸如运动曲线之类的其他数据传送给接下来的第二分段控制单元SRk+1或反之传送给在前的第一分段控制单元SRk。
下面参照图3a-3d更详细地描述根据本发明的过程。
在图3a中，运输单元Tn完全位于第一控制区RZk中并且沿运动方向x移动。分配给控制区RZk的分段控制单元SRk(为了简单起见不再示出)计算在控制区RZk中需被通电的驱动线圈ASk.1、...、ASk.m的调节变量，以便移动运输单元Tn。
在图3b中，运输单元Tn已经越过在运动方向x上相邻的两个控制区RZk、RZk+1之间的边界，并且现在部分地位于第一控制区RZk中并且部分地在接下来的第二控制区RZk+1中。负责运输单元Tn的控制的第一分段控制单元SRk现在不仅计算所分配的第一控制区RZk的所需驱动线圈ASk.1、...、ASk.m的控制变量，而且还计算所需的虚拟的驱动线圈ASk.m+1、...、ASk.m+j的控制变量。所需的虚拟的驱动线圈的数量j当然取决于运输单元Tn已进入下一个控制区RZk+1的程度。虚拟的驱动线圈ASk.m+1、...、ASk.m+j的控制变量通过数据通信线路5被传送到接下来的分段控制单元SRk+1，该接下来的分段控制单元直接使用所述变量以对分配的控制区RZk+1的相应的实际存在的驱动线圈ASk+1.1、...、ASk+1.1+j通电。为此，虚拟的驱动线圈ASk.m+1、...、ASk.m+j可以直接分配给控制区RZk+1中的驱动线圈ASk+1.1、...、ASk+1.1+j，例如ASk.m+1→ASk+1.1、...、ASk.m+j→ASk+1.1+j。这个分配可以非常容易地实现。
在图3c中，假设控制运输单元Tn的运动的责任已经转移到接下来的分段控制单元SRk+1，例如因为运输单元Tn的中心或者运输单元Tn的驱动磁体3的系统的中心(在运动方向x上)现在位于接下来的第二控制区RZk+1中。所述第二分段控制单元SRk+1现在不仅计算所分配的控制区RZk+1的所需驱动线圈ASk+1.1、...、ASk+1.m的控制变量，而且计算用于所需的沿运动方向先前的虚拟的驱动线圈ASk+1.0、...、ASk+1.1-j的控制变量。所需的虚拟的驱动线圈ASk+1.0、...、ASk+1.1-j的数量当然也取决于运输单元Tn已经进入所述接下来的控制区RZk+1的程度。虚拟的驱动线圈ASk+1.0、...、ASk+1.1-j的控制变量通过数据通信线路5传送到先前的分段控制单元SRk，该先前的分段控制单元SRk使用所述控制变量来对分配的控制区RZk的实际存在的驱动线圈ASk.m、...、ASk.m-j通电。这里也优选再次规定在虚拟的驱动线圈ASk+1.0、...、ASk+1.1-j与第一控制区RZk中的驱动线圈ASk.m、...、ASk.m-j之间的分配/对应关系。
在图3d中，运输单元Tn最终完全进入控制区RZk+1中，现在为了移动运输单元Tn只需要对在第二控制区RZk+1中的驱动线圈ASk+1.1、...、ASk+1.m通电。这由分配的第二分段控制单元SRk+1控制。然后，直到下一次跨越在控制区RZ之间的边界时，对于运输单元Tn而言不再需要虚拟的驱动线圈。
在相反的运动方向上，当然相同的发生在相反的方向上。

Claims (10)

1.一种用于沿着长定子线性电动机(1)的长定子(2)在运动方向(x)上移动包括驱动磁体(3)系统的运输单元(Tn)的方法，所述长定子(2)至少划分成包括多个驱动线圈(ASk.1、...、ASk.m)的第一控制区(RZk)和包括多个驱动线圈(ASk+1.1、...、ASk+1.m)的第二控制区(RZk+1)，其中第一控制区(RZk)由第一分段控制单元(SRk)控制并且第二控制区(RZk+1)由第二分段控制单元(SRk+1)控制，其方式为：只要为了移动运输单元(Tn)而仅仅对一个控制区(RZk，RZk+1)的驱动线圈(ASk.1、...、ASk.m、ASk+1.1、...、ASk+1.m)进行通电，在控制区(RZk，RZk+1)中所分配的分段控制单元(SRk，SRk+1)计算用于对在该控制区(RZk，RZk+1)中的对于移动运输单元(Tn)所需的驱动线圈(ASk.1、...、ASk.m、ASk+1.1、...、ASk+1.m)进行通电的控制变量，其特征在于，
在所述运输单元(Tn)从在运动方向(x)上的第一控制区(RZK)向接下来的第二控制区(RZk+1)过渡期间，其中第一控制区(RZk)和第二控制区(RZk+1)的驱动线圈(ASk.1、...、ASk.m，ASk+1.1、...、ASk+1.m)被通电以移动运输单元(Tn)，首先第一分段控制单元(SRk)保持负责控制运输单元(Tn)的运动，并且第一控制区(RZk)在运动方向(x)上被扩展若干个(j)虚拟的驱动线圈(ASk.m+1、...、ASk.m+j)，并且分配给第一控制区(RZk)的第一分段控制单元(SRk)也计算所需的用于所需的虚拟的驱动线圈(ASk.m+1、...、ASk.m+j)的控制变量，
第一分段控制单元(SRk)将所需的用于所需的虚拟的驱动线圈(ASk.m+1、...、ASk.m+j)的控制变量传送给分配给第二控制区(RZk+1)的第二分段控制单元(SRk+1)，并且
第二分段控制单元(SRk+1)使用所传送的用于所需的虚拟的驱动线圈(ASk.m+1、...、ASk.m+j)的控制变量以对第二控制区(RZk+1)的对于移动运输单元(Tn)所需的驱动线圈(ASk+1.1、...、ASk+1.m)进行通电。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二分段控制单元(SRk+1)将所述第一控制区(RZk)的所述虚拟的驱动线圈(ASk.m+1、...、ASk.m+j)分配给第二控制区(RZk+1)的驱动线圈(ASk+1.1、...、ASk+1.m)，并使用接收到的虚拟的驱动线圈(ASk.m+1、...、ASk.m+j)的控制变量以对第二控制区(RZk+1)的分配的驱动线圈(ASk+1.1、...、ASk+1.m)进行通电。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述过渡的限定的时间点之后，控制所述运输单元(Tn)的运动的责任切换到所述第二控制区(RZk+1)的第二分段控制单元(SRk+1)，并且第二控制区(RZk+1)逆着运动方向(x)被扩展若干个(j)虚拟的驱动线圈(ASk+1.0、...、ASk+1.1-j)，并且分配给第二控制区(RZk+1)的第二分段控制单元(SRk+1)也计算用于所需的虚拟的驱动线圈(ASk+1.0、...、ASk+1.1-j)的控制变量，第二分段控制单元(SRk+1)将所需的用于所需的虚拟的驱动线圈(ASk+1.0、...、ASk+1.1-j)的控制变量传送给分配给第一控制区(RZk)的第一分段控制单元，并且第一分段控制单元(SRk)使用所传送的用于所需的虚拟的驱动线圈(ASk+1.0、...、ASk+1.1-j)的控制变量以对第一控制区(RZk)的对于移动运输单元(Tn)所需的驱动线圈(ASk.1、...、ASk.m)进行通电。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一分段控制单元(SRk)将所述第二控制区(RZk+1)的所述虚拟的驱动线圈(ASk+1.0、...、ASk+1.1-j)分配给第一控制区(RZK)的驱动线圈(ASk.1、...、ASk.m)并且使用接收到的虚拟的驱动线圈(ASk+1.0、...、ASk+1.1-j)的控制变量以用于对第一控制区(RZk)的所分配的驱动线圈(ASk.1、...、ASk.m)进行通电。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当运输单元(Tn)的驱动磁体(3)系统的中心从第一控制区(RZk)过渡到第二控制区(RZk+1)时，所述责任从所述第一分段控制单元(SRk)切换到所述第二分段控制单元(SRk+1)。
6.一种长定子线性电动机，其包括形成长定子线性电动机(1)的长定子(2)的多个驱动线圈(ASk.1、...、ASk.m，ASk+1.1、...、ASk+1.m)，包括驱动磁体(3)系统的运输单元(Tn)能够在运动方向(x)上沿着所述长定子运动，所述长定子(2)至少划分成包括多个驱动线圈(ASk.1、...、ASk.m)的第一控制区(RZk)和包括多个驱动线圈(ASk+1.1、...、ASk+1.m)的第二控制区(RZk+1)，其中给第一控制区(RZk)分配第一分段控制单元(SRk)以控制第一控制区(RZk)的驱动线圈(ASk.1、...、ASk.m)，并且给第二控制区(RZk+1)分配第二分段控制单元(SRk+1)以控制第二控制区(RZk+1)的驱动线圈(ASk+1.1、...、ASk+1.m)，其方式为：只要运输单元(Tn)仅仅处于一个控制区(RZk，RZk+1)中，在一个控制区(RZk，RZk+1)中所分配的分段控制单元(SRk，SRk+1)计算用于对在控制区(RZk，RZk+1)中的对于移动运输单元(Tn)所需的驱动线圈(ASk.1、...、ASk.m、ASk+1.1、...、ASk+1.m)进行通电的控制变量，其特征在于，
在所述运输单元(Tn)从在运动方向(x)上的第一控制区(RZK)向接下来的第二控制区(RZk+1)过渡期间，其中为了移动运输单元(Tn)需要给第一控制区(RZk)和第二控制区(RZk+1)的驱动线圈(ASk.1、...、ASk.m，ASk+1.1、...、ASk+1.m)通电，首先第一分段控制单元(SRk)保持负责控制运输单元(Tn)的运动，并且第一分段控制单元(SRk)计算用于沿着运动方向(x)虚拟邻接第一控制区(RZk)的若干个(j)虚拟的驱动线圈(ASk.m+1、...、ASk.m+j)的控制变量，
设置数据通信线路(5)，其将第一分段控制单元(SRk)与第二分段控制单元(SRk+1)连接并且第一分段控制单元(SRk)将所需的用于所需的虚拟的驱动线圈(ASk.m+1、...、ASk.m+j)的控制变量传送给第二分段控制单元(SRk+1)，并且
第二分段控制单元(SRk+1)使用所传送的用于所需的虚拟的驱动线圈(ASk.m+1、...、ASk.m+j)的控制变量对第二控制区(RZk+1)的对于移动运输单元(Tn)所需的驱动线圈(ASk+1.1、...、ASk+1.m)进行通电。
7.根据权利要求6所述的长定子线性电动机，其特征在于，所述第二分段控制单元(SRk+1)将所述第一控制区(RZk)的所述虚拟的驱动线圈(ASk.m+1、...、ASk.m+j)分配给第二控制区(RZk+1)的驱动线圈(ASk+1.1、...、ASk+1.m)，并使用接收到的虚拟的驱动线圈(ASk.m+1、...、ASk.m+j)的控制变量以对第二控制区(RZk+1)的分配的驱动线圈(ASk+1.1、...、ASk+1.m)进行通电。
8.根据权利要求6或7所述的长定子线性电动机，其特征在于，在所述过渡的限定时间点之后，控制所述运输单元(Tn)的运动的责任切换到所述第二控制区(RZk+1)的第二分段控制单元(SRk+1)，并且第二分段控制单元(SRk+1)计算用于在运动方向(x)上虚拟地位于第二控制区(RZk+1)上游的若干个(j)虚拟的驱动线圈(ASk+1.0、...、ASk+1.1-j)的控制变量，其中第二分段控制单元(SRk+1)将用于所需的虚拟的驱动线圈(ASk+1.0、...、ASk+1.1-j)的所需的控制变量传送给第一分段控制单元(SRk)，并且第一分段控制单元(SRk)使用所传送的用于所需的虚拟的驱动线圈(ASk+1.0、...、ASk+1.1-j)的控制变量对第一控制区(RZk)的对于移动运输单元(Tn)所需的驱动线圈(ASk.1、...、ASk.m)进行通电。
9.根据权利要求8所述的长定子线性电动机，其特征在于，所述第一分段控制单元(SRk)将所述第二控制区(RZk+1)的所述虚拟的驱动线圈(ASk+1.0、...、ASk+1.1-j)分配给第一控制区(RZK)的驱动线圈(ASk.1、...、ASk.m)并且使用接收到的虚拟的驱动线圈(ASk+1.0、...、ASk+1.1-j)的控制变量以用于对第一控制区(RZk)的所分配的驱动线圈(ASk.1、...、ASk.m)进行通电。
10.根据权利要求8所述的长定子线性电动机，其特征在于，当运输单元(Tn)的驱动磁体(3)系统的中心从第一控制区(RZk)过渡到第二控制区(RZk+1)时，所述责任从所述第一分段控制单元(SRk)切换到所述第二分段控制单元(SRk+1)。
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