CN111327168A - 电动线性马达、电梯及控制动子相对于定子梁旋转的方法 - Google Patents

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Abstract

提出了一种电动线性马达(5)、电梯(100)以及用于控制动子(20)相对于定子梁(16)的旋转的方法。电动线性马达(5)包括多个定子梁(16)，其中，它们中的至少一个包括在梁(16)的纵向方向(18)上延伸的定子(17)。马达(5)还包括多个动子(20)，其中，它们中的至少一个包括电枢(22)，其中，每个电枢(22)适于与相应的定子(17)建立电磁耦合，用于使动子(20)移动。马达(5)还包括气隙调节装置，用于调节动子(20)相对于定子梁(16)的移动，其中，该装置包括引导元件(71‑73、81)，其布置成用于限制动子(20)相对于定子梁(16)的旋转。

Description

电动线性马达、电梯及控制动子相对于定子梁旋转的方法
技术领域
本发明总体涉及电动线性马达。特别地但并非排他地，本发明涉及对电 动线性马达的操作的控制。
背景技术
电动线性马达可用于各种应用中，比如在电梯中使电梯轿厢在电梯竖井 中移动。一些典型的电动线性马达是这样的，它们具有长的线性定子梁，该 定子梁上装有可控电磁部件，比如用于产生磁场的线圈。转子或“动子”通 常包括永磁体，当永磁体与定子的“行进”磁场电磁接合时，其磁场使转子 沿着线性定子移动。
然而，一些电动线性马达可以通过将电流供入动子中的绕组来操作，以 便控制动子沿着定子梁的移动。在这种马达中，定子梁中可能根本没有绕组。 除了控制沿着定子梁的移动之外，还可以控制供入绕组的电流，以便在定子 和动子之间产生气隙，即相对于定子梁磁悬浮动子。
然而，在已知的解决方案中，在控制悬浮方面存在挑战，因为动子趋于 相对于定子梁即围绕定子梁旋转，因此在许多情况下导致动子与定子梁之间 的机械接触。因此，仍需要开发利用磁悬浮来产生马达气隙的电动线性马达。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动线性马达、电梯以及用于控制动子相对 于电动线性马达的定子梁的旋转的方法。本发明的另一个目的是有助于控制 动子相对于定子梁的旋转的电动线性马达、电梯及方法。
本发明的目的通过如各个独立权利要求所限定的电动线性马达、电梯以 及方法来实现。
根据第一方面，提供了一种电动线性马达。电动线性马达包括多个定子 梁，其中，多个定子梁中的至少一个优选地每一个包括在定子梁的纵向方向 上延伸的许多个定子，比如两个或四个。电动线性马达还包括多个动子，其 中，多个动子中的至少一个优选地每一个包括许多个电枢，比如包括三相绕 组。此外，许多个电枢中的每一个适于与定子中的相应一个建立电磁耦合或 接合，以使动子沿着所述定子移动。电动线性马达还包括气隙调节装置，用 于调节动子相对于定子梁的移动，其中，气隙调节装置包括多个引导元件， 其布置成用于限制动子相对于定子梁至少沿一个方向的旋转同时允许沿气 隙的方向的移动，比如，动子的一部分在所述部分的位置沿气隙的长度方向 移动。因此，可允许动子移动，使得气隙的长度改变。
在某些情况下，例如，气隙可以改变，使得在定子梁的沿所述允许的移 动的方向上的一侧，长度增加，而在相对侧，长度减小。这可以指的是电枢 与其相应的定子之间的气隙的一部分，或者所述允许的移动可以相对于任何 电枢及其相应的定子基本上以不同于垂直的角度，例如从定子梁的角部到角 部，如果有的话。因此，取决于动子相对于定子梁的位置，气隙的长度可以 在气隙的某些位置处保持恒定，例如在相对于所述一侧和所述相对侧的其他 两侧，即至少在气隙的某些点处在相对于所述允许的移动的方向垂直的假想 线上。
在实施例中，电枢优选地可以包括一个或多个绕组，比如三相绕组。
在实施例中，另外或可替代地，电枢可以包括永磁体。在优选实施例中， 电枢可以包括磁芯、绕组和永磁体。
术语“沿着所述定子”在本文中是指动子相对于所述定子的移动，同时 在其之间具有电动线性马达的气隙，即彼此接近并且优选地彼此电磁耦合或 接合。因此，至少在移动期间，优选地，在动子与所述定子之间可能没有机 械接触。然而，在本发明的一些实施例中，可能存在动子和定子梁的其他部 件或元件，比如表面，或者动子和定子梁之间的部件，其可能彼此机械接触， 比如引导元件，甚至在移动期间。
在各种实施例中，气隙调节装置可以布置成用于调节动子在以下至少一 个方向上的移动，优选为旋转：相对于定子梁的第一方向，相对于定子梁的 第二方向。所述方向可以优选地是指绕定子梁的旋转方向，比如顺时针或/ 和逆时针。
在各种实施例中，多个引导元件可包括以下至少之一：引导表面，比如 低摩擦表面，滚子。在一些实施例中，可替代地或另外，多个引导元件可包 括以下至少之一：永磁体、电磁体。
在各种实施例中，定子梁可在定子梁的角部处具有倒圆形状，比如大致 管状形状。
在各种实施例中，许多个定子和许多个电枢可以相对于彼此布置，以使 得能够例如优选地通过磁悬浮、通过控制动子沿气隙的长度方向的移动来控 制定子梁和动子之间的气隙。
在各种实施例中，许多个电枢中的至少一个可以布置成在相对于纵向方 向的垂直方向上相对于定子中的相应一个从对准位置偏移。
对准位置在本文中是指其中许多个电枢中的至少一个将布置成直接面 对相应的定子，即与之对准。
在各种实施例中，许多个电枢中的至少一个可以布置成相对于定子中的 相应一个从对准位置偏移，使得当将电流注入所述偏移电枢时，产生用于使 动子相对于定子梁沿第一方向旋转的转矩分量。
在各种实施例中，许多个电枢中的至少一个附加电枢可以布置成相对于 定子中的其相应一个偏移，以产生用于使动子相对于定子梁沿第二方向旋转 的转矩分量。
在各种实施例中，许多个电枢中的两个可以布置成偏移，以产生用于使 动子相对于定子梁沿相同方向旋转的转矩分量。
在各种实施例中，许多个电枢中的两个连续电枢可以布置成相对于它们 相应的定子从对准位置向相反方向偏移。
在各种实施例中，许多个电枢中的两个可以布置在定子梁的相对侧。
在各种实施例中，许多个定子可以包括至少四个定子，并且许多个电枢 包括至少四个电枢。在一些实施例中，可以在定子梁的四个侧面上布置四个 定子。在这样的实施例中，定子梁可以具有例如多边形、四边形、方形或平 行四边形的横截面形状，因此限定了四个侧面，其中特定的两个侧面彼此相 对且特定的其他两个侧面彼此相对。
在各种实施例中，许多个电枢中的两个连续电枢可以布置成相对于它们 的相应定子偏移到相反方向。
根据第二方面，提供了一种电梯。电梯包括电动线性马达，电动线性马 达包括多个定子梁，其中，多个定子梁中的至少一个优选地每一个包括在定 子梁的纵向方向上延伸的许多个定子，比如两个或四个。电动线性马达还包 括多个动子，其中，多个动子中的至少一个优选地每一个包括许多个电枢， 比如包括三相绕组。此外，许多个电枢中的每一个适于与定子中的相应一个 建立电磁耦合或接合，以使动子沿着所述定子移动。许多个电枢中的至少一 个布置成在相对于纵向方向垂直的方向上相对于定子中的相应一个从对准 位置偏移。电梯还包括多个电梯轿厢和电梯竖井，其中多个定子梁布置成沿 电梯竖井延伸。此外，多个动子中的每一个联接到多个电梯轿厢之一，以使 电梯轿厢在电梯竖井中移动。
根据第二方面的电梯的电动线性马达可以是根据根据第一方面的电动 线性马达的任何实施例。
在电梯的各种实施例中，电动线性马达可以包括许多个定子梁和许多个 动子。在一些实施例中，至少两个优选地四个动子可以联接至相同电梯轿厢， 即一个电梯轿厢可以联接至一个以上的动子。
可替代地或另外，至少两个动子可布置成沿不同的定子梁移动。
在各种实施例中，电梯可以包括许多个电梯轿厢，其中每个电梯轿厢可 以具有联接至所述电梯轿厢的至少一个动子，以使所述电梯轿厢在电梯竖井 中移动。
根据第三方面，提供了一种用于控制动子相对于电动线性马达的定子梁 旋转的方法。电动线性马达包括多个定子梁，其中，多个定子梁中的至少一 个包括在定子梁的纵向方向上延伸的许多个定子。电动线性马达还包括多个 动子，其中，多个动子中的至少一个包括许多个电枢，比如包括绕组。许多 个电枢中的每一个适于与定子中的相应一个建立电磁耦合，以使动子沿着所 述定子移动。该方法包括：
-通过电流控制装置控制许多个电枢的绕组的电流，以使动子沿着定子 梁移动，以及
-通过气隙调节装置限制动子相对于定子梁的旋转，气隙调节装置包括 多个引导元件，其布置成用于限制动子相对于定子梁至少沿一个方向的旋转 同时允许沿气隙的长度方向的移动。
在各种实施例中，该方法可以包括通过电流控制装置控制许多个电枢的 绕组的电流，以控制动子相对于气隙的所述长度方向的移动。
在各种实施例中，其中电动线性马达可以包括许多个电枢中的至少一 个，其布置成相对于定子中的其相应一个偏移，以产生用于使动子相对于定 子梁沿第一方向旋转的转矩分量，并且许多个电枢中的至少一个附加电枢布 置成相对于定子中的其相应一个偏移，以产生用于使动子相对于定子梁沿第 二方向旋转的转矩分量，其中，该方法可以包括：
-通过电流控制装置控制所述一个和所述至少一个附加电枢的绕组的 电流，以控制动子沿第一方向和第二方向的旋转。
在各种实施例中，可替代地或另外，该方法可以包括控制电流的直流分 量(direct component)，以控制动子的旋转。
本发明提供一种电动线性马达、电梯以及用于控制动子相对于电动线性 马达的定子梁的旋转的方法。本发明提供了优于已知解决方案的优点，使得 通过利用根据本发明实施例的电动线性马达，可以有利于调节比如限制动子 相对于定子梁的旋转，并且避免这些元件之间不必要的接触。
基于以下详细描述，各种其他优点对于技术人员将变得显而易见。
表述“多个”在本文中可以指从一(1)开始的任何正整数。
表述“许多个”可分别指代从两(2)开始的任何正整数。
如果没有另外明确说明，则术语“第一”、“第二”和“第三”在本文中 用于将一个元件与其他元件区分开，而不是专门对它们进行优先排序或排 序。
本文提出的本发明的示例性实施例不应解释为对所附权利要求的适用 性构成限制。动词“包括”在本文中用作开放式限制，其不排除也存在未叙 述的特征。除非另有明确说明，否则从属权利要求中记载的特征可以相互自 由组合。
被认为是本发明的特征的新颖特征特别在所附权利要求中提出。然而， 当结合附图阅读时，从以下对具体实施例的描述中，将最好地理解本发明本 身的结构及其操作方法以及其附加的目的和优点。
附图说明
在附图的图中，通过示例而非限制的方式示出了本发明的一些实施例。
图1-3示意性地示出了根据本发明一些实施例的电梯。
图4-9示意性地示出了根据本发明一些实施例的电动线性马达。
图10示出了根据本发明实施例的方法的流程图。
具体实施方式
图1示意性地示出了根据本发明实施例的电梯100。电梯100可包括在 电梯竖井13或电梯轿厢通道13中移动的至少一个或许多个电梯轿厢10。
根据各种实施例，一个或多个电梯轿厢10可包括第一电驱动器12或驱 动单元12，比如变频器或逆变器，和/或第一能量存储器14，比如一个或多 个电池，它们用表示该特征的可选性的虚线示出。
第一电驱动器12可以用于操作布置在电梯轿厢10上的动子(图1中未 示出)，以在电梯竖井13内移动轿厢10。电梯轿厢10中可能还存在其他电 操作设备，比如照明、门、用户界面、紧急救援设备等。第一电驱动器12 或另一电驱动器比如逆变器或整流器可以用于操作电梯轿厢10的一个或多 个所述其他设备。
第一能量存储器14可以优选地电联接到第一电驱动器12，例如电联接 到驱动器的中间电路，以向第一电驱动器12提供电力和/或存储由第一电驱 动器12或另一电驱动器或其他电源提供的电能。
优选地，在电梯100中可以包括至少两个层站地板，其具有层站地板门 19或开口19。在电梯轿厢10中也可以包括门。尽管在图1中示出了有两个 水平分开的组或“列”的竖直对准的层站地板门，但也可能像常规电梯那样 只有一列或者两列以上，比如三列。
关于电梯竖井13，其可以比如限定电梯轿厢10适于并构造成在其中移 动的基本封闭的体积。壁可以是例如混凝土、金属或至少部分地是玻璃或者 其任何组合。电梯竖井13在本文中基本上是指一个或多个电梯轿厢10构造 成沿其移动的任何结构或通道。
关于电梯100，如在图1中可以看出，一个或多个电梯轿厢10可以根据 定子梁16的方向沿一个或多个定子梁16在电梯竖井13内竖直和/或水平地 移动。根据各种实施例，一个或多个电梯轿厢10可以构造成沿着多个竖直 16和/或水平16和/或倾斜的定子梁移动，例如比如图1中的两个梁。定子 梁16可以是用于使一个或多个轿厢10在电梯竖井13中移动的电梯100的 电动线性马达的一部分。定子梁16可以优选地以固定方式布置，即相对于 电梯竖井13是静止的，例如通过紧固部分布置在竖井的壁上。
电梯100可以包括用于控制电梯100的操作的电梯控制单元1100。电梯 控制单元1100可以是单独的装置或者可以包括在电梯100的其他部件中， 比如在第一电驱动器12中或作为其一部分。电梯控制单元1100也可以分布 式方式实现，使得例如电梯控制单元1100的一部分可以包括在第一电驱动 器12中，而另一部分在电梯轿厢10中。电梯控制单元1100还可以分布式 方式布置在两个以上位置处或两个以上装置中。
电梯控制单元1100可以包括一个或多个处理器；一个或多个存储器， 其是易失性或非易失性的，用于存储部分计算机程序代码和任何数据值；以 及可能的一个或多个用户接口单元。所提到的元件可以通过例如内部总线而 通信地彼此耦合。
处理器可以配置为执行存储在存储器中的计算机程序代码的至少某些 部分，从而使处理器且因此使电梯控制单元1100执行期望的任务。因此， 处理器可以布置为访问存储器并且从存储器中检索任何信息和将任何信息 存储到存储器中。为了清楚起见，本文中的处理器指的是除其他任务以外适 于处理信息并控制电梯控制单元1100的操作的任何单元。该操作还可以利 用具有嵌入式软件的微控制器解决方案来实现。类似地，存储器不仅仅限于 某种类型的存储器，而是在本发明的上下文中可以应用适于存储所描述的信 息的任何存储器类型。
根据实施例，电梯竖井13可以包括用于向电梯轿厢10提供电力的电力 装置。例如，具有竖直延伸的连接器轨道的汇流条。连接器轨道可以连接至 AC电网的三相，并且竖直连接器轨道之一可以是例如将电梯轿厢10与电梯 控制单元1100连接的控制连接器。电梯轿厢10可包括接触器，该接触器可 通过连接器压靠在电梯轿厢10上。通过接触器，可以向电梯轿厢10提供电 力，用于动子20的操作以及用于需要电力的所有其他轿厢部件，例如门、 输入/输出(I/O)、照明等。可替代地，可以基于电感耦合，通过分开的线圈 无线地向电梯轿厢10提供电力。例如，初级线圈可设置在电梯竖井13中， 而次级线圈可设置在电梯轿厢10上。
图2示意性地示出了根据本发明实施例的电梯100的一部分。可以存在 两个电梯轿厢10，其构造成通过电动线性马达在电梯竖井13中移动。电动 线性马达可以包括许多个定子17，该定子包括在一个或多个定子梁16中， 在这种情况下为两个。一个或多个定子梁16可以竖直或水平地布置，例如 在图1和2中，电梯100包括竖直定子梁16和水平定子梁16。然而，一个 或多个定子梁16也可以布置在电梯轿厢10期望移动的任何方向上，即沿倾 斜方向。一个定子梁16可包括许多个定子梁部分，它们一个接一个地布置， 以产生整个定子梁16的所需长度。
动子20可以优选地是C形或U形(未示出)。动子20可优选地包括至 少一个或多个永磁体和/或磁芯元件或铁磁材料，以及可选地许多个绕组。绕 组可以优选地包括在动子20中并且适于面对定子梁16的定子17。然而，在 一些实施例中，动子20可以仅包括一个或多个永磁体和/或磁芯元件或铁磁 材料，而绕组可以驻留在定子梁16的定子17中。定子的绕组因此可以使得 能够形成可控磁场，用于使与定子17电磁接合的动子20移动。
当绕组包括在动子20中时，绕组可以优选地布置成与定子17电磁接合， 以使动子20沿着定子梁16移动。动子20可以附接到或联接到电梯轿厢10， 例如比如图2所示的轿厢10的后壁。动子20的形状和设计可以使动子20 能够沿着定子梁16移动而不会受到来自其中的紧固或支撑部分的干扰。
根据一些实施例，定子梁16可以包括在定子梁16的相对侧上的定子17。 所述定子17可以是例如四个定子17中的两个。在优选实施例中，定子梁16 可以在定子梁16的每四个侧面上包括四个定子17，其横截面形状例如可以 优选地为多边形、四边形、方形或平行四边形等，从而限定其四个侧面，其 中特定的两个侧面彼此相对且特定的另外两个侧面彼此相对。
动子20沿着定子梁16的移动可以通过已知的控制方法来实现，比如磁 场定向或矢量控制等。基本思想是例如通过电驱动器12、通过向动子或定子 17的绕组注入电流来产生交变磁场。然后，面对动子20或定子17的绕组通 过电磁接合或耦合分别与动子20或定子17共同作用，并且产生使动子20 进而使电梯轿厢10沿着定子梁16移动的力。
一个或多个定子梁16可以包括基本上沿着整个定子梁16延伸的许多个 定子17。有利地，可以存在四个定子17布置在定子梁16的所有四个侧面上。 还可以存在一个或多个紧固部分，所述定子梁16可以固定方式通过该紧固 部分附接到电梯竖井13的结构比如壁。紧固部分35还可以是单独的紧固部 分，其然后可以附接到定子梁16用于将定子梁16布置到电梯竖井13中， 或者紧固部分可以是定子梁16的整体部分或其一部分。定子17可以优选地 由铁磁材料制成并且在它们的外表面上包括齿，以提供用于与动子20共同 作用的适当磁路，即磁齿。
根据本发明的优选实施例，一个或多个定子梁16是无源的，因为它们 不包括用于控制动子20沿着定子梁16移动的可控元件或部件，比如线圈。
在图2中，定子梁16布置在电梯竖井13的后壁31上。然而，应当注 意，电梯竖井13在此是指任何电梯轿厢通道13，如上所述，其可以包括竖 直部分、水平部分和/或具有相对于竖直和水平方向不同的第三方向即倾斜方 向的部分。例如，图2所示的电梯竖井13的一部分包括两个竖直部分和一 个水平部分。
在图2中，电梯竖井13或电梯轿厢通道13还可包括前壁32。前壁32 可以优选地包括用于进入一个或多个电梯轿厢10的开口19。尽管在图2中 示出了用于进入电梯轿厢10的开口19仅布置在电梯竖井13的垂直部分处， 但开口19也可以布置在电梯竖井13的水平部分或任何部分上。然而，应该 指出的是，电梯竖井13在某些情况下可以仅包括一个壁或布置成容纳必要 设备比如定子梁16的结构。因此，电梯竖井13或电梯轿厢通道13不一定 必须限定基本封闭的体积(即被壁元件或玻璃或者任何其他结构包围)，只 要至少存在支撑结构来支撑定子梁16即可。
根据本发明的各个实施例的电梯100或者特别是其一个或多个电梯竖井 13可以包括用于改变电梯轿厢10的移动方向的至少一个然而优选的是一个 以上位置，在该位置处，电梯轿厢10的移动方向可以从一个方向改变为另 一个方向，所述另一个方向相对于所述一个方向不平行，例如当在竖直和水 平方向之间改变方向时。在图2中，示出了两个这样的位置。在这些位置处 的方向改变可以例如通过联接到电梯轿厢10的可旋转定子梁部分和/或可旋 转动子20来实现。
动子20可以优选地包括绕组，该绕组可以例如围绕布置在动子20的电 枢上的磁齿布置，例如用于通过电驱动器12注入三相电流，并且还可以可 选地包括永磁体和/或铁磁材料或动子铁。可以例如通过注入在两相之间具有 120度相移的三相电流来控制绕组。如前所述，绕组中的电流可以通过电驱 动器12例如变频器或逆变器来控制。如果利用了联接到电梯轿厢10的电能 量存储器14，比如电池，则电驱动器12比如变频器可以从存储器中汲取电 力以将电池的直流电(DC)转换为合适的交流电(AC)，从而使动子20沿 着定子梁16移动。
图3示出了根据本发明实施例的电梯100。电梯100可以包括有利地彼 此平行布置的两个定子梁16，然而显然，可能仅存在一个或者三个或四个或 甚至更多个定子梁16。这同样适用于构造成如上所述相对于相应定子梁16 移动的动子20的数量。
在图3中，动子20具有C形。动子20可以优选地包括多个电枢，比如 包括许多个绕组，以及可选地至少一个或多个永磁体和/或磁芯元件或铁磁材 料。绕组可以优选地包括在动子20的电枢中并且适于面对定子梁16的定子 17。
电动线性马达5的操作可以由一个或许多个电驱动器12控制，比如一 个或多个变频器或者一个或多个逆变器。可以存在单独的电梯控制单元1100 (图3中未示出)，或者其可以至少部分地包括在电驱动器12中。取决于所 讨论的动子20的结构和构造，可以存在用于控制一个动子的一个电驱动器 12或控制一个动子的多个驱动器12，例如动子20包括一个或多个可控电磁 部件，比如绕组。另外，可以从电梯轿厢10的电能量存储器14中汲取用于 操作一个或多个电驱动器12的电力。
图4示意性地示出了根据本发明实施例的电动线性马达5。电动线性马 达5可包括多个定子梁16，其中，多个定子梁16中的至少一个包括在定子 梁16的纵向方向18上(朝着和/或背离图的如用点标记的平面)延伸的许多 个定子17。电动线性马达5还可以包括多个动子20，其中，多个动子20中 的至少一个包括许多个电枢22。此外，许多个电枢22中的每一个可以优选 地适于与定子17中的相应一个建立电磁耦合，以使动子20沿着所述定子17 移动。此外，电动线性马达5可以包括用于调节动子20相对于定子梁16的 移动的气隙调节装置。气隙调节装置可包括多个引导元件71，其布置成用于 限制动子20相对于定子梁16至少沿一个方向的旋转，比如沿第一方向101 和/或第二方向102，同时允许沿气隙15的方向移动。
在图4中，引导元件71可以包括引导表面72和/或滚子73。例如，引 导表面72比如低摩擦表面可以布置成使得动子20在旋转时首先与定子梁16 中的引导表面72接触，或者使得动子20中的引导表面72首先与定子梁16 (比如梁16的边缘)或者其中的紧固或支撑部分接触，从而在气隙15中动 子20与定子梁16之间不会发生接触。此外，动子20和定子梁16或者其中 的紧固或支撑部分中可以都存在引导表面72，其布置使得当动子20充分旋 转时在引导表面72之间形成接触，以防止在气隙15中发生接触。因此，在 各种实施例中，气隙调节装置71可以有利地布置在气隙15的外部，因此例 如使马达5的结构在气隙15中更简单，并且有助于控制磁悬浮。
根据各种实施例，可替代地或另外，引导元件71可以包括滚子73，其 可以布置成首先与动子20或定子梁16或者其中的紧固或支撑部分或者其中 的引导表面72接触，从而在气隙15中不发生接触，如上面关于引导表面72 的使用所述。
图5示意性地示出了根据本发明实施例的电动线性马达5。电动线性马 达5可以与图4中的相似，除了引导元件71可替代地或另外包括永磁体81 或电磁体81，比如磁体阵列。磁体81可用于产生排斥力，以防止动子20 接触梁16或与梁16有关或相关的任何部分。在各种实施例中，永磁体81 可以优选地既布置在动子侧上又布置在定子梁侧上，使得面对的磁体的极处 于相反方向，以便实现无源引导，用于限制或调节动子20相对于定子梁16 的移动。
根据各种实施例，气隙调节装置用于调节动子20在以下至少一个方向 上的移动：相对于定子梁16的第一方向101，相对于定子梁16的第二方向 102。
在各种实施例中，气隙调节装置比如引导元件71-73、81可以包括限制 沿一个方向的旋转的装置，即这种装置在当动子20的旋转处于相对于动子 20相对于定子梁的预期或未旋转位置的某个预定范围内(比如小于五度或十 度)时期间保持无源。可替代地或另外，气隙调节装置可以包括将动子20 相对于定子梁16固定在一个位置处同时允许动子20沿其他方向移动的装 置。
图6示意性地示出了根据本发明实施例的电动线性马达5。图6中的电 动线性马达5与图4中所示的电动线性马达基本相似，然而定子梁16在定 子梁16的角部具有倒圆形状，比如大致管状形状。管状形状允许动子20相 对于定子梁16更多旋转，而两者在气隙15中彼此不接触。在各种实施例中， 动子20还可以在面对定子梁16的表面上包括倒圆形状。应当理解，图6中 的引导元件71可替代地或另外包括永磁体或电磁体81。
图7示意性地示出了根据本发明实施例的电动线性马达5。电动线性马 达5可以包括多个定子梁16，比如一个或两个或更多个，其中，多个定子梁 16中的至少一个包括沿定子梁16的纵向方向18延伸的许多个定子17，比 如图5所示的四个。此外，电动线性马达5可以包括多个动子20，比如从一 个到十个以上甚至二十个，其中多个动子20中的至少一个包括许多个电枢 22，比如图5所示的四个。此外，许多个电枢22中的每一个可适于与定子 17中的相应一个建立电磁耦合或接合，以使动子20沿所述定子17移动。另 外，许多个电枢22A-22D中的至少一个布置成相对于定子17中的相应一个 在相对于纵向方向18的垂直方向上偏移25。另外，许多个定子和许多个电 枢可以优选地相对于彼此布置，以使得能够例如优选地通过磁悬浮来控制定 子梁和动子之间的气隙。此外，电动线性马达5可包括引导元件71，比如引 导表面72、滚子73或磁体81，比如上文关于图4-6所述。
如图6所示的定子梁16的圆形形状或管状形状也可以与具有所述偏移 电枢22A-22D的实施例结合使用。
根据各种实施例，许多个电枢22中的两个可以布置成偏移25，以产生 用于使动子相对于定子梁沿相同方向旋转的转矩分量，比如分别是电枢22A 和22C以及电枢22B和22D，如图5所示。
根据各种实施例，许多个电枢22中的两个连续的电枢22，比如22A和 22B或者22A和22D或者22D和22C可以相对于它们相应的定子在相反的 方向上偏移25，如图4和5所示。
图8示意性地示出了根据本发明实施例的电动线性马达5。图8中的电 动线性马达5基本上类似于图6所示的电动线性马达，然而在图8中，一个 或多个定子17具有减小宽度的一个或多个定子17。这在图8中通过气隙15 中的虚线来强调，其指示电枢22A-22D和定子17的边缘在另一端对准。仍 可以类似于图6中那样提供偏移25。然而，电枢22A-22D的边缘不必与具 有减小宽度的定子17的边缘对准。
如图8所示，具有减小宽度的一个或多个定子17可以与本发明的各种 实施例结合使用，例如与图4-6所示的实施例结合使用。
图9示意性地示出了根据本发明实施例的电动线性马达5。图9中的电 动线性马达5与图7所示的电动线性马达基本相似，然而图9还示出了用于 确定动子20相对于定子梁16的位置的装置。在图9所示的实施例中，装置 包括接近传感器51，比如电感式接近传感器。电动线性马达5可以包括一个 或多个传感器，其布置成用于确定例如在气隙15外部或在气隙15中的位置， 比如在动子20和/或定子梁16的各个位置处。此外，在一些实施例中，装置可以仅包括一个元件，比如距离传感器，用于在传感器布置到动子20上时 测量传感器与表面例如定子梁16的表面之间的距离。在一些实施例中，装 置可以包括两个元件，比如装置的发射元件和接收元件。尽管在图9中示出 了只有一个用于确定位置的传感器和一个引导元件71，但是根据各种实施 例，可以在各个位置中具有多个传感器，并且在马达5上布置有任意数量的 引导元件71以限制旋转。
在各种实施例中，电梯100和/或电梯轿厢10可以配置为基于从用于确 定动子20相对于定子梁16的位置的装置接收的信号来控制供入电枢22； 22A-22D的电流。优选地，可以比如通过第一电驱动器12来控制电流，以 影响由偏移电枢产生的转矩的大小，比如用于使动子20沿第一方向101和/ 或第二方向102旋转。在优选实施例中，控制电流包括控制电流的直流分量 以控制动子20的旋转，即电流的直(d)轴分量。
图10示出了根据本发明实施例的方法的流程图。
步骤90涉及方法的启动阶段。可以获得合适的设备和部件，并且组装 和配置系统以进行操作。例如，可以获得电动线性马达5并组装使用。马达 5可以包括多个定子梁16，其中多个定子梁16中的至少一个包括在定子梁 的纵向方向18上延伸的许多个定子17以及多个动子20，其中多个动子中的 至少一个包括许多个电枢22，其中许多个电枢22中的每一个适于与定子17 中的相应一个建立电磁耦合，以使动子20沿着定子中的相应一个移动。
步骤91涉及通过电流控制装置比如通过包括在电梯轿厢10中的电驱动 器12来控制许多个电枢22的绕组的电流，以使动子20沿着定子梁16移动。
步骤92涉及通过气隙调节装置来限制动子20相对于定子梁16的旋转， 气隙调节装置包括多个引导元件71-73、81，该引导元件布置成用于限制动 子20相对于定子梁16至少沿一个方向的旋转同时允许在气隙15的方向上 也就是说优选在气隙15的长度方向上的移动。
根据各种实施例，电动线性马达5可包括许多个电枢22A-22D中的至少 一个，其布置成相对于定子17中的其相应一个偏移25，以产生用于使动子 20相对于定子梁16沿第一方向101旋转的转矩分量，并且许多个电枢22 中的至少一个附加电枢22A-22D布置成相对于定子17中的其相应一个偏移 25，以产生用于使动子20相对于定子梁16沿第二方向102旋转的转矩分量。 该方法然后可以包括通过电流控制装置控制所述一个和所述至少一个附加 电枢22A-22D的绕组的电流，以控制动子20沿第一方向101和第二方向102 的旋转。
在各种实施例中，该方法可以包括控制电流的直流分量以控制动子20 的移动和/或旋转。
在一些实施例中，电动线性马达5可包括许多个电枢中的两个，其布置 在定子梁16的相对侧并且偏移25，以产生用于使动子20相对于定子梁16 沿相同方向旋转的转矩分量，并且其中该方法可以包括通过电流控制装置控 制许多个电枢22中的所述两个22A-22D的绕组的电流，以控制动子20沿第 一方向101和第二方向102的旋转。
马达5可以进一步包括许多个电枢22A-22D中的至少一个，其可以布置 成在相对于纵向方向18的垂直方向上相对于定子17中的相应一个从对准位 置偏移25。
方法执行在步骤99处停止。例如，该方法可以连续地、间歇地或在需 要时执行。
在以上给出的描述中提供的特定示例不应被解释为限制所附权利要求 的适用性和/或解释。除非另有明确说明，否则以上给出的描述中提供的示例 的列表和组不是穷举的。

Claims (19)

1.一种电动线性马达(5)，包括：
-至少一个定子梁(16)，其中，至少一个定子梁(16)包括在定子梁(16)的纵向方向(18)上延伸的许多个定子(17)，
-至少一个动子(20)，其中，至少一个动子(20)包括许多个电枢(22)，
其中，许多个电枢(22)中的每一个适于与定子(17)中的相应一个建立电磁耦合，以使动子(20)沿着所述定子(17)移动，以及
-气隙调节装置，用于调节动子(20)相对于定子梁(16)的移动，其中，气隙调节装置包括多个引导元件(71-73、81)，其布置成用于限制动子(20)相对于定子梁(16)至少沿一个方向的旋转同时允许沿气隙(15)的方向的移动。
2.根据权利要求1所述的电动线性马达(5)，其中，所述气隙调节装置布置成用于调节动子(20)在以下至少一个方向上的移动：相对于定子梁(16)的第一方向(101)，相对于定子梁(16)的第二方向(102)。
3.根据权利要求1或2所述的电动线性马达(5)，其中，所述多个引导元件(71-73、81)包括以下中的至少一个：引导表面(72)、滚子(73)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电动线性马达(5)，其中，所述多个引导元件(71-73、81)包括以下中的至少一个：永磁体(81)、电磁体(81)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电动线性马达(5)，其中，所述定子梁(16)在定子梁(16)的角部处具有倒圆形状，比如大致管状形状。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电动线性马达(5)，其中，所述许多个定子(17)和许多个电枢(22)相对于彼此布置，以使得能够通过控制动子(20)沿气隙(15)的长度方向的移动来控制定子梁(16)和动子(20)之间的气隙(15)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电动线性马达(5)，其中，所述许多个电枢(22A-22D)中的至少一个布置成在相对于纵向方向(18)的垂直方向上相对于定子(17)中的相应一个从对准位置偏移(25)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电动线性马达(5)，其中，所述许多个电枢(22)中的两个(22A-22D)布置在定子梁(16)的相对侧。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电动线性马达(5)，其中，所述许多个定子(17)包括至少四个定子(17)，并且所述许多个电枢(22)包括至少四个电枢(22)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电动线性马达(5)，其中，所述电枢包括一个或多个绕组。
11.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的电动线性马达(5)的电梯(100)，所述电梯(100)还包括：
-多个电梯轿厢(10)，
-电梯竖井(13)，其中，多个定子梁(16)布置成沿着电梯竖井(13)延伸，并且
-多个动子(20)的每一个联接到多个电梯轿厢(10)之一，以使电梯轿厢(10)在电梯竖井(13)中移动。
12.根据权利要求11所述的电梯(100)，其中，所述电动线性马达(5)包括许多个定子梁(16)和许多个动子(20)。
13.根据权利要求12所述的电梯(100)，其中，至少两个优选四个动子(20)联接至相同的电梯轿厢(10)。
14.根据权利要求12-13中任一项所述的电梯(100)，其中，至少两个动子(20)布置成沿着不同的定子梁(16)移动。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的电梯(100)，包括许多个电梯轿厢(10)，其中，每个电梯轿厢(10)具有联接至所述电梯轿厢(10)的至少一个动子(20)，以使所述电梯轿厢(10)在电梯竖井(13)中移动。
16.一种用于控制动子(20)相对于电动线性马达(5)的定子梁(16)旋转的方法，其中，所述电动线性马达(5)包括多个定子梁(16)，其中，所述多个定子梁(16)中的至少一个包括在定子梁(16)的纵向方向(18)上延伸的许多个定子(17)以及多个动子(20)，其中，所述多个动子(20)中的至少一个包括许多个电枢(22)，其中，所述许多个电枢(22)中的每一个适于与定子(17)中的相应一个建立电磁耦合，以使动子(20)沿着定子(17)中的相应一个移动，其中，该方法包括：
-通过电流控制装置控制(91)许多个电枢(22)的绕组的电流，以使动子(20)沿着定子梁(16)移动，以及
-通过气隙调节装置限制动子(20)相对于定子梁(16)的旋转，所述气隙调节装置包括多个引导元件(71-73、81)，其布置成用于限制动子(20)相对于定子梁(16)至少沿一个方向的旋转同时允许沿气隙(15)的长度方向的移动。
17.根据权利要求16所述的方法，包括通过电流控制装置控制许多个电枢(22)的绕组的电流，以控制动子(20)相对于气隙(15)的所述长度方向的移动。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其中，所述电动线性马达(5)包括许多个电枢(22A-22D)中的至少一个，其布置成相对于定子(17)中的其相应一个偏移(25)，以产生用于使动子(20)相对于定子梁(16)沿第一方向(101)旋转的转矩分量，并且许多个电枢(22)中的至少一个附加电枢(22A-22D)布置成相对于定子(17)中的其相应一个偏移(25)，以产生用于使动子(20)相对于定子梁(16)沿第二方向(102)旋转的转矩分量，其中，该方法包括：
-通过电流控制装置控制所述一个和所述至少一个附加电枢(22A-22D)的绕组的电流，以控制动子(20)沿第一方向(101)和第二方向(102)的旋转。
19.根据权利要求16-18中任一项所述的方法，包括控制电流的直流分量，以控制动子(20)的旋转。
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