CN112299208A - 用于乘客或货物的输送机 - Google Patents

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T.科霍宁
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Abstract

本发明涉及用于乘客和/或货物的输送机，包括至少一个线性电动马达，其由具有相对于环境处于固定相关性的定子极的线性定子梁和沿着定子梁共同作用并移动的至少一个动子形成，定子梁包括沿乘客输送机的第一方向在第一运动路径中延伸的至少第一定子梁和沿乘客输送机的第二方向在第二运动路径中延伸的至少第二定子梁，第一方向和第二方向是选自水平、倾斜和竖直方向的组的不同方向，并且该动子适于面对定子梁的相应定子极，动子具有布置成与定子极共同作用的至少一个绕组；线性马达由马达驱动器控制，马达驱动器由驱动控制器控制。

Description

用于乘客或货物的输送机
技术领域
本发明涉及一种用于乘客和/或货物的输送机，该输送机包括至少一个线性电动马达，该线性电动马达由具有相对于环境处于固定相关性的定子极的线性定子梁和沿着定子梁共同作用并移动的至少一个动子形成，该定子梁包括沿乘客输送机的第一方向在第一运动路径中延伸的至少第一定子梁和沿乘客输送机的第二方向在第二运动路径中延伸的至少第二定子梁，其中第一方向和第二方向是选自水平、倾斜和竖直方向的组的不同方向。动子适于面对定子梁的相应定子极并且具有布置成与定子极共同作用的至少一个绕组。线性马达由马达驱动器控制，马达驱动器由驱动控制器控制，由此驱动控制器包括一组控制参数。在这样的输送机中，特别是高层电梯，其中多个轿厢在竖直和水平轨迹中行驶，轿厢在至少两个不同定子梁上的驱动控制器是复杂的。
发明内容
该目的通过根据权利要求1的输送机和根据权利要求12的方法来解决。本发明的优选实施例是相应从属权利要求的主题。在说明书和附图中还示出了本发明的实施例。
根据本发明，一种用于乘客和/或货物的输送机包括至少一个线性电动马达，该线性电动马达由具有相对于环境处于固定相关性的定子极的线性定子梁形成。线性马达还包括沿着定子梁共同作用并移动的至少一个动子。定子梁包括沿乘客输送机的第一方向在第一运动路径中延伸的至少第一定子梁和沿乘客输送机的第二方向在第二运动路径中延伸的至少第二定子梁。在该上下文中，第一方向和第二方向是选自水平、倾斜和竖直方向的组的不同方向。动子适于面对定子梁的相应定子极并且具有布置成与定子极共同作用的至少一个绕组。线性马达由马达驱动器控制，且马达驱动器由驱动控制器控制，由此驱动控制器包括一组控制参数。驱动控制器还与用于动子或动子所安装到的电梯轿厢的位置的输入连接。
根据本发明，驱动控制器配置为当与第一或第二定子梁相关时使用至少部分不同的一组控制参数。因此，驱动控制器配置成根据动子在第一或第二定子梁上的位置来选择动子的控制参数。这意味着，驱动控制器配置为根据动子在第一或第二定子梁上的位置来使用不同的控制参数。
例如，如果动子(以及轿厢、自动扶梯的台阶或移动人行道)沿着水平或倾斜的定子梁运行，则可以选择d轴磁化远高于动子的q轴磁化，即其不同的动子部分面对不同的定子面。在这种情况下，d轴磁化定义动子即其不同的动子部分与定子梁之间的吸引力，而q轴磁化定义它们之间的推进力。另外，至少相对于d轴磁化可以不同地调节面对相对的定子梁面的不同动子部分的d轴磁化。这允许利用垂直于定子梁的方向分量来补偿作用在动子上的重力。因此，在竖直定子梁上，不同的动子部分可以优选地用相同的d轴和q轴磁化而磁化，因为这里的重力作用于定子梁的方向且不必用d轴磁化补偿。同样在这里，可以将q轴磁化控制为比d轴磁化高得多。
总之，驱动控制器能够根据不同定子梁在环境例如电梯竖井中的定向来调节吸引力(d轴磁化)和推进力(q轴磁化)。
优选地，驱动控制器包括马达的模型，尤其是磁模型，该模型有利于线性马达的矢量控制的使用。这再次允许容易地独立控制动子的每个有源侧的q轴和d轴磁化。因此，驱动控制器和马达驱动器配置为通过控制模型为动子提供控制信号，控制模型相对于在不同定向的定子梁上面对的不同有源动子面的d轴和q轴磁化进行了优化。
在本发明的优选实施例中，定子梁包括位于定子梁的相对侧的至少两个侧面，每个侧面承载相应的定子梁，该定子梁具有以间距间隔开的铁磁极，并且该动子包括至少两个相对的相对面，所述相对面面对在定子梁的相对侧面上的相应定子梁。在这种情况下，优选地，动子的每个相对面具有至少一个动子单元，所述动子单元具有至少一个绕组和至少一个永磁体，它们布置成与定子梁的相应侧面上的定子梁的铁磁极共同作用。通过该实施例，优化侧面和相对面的几何布置，以补偿在偏离定子梁方向的方向上即在水平和倾斜定子梁(第一或第二定子梁)中作用的重力。
当然，驱动控制器还与用于电梯轿厢和/或动子的位置的输入连接，从而能够根据动子在第一或第二定子梁上的当前位置来设置控制参数/信号。优选地，驱动控制器和马达驱动器配置成为相对的动子相对面提供不同的控制参数和/或信号。驱动控制器还配置成根据电梯轿厢/动子在第一或第二定子梁上的位置来选择两个相对的相对面的控制信号/参数之间的差别。这允许在定子梁的两个相对侧即相应的定子面和相对面上在动子和定子梁之间产生不同的吸引力，以补偿与定子梁方向偏离的所有力，例如重力，在倾斜或水平定子梁中就是这种情况。
在本发明的优选实施例中，定子梁的定子极是永磁体，比如Halbach阵列，并且动子的至少一个绕组是空气芯绕组。这是非常有效类型的线性马达，它允许复杂的控制，例如通过基于磁模型的矢量控制。
优选地，第一定子梁的定子极的宽度和/或高度和/或长度(d)和/或材料不同于第二定子梁的宽度和/或高度和/或长度和/或材料。在这种情况下，用于应对在不同于定子梁的方向上作用的重力的不同控制参数由第一和第二定子梁的不同几何形状协同地支持。因此，以水平分量延伸的定子梁可以在上侧具有大于下侧的定子极，以补偿作用在向下方向上的重力。
通常，输送机可以是任何货物或乘客输送机，例如移动人行道、移动坡道、自动扶梯或电梯。最有利地，输送机是电梯，特别是高层电梯，其中，作用在电梯轿厢上且因此作用在动子上的重力与电梯系统的平稳功能最相关，而与相应定子梁的方向无关。
优选地，第一方向是水平方向，而第二方向是竖直方向。这满足了在电梯系统中两个相邻的竖直竖井通过水平通道连接的情况，该系统特别适用于高层建筑。在这种情况下，第一定子梁是水平定子梁，而第二定子梁是竖直定子梁。
优选地，线性马达包括纵向定子梁(输送机的至少两个定子梁)、至少一个动子，更好是两个或四个动子，其适于沿着定子梁移动。定子梁包括位于其相对侧的至少两个侧面，每个侧面承载以间距间隔开的铁磁极。动子包括面对定子梁的相应侧面的至少两个相对面。动子在至少一个所述相对面中具有至少一个动子单元，该动子单元具有至少一个绕组和至少一个永磁体，它们布置成与定子梁的相应侧面的铁磁极共同作用。动子在每个所述相对面中具有至少一个动子单元，该动子单元具有至少一个绕组和至少一个永磁体，它们布置成与定子梁的相应侧面的铁磁极共同作用。根据线性马达的实施例，动子在另一相对面中具有永磁体但没有绕组。仅具有永磁体的相对面不被视为“动子单元”，因为在动子的行进方向上不会产生推进力。这种电动线性马达制造起来比较便宜，并且也很适合长运动路径。这也使得能够控制线性马达来减小定子和动子之间的摩擦，而无需附加部件。这意味着还提供了更有效的(例如由于减小的摩擦损失)简单可靠的线性马达和/或线性马达驱动器控制。
术语“动子单元”是指可独立控制的动子实体。因此，所述动子单元的绕组配置为被提供有诸如逆变器之类的单独可控制的驱动单元，使得可以独立地控制绕组的电流。根据本发明的一些实施例，线性马达配置成使得能够利用动子单元的绕组使空气间隙控制与在行进方向上的运动控制相联系，从而动子可以在沿着定子梁行进的同时围绕定子梁悬浮。
特征“位于定子梁的相对侧的至少两个侧面”可以意味着所述至少两个侧面的表面法线都具有矢量分量，使得所述矢量分量在相反的方向上。因此，在至少两个动子单元与定子梁的相应侧面的铁磁极之间会产生相反方向的吸引力分量，从而能够相对于定子梁进行动子的空气间隙控制。根据本发明的优选实施例，至少一个动子单元包括至少一个绕组和至少一个永磁体。优选地，至少一个动子单元包括永磁体和三相绕组。另外或可替代地，至少一个动子单元可以包括一相绕组。根据线性马达的实施例，每个动子单元包括至少一个永磁体和至少一个绕组。在优选实施例中，每个动子单元包括永磁体和马达绕组，最优选地为三相马达绕组。带有定子梁的铁磁极的侧面既没有永磁体也没有绕组。
因此，就控制d轴和q轴电流分量而言，可以独立地控制每个所述动子单元。
这种马达类型可以是安装定子永磁体(SMPM)马达，其中永磁体和绕组安装在动子上。一种合适的马达类型是磁通切换永磁体(FSPM)马达。其他合适的马达类型可以是例如双凸极永磁体(DSPM)马达和磁通反转永磁体(FRPM)马达。在线性马达的替代实施例中，马达可以是混合励磁(HE)同步电机。
本发明的输送机的另一基本部件是电动线性马达的驱动控制器。驱动控制器优选地包括至少一个驱动单元，其配置成向动子的相应至少一个动子单元供电。根据驱动控制器的优选实施例，它包括驱动单元，该驱动单元配置成分别向动子的各个动子单元供电，使得每个动子单元由单独(至少一个)驱动单元供电。这可以意味着可在定子梁的相对侧向动子单元的绕组提供独立可调的控制电流，从而能够进行马达的空气间隙控制。根据实施例，驱动单元可以具有公共DC链路，以在动子单元之间共享再生动力(例如制动动力)。
输送机可以是电梯系统，在这种情况下，负载接收部分可以是电梯轿厢、电梯轿厢吊索或相应的。负载接收部分可以配置成转移乘客和/或货物。输送机可以替代地是自动扶梯，在这种情况下，负载接收部分可以是自动扶梯阶梯带或阶梯带的一部分。输送机可以替代地是移动人行道，在这种情况下，负载接收部分可以是移动带或移动带的一部分。输送机可以替代地是带式输送机，在这种情况下，负载接收部分可以是带式输送机的带。输送机可以替代地是车辆或火车，在这种情况下，负载接收部分可以是移动体或包括其。
在线性马达的优选实施例中，至少一个动子单元具有绕组和永磁体。该方法包括通过至少一个驱动单元向至少一个动子单元的绕组提供d轴电流分量，以将空气间隙的长度朝向给定的基准值(Yref)调节。
根据线性马达的优选实施例，驱动控制器获得铁磁极和面对所述铁磁极的动子单元的相互位置的位置信息，该位置信息在动子单元的行进方向上获得，表示所述动子单元的d，q坐标系，通过位置信息，使得每个动子单元的d轴位于面对动子单元的铁磁极的方向，并且q轴正交于d轴(即在马达的电气角度上为90度)，获得铁磁极和面对铁磁极的动子单元之间的空气间隙长度信息，并通过驱动单元将单独的d轴电流分量提供给在定子梁的相对侧的动子单元，以将空气间隙的长度朝向给定的基准值调节，其中基于空气间隙基准值和获得的空气间隙长度信息之间的差来确定单独的d轴电流分量。短语“获得铁磁极和面对所述铁磁极的动子单元的相互位置的位置信息”是指可以用适当的传感器来测量所述位置，或者可替代地或另外，例如从动子单元的绕组的电流和电压来估计所述位置，以获得铁磁极相对于绕组的位置。短语“在相应动子单元的行进方向上在铁磁极与面对动子单元之间的相互位置”是指沿动子单元的预期行进方向即沿动子单元的相对面沿着定子梁的侧面行进的纵向方向测量的相互位置。根据实施例，动子在至少一个相对面上具有在行进方向上连续布置的至少两个动子单元，每个所述动子单元具有至少一个绕组和至少一个永磁体，它们布置成与面对所述动子单元的侧面的铁磁极共同作用。
根据线性马达的改进，铁磁极以及在定子梁的相对侧的动子单元沿定子梁的横向方向对称地布置在相同高度处，使得动子单元和定子梁之间的吸引力分量在定子梁的横向方向上处于相同高度。
根据线性马达的优选实施例，定子梁包括至少四个侧面，其在定子梁的相对侧被两两地定位，使得四个侧面基本覆盖定子梁的圆周，每个侧面承载以间距间隔开的铁磁极。动子包括面对定子梁的相应侧面的至少四个相对面。动子在每个所述相对面中具有至少一个优选至少两个动子单元，其具有至少一个绕组和至少一个永磁体，它们布置成与定子梁的相应侧面的铁磁极共同作用。这可以意味着在与线性马达悬浮的同时可以提供增加的推进力。
根据线性马达的优选实施例，铁磁极是设置在铁磁定子杆的侧面上的齿，这些齿由齿间隙间隔开。承载定子梁的铁磁极的侧面既没有永磁体也没有绕组。因此，定子便宜并且易于制造、安装和维护。
根据线性马达的优选实施例，动子在至少一个优选地在每个所述相对面上具有在行进方向上连续布置的至少两个动子单元，每个所述动子单元具有至少一个绕组和至少一个永磁体，它们布置成与定子梁的相应侧面的铁磁极共同作用。这可以意味着可以通过动子单元在不同的位置提供至少两个单独的力分量，以便在与线性马达同时悬浮和驱动时，可以矫直空气间隙的倾斜以保持定子梁和动子分离。
根据线性马达的优选实施例，所述动子单元中的至少一个包含具有串联或并联连接的绕组的至少两个转子。这可以意味着在动子单元内可以在空气间隙的方向(用于动子的悬浮控制的吸引力)和在行进方向(用于动子的速度控制的推进力)两者上提供更均匀的力分布。在改进中，每个所述动子单元包括具有串联或并联连接的绕组的至少两个转子，以提供甚至更均匀的力分布。
根据线性马达的优选实施例，电动线性马达包括适于沿着相同定子梁移动的至少两个动子，并且运输系统包括至少两个独立地可移动的负载接收部分，每个联接到不同的动子。这可以意味着多个可独立移动的负载接收部分可以沿着相同轨迹移动，比如多轿厢电梯系统的多个轿厢。
根据输送机的优选实施例，其包括两个平行的定子梁和适于沿着不同定子梁移动的至少两个动子，并且其中每个负载接收部分联接到所述至少两个动子。因此，可以增加运输系统的推进力，并且也可以增加负载接收部分的负载能力。
优选地，驱动控制器与负载传感器连接，从而在产生推进力(q轴磁化)时可以考虑电梯轿厢/自动扶梯的重量和负载。
根据输送机的优选实施例，动子在每个所述相对面中具有在行进方向上连续布置的至少两个动子单元，每个所述动子单元具有至少一个绕组和至少一个永磁体，它们布置成与定子梁的相应侧面的铁磁极共同作用。驱动控制器包括驱动单元，其配置为分别向相同相对面的各个动子单元供电。如下执行驱动控制器：通过驱动单元，将单独的d轴电流分量提供给相同相对面的动子单元，以矫直空气间隙的任何倾斜，从而基于空气间隙基准值和实际空气间隙长度信息之间的差来产生单独的d轴电流分量。空气间隙长度可以例如利用电感式接近传感器、涡流传感器或激光来测量。这意味着，至少两个单独的吸引力分量可以通过向动子单元馈送不同的信号而设置在定子梁的同一侧于动子的长度方向上的不同位置处，使得空气间隙的倾斜可以被矫直，以在与线性马达悬浮并同时驱动时保持定子梁和动子分离。
本发明还涉及一种操作/控制用于乘客和/或货物的输送机特别是电梯系统的方法。输送机包括至少一个线性电动马达，该线性电动马达由具有相对于环境处于固定相关性的定子极的线性定子梁和沿着定子梁共同作用并移动的至少一个动子形成。定子梁包括沿乘客输送机的第一方向在第一运动路径中延伸的至少一个第一定子梁和沿乘客输送机的第二方向在第二运动路径中延伸的至少一个第二定子梁，其中第一方向和第二方向是选自水平、倾斜和竖直方向的组的不同方向。动子适于面对定子梁的相应定子极并且具有布置成与定子极共同作用的至少一个绕组。线性马达由马达驱动器控制，马达驱动器再由驱动控制器控制，由此驱动控制器包括一组控制参数。根据本发明，根据动子在第一和第二定子梁上的位置使用用于驱动控制器的不同控制参数。关于该解决方案的优点，参考上面对本发明的输送机的描述。
优选地，定子梁包括位于定子梁的相对侧的至少两个侧面，每个侧面承载相应的定子梁，该定子梁具有以间距间隔开的铁磁极。动子包括至少两个相对的相对面，所述相对面面对在定子梁的相对侧面上的相应定子梁。驱动控制器还与用于电梯轿厢的位置的输入连接。根据本发明方法的该有利实施例，将不同的控制信号/参数用于相对的相对面，并且两个相对的相对面的控制信号/参数之间的差别取决于电梯轿厢在第一或第二定子梁上的位置。通过该实施例，可以容易地补偿在与动子当前在其上行进的相应定子梁偏离的方向上作用在动子上的重力。
在线性马达的实施例中，动子单元的绕组可以仅是一个线圈的形式。
在优选实施例中，该方法包括获得铁磁极和面对所述铁磁极的至少一个动子单元的相互位置的位置信息(Xact)，该位置信息在动子单元的行进方向(x)上获得，表示所述动子单元的d，q坐标系，通过位置信息(Xact)，使得所述动子单元的d轴位于面对动子单元的铁磁极的方向，并且q轴正交于d轴，获得铁磁极和面对所述铁磁极的至少一个动子单元之间的空气间隙长度信息(Yact)，并通过至少一个驱动单元将d轴电流分量提供给至少一个动子单元的至少一个绕组，以将空气间隙的长度朝向给定的基准值(Yref)调节，其中基于空气间隙基准值(Yref)和获得的空气间隙长度信息(Yact)之间的差来确定d轴电流分量。
根据控制方法的优选实施例，提供以下步骤：获得动子的行进位置信息和/或行进速度信息，并且通过驱动单元将基于行进位置基准与获得的行进位置信息之间和/或行进速度基准与获得的行进速度信息之间的差的单独q轴电流分量馈送到动子单元的绕组，以朝向所述位置和/或速度基准调节行进位置和/或速度。术语“动子的行进位置信息”是指在动子的行进方向上的位置信息，在该方向上，动子沿着定子梁行进。因此，术语“动子的行进速度信息”是指在动子的行进方向上的速度信息，在该方向上，动子沿着定子梁行进。与现有技术的控制系统相反，其中基于公共电流参考的公共q轴电流分量已被用于调节推进力/速度，根据实施例，通过对单独的驱动单元使用单独的q轴电流分量/电流参考，可以更好地适应单独驱动单元的不同物理条件(例如不同的空气间隙长度)，以在不同驱动单元之间保持更均匀的推进力，从而对动子进行更精确更舒适的速度控制。
根据优选实施例，该方法包括以下步骤：基于行进位置参考与动子的实际行进位置之间的差来计算行进速度参考。
根据改进，该方法包括以下步骤：当响应于参数空气间隙长度、行进位置信息和行进速度信息中的至少一个的变化来改变动子单元的d轴电流分量和q轴电流分量中的至少一个时，同时产生/提供对d轴电流分量和q轴电流分量中的另一个的校正项，以补偿动子的吸引力和/或推进力的变化效果。
根据改进，该方法包括：至少基于行进位置参考与获得的行进位置信息之间和/或行进速度参考与获得的动子的行进速度信息之间的差来计算推进力基准值，至少基于空气间隙基准值与空气间隙长度信息之间的差来计算吸引力基准值，以及响应于推进力基准值、吸引力基准值和动子单元的空气间隙长度信息中的至少一个的变化来改变动子单元的d轴电流分量和q轴电流分量中的至少一个。
线性马达、驱动控制器和控制/操作方法的优点在于，由于优化了电流消耗而减少了损耗并且由于悬浮而使摩擦最小化。另一优点是由于减小了推进力波动而提高了乘坐舒适性。因此，线性马达非常适合例如用于高层电梯，特别是用于高度大于50m优选大于100m的电梯。因此，该线性马达概念适用于任何高层应用，因为该解决方案不需要任何电梯绳索或配重，它们因相关的重量而在高层电梯的设计中成为障碍。
优选地，动子还具有电源，例如电池或蓄电池，其优选地还配置为动子的备用电源。备用电源优选地设计成用于与动子连接的马达的电磁功率元件，例如绕组。因此，利用该电源，可提供动子的所有电负载。这些负载在电梯轿厢的情况下也是照明、通风、门驱动以及电梯轿厢的任何I/O设备(例如轿厢显示屏、扬声器、显示器等)的情况。
此外，可以通过此电源提供带有任何类型的输送机控制的无线数据连接的电力。根据实施例，电池/蓄电池可以连接到与相同负载接收部分(例如电梯轿厢)相关的所有驱动单元的公共DC链路。电池可以直接或通过断电开关联接到DC链路，和/或在电池和DC链路之间可以有电压转换器，以实现电池/DC链路之间的电压差。优选地，从竖井到动子的电力供应以联接线圈原理无线地实现，由此将初级线圈安装到环境或定子梁上，而次级线圈随轿厢一起移动。当动子到达某个位置时，初级和次级联接，并且功率从初级馈送到次级至安装到动子上的电池。初级线圈可以位于每个停车楼层。在本发明中，术语“悬浮”是指通过动子单元的电流调节来保持侧面和相应的相对面之间的空气间隙。然而，在本发明的范围内，也可能使用一些引导元件来相对于定子梁为动子提供辅助引导。这尤其是在以下实施例中的情况：定子梁的定子极是永磁体的形式，比如Halbach阵列，并且动子的至少一个绕组是空气芯绕组。这种布置可能无法在定子梁和动子之间产生足够的吸引力，从而在没有引导元件的情况下实现悬浮控制。另一方面，优选地，可以在没有任何附加引导元件的情况下实现悬浮，这节省了安装和维护成本。
以下表达式用作同义词：元件—要移动的电梯轿厢的元件；环境；电梯竖井—自动扶梯-轨道；定子极—定子齿；电动马达—线性马达；运输系统—输送机；操作方法—控制方法；定子梁—定子导轨；
对于本领域技术人员而言，显而易见的是，根据本发明所提及的部件可以根据需要设置为一折或多折。例如，一个定子梁可以与位于要移动的元件处彼此上方的三个动子共同作用。此外，两个定子梁可以位于环境的壁处，或者甚至两个以上的定子梁，例如三个或四个定子梁。
在基本发明构思的范围内，可以结合其他实施例来应用本发明的不同实施例的特征。
附图说明
现在在下文中参照附图描述本发明。在附图中：
图1是具有两个电梯竖井的电梯的侧视图，电梯竖井具有竖直和水平定子梁，它们与在这些竖井中移动的多个电梯轿厢处枢转的动子一起作用，
图2是在电梯竖井和电梯轿厢之间的拐角区域中的水平横截面，示出了与电梯轿厢的可旋转枢转的动子共同作用的可旋转定子梁部分，
图3是与电梯轿厢的动子共同作用的竖直定子梁，
图4是表示直线型FSPM动子与具有向下倾斜的定子齿的定子梁共同作用的竖直示意图，
图5是包括弯曲的和向下延伸的定子齿的竖直定子梁的放大竖直侧视图，以及
图6是与FSPM动子一起工作的具有不同几何形状的上下定子齿的水平定子梁。
图7A示出了在本发明的输送机中使用的电动线性马达的实施例的侧视图，
图7B示出了电动线性马达的另一实施例的侧视图，
图8A示出了通过图1的定子梁和动子的横截面，
图8B示出了替代变型的通过图1的定子梁和动子的横截面，
图8C示出了根据本发明实施例的通过定子梁和动子的横截面，
图8D示出了根据本发明实施例的通过定子梁和动子的横截面的细节，以及
图9示意性地示出了根据本发明实施例的驱动控制器。
要强调的是，在所有附图中，相同的部件或具有相同功能的部件由相同的附图标记表示。
具体实施方式
图1示出了作为乘客输送机的示例的电梯10，具有两个竖直电梯竖井12、14，至少在其上下端通过水平竖井部分16、18连接，其中电梯轿厢20a-20d可通过线性马达移动。线性马达由上动子22和下动子24形成，上动子22和下动子24可旋转地安装即枢转至电梯轿厢的后侧，与竖直定子梁26a、b、水平定子梁28a、b以及与可旋转定子梁部分30共同作用，可旋转定子梁部分30可旋转地安装至竖直和水平竖井12、14、16、18的公共后壁32。竖直电梯竖井12、14通常位于建筑物的竖井壁31之间。
通过竖直定子梁26a、b和水平定子梁28a、b以及位于它们之间的可旋转定子梁部分30的这种布置，电梯轿厢20a-20d能够通过其动子22、24沿如箭头所示的轨迹路径在两个电梯竖井12、14以及两个水平电梯竖井部分16、18中移动。这种解决方案的优点在于，不需要配重和提升绳索，这使得该基本概念对于诸如其中电梯竖井的竖直长度或多或少是无限的摩天大楼的高层建筑非常有用。常规牵引滑轮电梯的高度限制因素是电梯绳索的重量，其在高竖井中的总和为吨重。这种限制在基于该线性马达的电梯概念中不存在。
用附图标记34表示层站门，其优选位于面对观察者的公共侧壁中，即与安装有定子梁26a、b，28a、b的公共后壁32相对。但是当然，层站门也可以在相同的后壁32上或在安装定子梁的地方。
轿厢20a-d在两个平行的电梯竖井12、14内作圆周运动。向每个轿厢20a-d优选安装四个动子22、24，每个定子梁26a、b、28a、b两个。线性马达将在下面更详细地公开。因此，每个轿厢有32个动子单元且每个轿厢有32个逆变器。同一轿厢20的所有逆变器都连接到公共DC链路，使得从一个逆变器返回到DC链路的再生能量可以与另一逆变器共享/提供给另一逆变器。每个轿厢20具有电池，该电池连接到公共DC链路。
图2示出了可旋转定子部分30和动子22、24的共同作用，它们通过枢转接头36可旋转地安装到电梯轿厢20的壁特别是后壁或支撑结构38。可旋转定子部分30和动子22、24可绕公共旋转轴线r旋转。可旋转轨道部分30包括轨道部分40，其在竖直方向上(如图所示)与竖直定子梁26a、26b邻接。定子部分40安装至旋转盘42，其是可选的，且轴承44安装至电梯竖井的后壁32，由此优选地，旋转盘42或动子22、24围绕公共旋转轴线r通过旋转驱动而被驱动。因此，可旋转定子部分和动子的整个布置仅通过一个旋转驱动就可以旋转。在旋转过程中，线性马达被关闭，以使动子22、24和定子部分40通过定子部分和动子22、24之间的磁力而固定地附接到彼此，从而使轿厢在改变轨迹路径期间不移动。因此，不需要用于将动子22、24和可旋转定子部分30的定子部分40保持在一起的制动器。可替代地，可以引入另外的单独制动装置以保持轿厢静止。这在否则磁力不足的替代实施例中可能是必要的，例如在定子极由磁体比如Halbach阵列实现且动子的转子线圈是空气芯线圈的实施例中，即转子被实现为没有铁磁芯。在整个布置变成水平方向之后，定子部分40现在与水平定子梁28a、28b对准，并且动子22、24可再次通电以沿着水平电梯竖井部分16、18输送电梯轿厢20a-d。
图3示出了竖直定子梁26a、b和动子22、24的水平横截面。因此，竖直定子梁26a、b包括具有方形横截面的定子梁基部46，在其侧面上具有包括定子齿8的四个定子杆50。动子22、24包括位于围绕定子梁基部46的C形动子壳体56中的有源部分54，该有源部分54面对定子梁基部46的相应定子杆50，以产生指向上方的推进力，其能够在向上和向下方向上抵抗重力来驱动电梯轿厢20a-d。动子壳体56与有源动子部分54一起形成电梯的线性马达的动子22、24。动子壳体56经由枢转接头36安装到轿厢20的支撑结构38。定子梁基部46通过安装件48支撑到电梯竖井12、14、16、18的后壁32。竖直定子轨道26a、b的四个不同定子杆50的物理特性和动子24、25的相应有源动子部分54的物理特性是相同的。
优选地，在这种布置中，如图4所示，定子齿8向下倾斜角度α。在所有定子杆50的情况下，定子齿8之间的齿间距为d。在定子杆50的定子齿8之间，在竖直定子梁26a、b的所有四个定子杆50上设置有同样相同的间隙8'。有源动子部分54与定子梁26、28一起形成FSPM马达。有源动子部分54分别包括具有两个动子铁60、62的连续包装，以下称为动子单元55，一个薄的永磁体64位于动子铁之间。动子铁60、62和永磁体64的这种布置之后是绕组66、68，其被控制成产生沿相反方向的磁场。沿着动子22、24的长度依次重复包括动子铁、永磁体和绕组的序列60、62、64、68的该包装，每个这样的包装形成动子单元。通过这种方式，形成了非常有效的线性马达，其允许轿厢运动的良好控制。通过定子齿8向下倾斜角度α，增加了线性马达在向上方向上的拉动作用，使得该竖直定子梁特别适于补偿电梯轿厢在向下方向上的重力。
图4的该马达是磁通切换永磁体马达。所有的永磁体64和三相马达绕组都在动子单元55中(图7A、B中的2、3、4、5)。在图4的实施例中，铁磁极8是设置在优选铁定子杆50中的齿，铁定子杆50嵌在一起形成定子梁1；26、28的铁磁定子梁基部46的所有四个侧面6A、6B；6C、6D上。
马达的定子侧非常简单，因为带有铁磁极8的定子梁26、28的侧面6A、6B；6C、6D既没有永磁体也没有绕组。当定子梁1变长以将动子24、26的移动范围延伸到几十米(即使不是几百米)时，这种简单性得以累积。当动子22、24沿着定子梁1行进时，在侧面6A、6B、6C、6D与相对面7A、7B、7C、7D之间存在空气间隙15。该空气间隙15通过悬浮以非接触方式被保持。动子单元55的绕组66、68和永磁体64布置成与定子梁1；26、28的相应侧面6A、6B；6C、6D的铁磁极8共同作用，以产生使动子22、24沿着由定子梁1；26、28限定的轨迹悬浮和驱动所需的力分量。
图5示出了定子梁的第二实施例，其中定子杆50b包括定子齿8，其向下定向成角度α，但除了图4之外，齿8的中心线是弯曲的。而且，该定子梁导致线性马达在向上方向上的增加的拉力，因此能够补偿由电梯轿厢的重力及其负载引起的对动子的力冲击。
图6以竖直横截面图示出了动子22、24的面对水平定子梁28a、b的两个有源动子部分54，该水平定子梁包括彼此连接的单独的上定子梁部分70和下定子梁部分72，例如通过焊接或胶合或者经由螺栓或类似连接方法。上定子梁部分70包括向上延伸的上定子齿74，其由位于上定子齿74之间的上间隙76隔开。上定子齿74之间的上间隙76的表面是光滑的，即是可微分的，以减小在线性马达运行期间的谐波。下定子梁部分72包括向下延伸的由下空气间隙80隔开的下定子齿78。上定子齿74的间距d当然与下定子齿78的间距相同，并且与竖直定子梁26a、b的间距相同。水平定子梁28a、b的所有定子齿74、78垂直于定子梁28a、b延伸。总之，下定子齿78的宽度w1大于上定子齿74的较小宽度w2。而且，上定子梁部分70的齿宽度与间隙宽度之比小于下定子梁部分72。因此，由于上下定子梁部分70、72的几何构造的该差异，动子22、24和下定子梁部分72之间的吸引力实质上大于上有源动子部分54和上定子梁部分70之间的吸引力，从而补偿作用在动子22、24上的负载轿厢的重力。因此，本发明提供了个性化的竖直和水平定子梁26a、b、28a、b，其考虑到以下事实：作用在轿厢20上的重力及其负载平行于竖直定子梁起作用，同时其垂直地作用于水平定子梁。
在一实施例中，第一定子梁在倾斜运动路径中沿倾斜方向延伸，第二定子梁在竖直运动路径中沿竖直方向延伸。在这种情况下，第一倾斜定子梁的定子齿可以设计为处理由重力引起的法向力分量。例如，第一定子梁的定子齿的自由端可以不如第二定子梁的定子齿的自由端向下倾斜(即第一定子梁的定子齿可以比第二定子梁的定子齿更直)。
图7A示出了电动线性马达的侧视图。为了便于理解该主题，仅示出了马达的两个相对侧面6A、6B和相应的相对面7A、7B。线性马达包括纵向定子梁1和围绕定子梁26a、b、28a、b的动子22、24。定子梁1具有四个侧面6A、6B、6C、6D，如图8A和图8B所示。侧面在定子梁1的相对侧两两地定位，使得四个侧面6A、6B；6C、6D基本上覆盖定子梁1的圆周。每个侧面带有铁磁极8，即铁磁齿，它们间隔开间距8'，例如齿8之间的间隙或缝隙。动子22、24包括四个相对面7A、7B；7C、7D，它们面向定子梁1的侧面6A、6B；6C、6D。
动子在每个所述相对面7A、7B；7C、7D中具有动子单元2、3、4、5；2'、3'、4'、5'。马达可以是如图4所示的磁通切换永磁体马达。所有永磁体和三相马达绕组都位于动子单元2、3、4、5中。在图7B的实施例中，铁磁极8是设置在铁磁定子杆50的侧面6A、6B；6C、6D上的齿，该定子杆50嵌入到定子梁的相应侧面中。
马达的定子侧非常简单，因为带有铁磁极8的定子梁的侧面6A、6B；6C、6D既没有永磁体也没有绕组。当定子梁1变长以延伸动子22、24的移动范围时，这种简单性得以累积。当动子22、24沿着定子梁1行进时，在侧面6A、6B、6C、6D与相对面7A、7B、7C、7D之间存在空气间隙15。该空气间隙15通过悬浮以非接触方式被保持。动子单元的绕组66、68和永磁体64布置成与定子梁1；26a、b、28a、b的相应侧面6A、6B；6C、6D的铁磁极8共同作用，以产生使动子22、24沿着由定子梁1；26a、b、28a、b限定的轨迹悬浮和驱动所需的力分量。
表述“位于定子梁1的相对侧的至少两个侧面6A、6B、6C、6D”表示所述至少两个侧面(n1、n2、n3，参见图8C)的表面法线都具有矢量分量，使得所述矢量分量处于相反方向。因此，当在所述动子单元2、3、4、5与相应的侧面6A、6B；6C、6D之间产生吸引力时；所产生的吸引力具有处于相对于彼此相反的方向上的矢量分量，以使得能够调节平行于图7A和7B的y方向的空气间隙长度且因此调节动子的悬浮。
此外，在一些实施例中，可能有必要控制动子22、24绕定子梁的纵向轴线(平行于图7的方向x)的转动。为此，可以设计定子和动子，以便围绕定子梁1产生旋转扭矩。因此，如图8D所示，相对的侧面6A、6B中的至少一些可以彼此相对倾斜，也就是说，绕定子梁的纵向轴线从平行方向倾斜。当然，动子的相应的相对面7A、7B必须以相同的方式倾斜以面对侧面6A、6B。如图8C所示，侧面6A、6B、6C中的至少一些以及相应的相对面7A、7B、7C可以是弯曲的。如图8B的变型所示，侧面6A、6B、6C、6D(以及相应的相对面7A、7B、7C、7D)可以形成平行四边形。而且，该变型可以使得能够产生围绕定子梁1的旋转扭矩。
动子框架25可由任何合适的刚性优选轻质的材料制成，比如玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料或铝。如图7所示，动子22、24在每个相对面7A、7B中具有两个动子单元2、3；4、5，它们在平行于图7中的方向x的行进方向上连续布置。需要两个连续的动子单元以矫直空气间隙15的倾斜。
每个动子单元被提供有其自己的逆变器9a、9b、9c、9d。在替代实施例中，动子22、24在每个相对面7A、7B中具有在行进方向上连续布置的三个动子单元，并且每个动子单元被提供有其自己的逆变器。在一些其他实施例中，每个相对面/逆变器可以甚至有三个以上的动子单元，以提供相同的。
仍在另一实施例中，如图7B所示，动子22、24在一个相对面7A中具有在行进方向上连续布置的两个动子单元2、3，而在定子梁26a、b、28a、b的相对侧的另一个相对面7B仅具有一个较长的动子单元4。每个动子单元2、3、4具有逆变器9a、9b、9c。同样，这种解决方案可能足以在动子单元的控制下矫直空气间隙15的倾斜。此外，为了获得均匀的力分布，每个动子单元具有两个(或甚至两个以上)共同控制的具有绕组的转子2A、2B；3A、3B；4A、4B；5A、5B。为了实现共同控制，同一动子单元的不同转子的绕组串联或并联连接，以被提供有相同的逆变器9a、9b、9c、9d。
图9描绘了具有用于控制图7的线性马达的悬浮和行进的架构的驱动控制器88。驱动控制器88的架构示出了在属于马达驱动器的每个逆变器9a、9b、9c、9d的处理单元的控制软件中实现的控制元件。
根据图9，每个逆变器9a、9b、9c、9d接收由相应逆变器控制的动子单元的三相绕组以及与所述三相绕组面对/共同作用的铁磁极的相互位置的位置信息Xact。相互位置Xact通过一个或多个位置传感器17A、17B、17C、17D在平行于图7中的方向x的行进方向上进行测量，所述位置传感器例如可以是霍尔传感器或电感式接近传感器。每个逆变器9a、9b、9c、9d在其自身的d，q-坐标系中控制转子绕组的电流供应。d，q坐标系通过位置信息Xact与面对转子绕组的定子梁的铁磁极位置同步。d轴参考铁磁极8的方向，使得它沿共同作用的铁磁极的中心线的方向。该方向可以与定子齿的中心线相同(参见图4)；另一方面，它也可能与此不同，例如由于定子齿的饱和。d轴方向也可以另外定义：例如，在动子单元的R相的磁通链最大的位置。
每个逆变器9a、9b、9c、9d还接收带有铁磁极8的侧面6A、6B与包含动子单元2、3、4、5的相对面7A、7B之间的空气间隙长度信息(Yact)。空气间隙长度信息(Yact)可以从传感器17A、17B、17C、17D接收，或者另外或可替代地，从单独的空气间隙传感器比如涡流传感器接收，其可以设置在与传感器17A、17B、17C、17D相同的位置，或者其可以替代传感器17A、17B、17C、17D中的一个或多个。为了测量空气间隙长度以及沿定子梁26a、b、28a、b的纵向方向的空气间隙倾斜，需要例如在动子的相对侧的相对端处的至少两个传感器，例如在图7的传感器位置17A和17D处。
此外，为了测量动子22、24绕定子梁的纵向轴线的转动，可以在空气间隙15的横向方向上设置两个平行的位置传感器17、17'，如图8D所示。空气间隙基准值Yref存储在逆变器9a、9b、9c、9d的处理单元中。空气间隙控制器90计算空气间隙基准值Yref与空气间隙长度信息Yact之间的差，并产生用于吸引力基准值Fyref，例如平行于图7的y方向的力分量，以将空气间隙长度Yact朝向基准值Yref调节。空气间隙控制器90是状态控制器，其使用观察器92以在吸引力估计Fyref的作用下获得动子22、24的质量的模拟位置y和速度y'(沿图7的y轴方向)。
在第一实施例中，逆变器的空气间隙控制器90控制在定子梁的两个相对侧的动子单元55；2、3、4、5，以调节空气间隙尺寸。在第二替代实施例中，在定子梁的一侧，吸引力基准值Fyref保持恒定，并且空气间隙控制器仅与定子梁的另一侧的动子单元结合使用，以调节吸引力基准值Fyref。这意味着一侧的一个或多个动子单元提供恒定吸引力，空气间隙控制器在定子梁的另一侧抵抗该恒定吸引力。在这两种替代方案中，可以容易地调节该吸引力以考虑作用在动子上的重力。在另一替代方案中，不使用逆变器/马达绕组来产生恒定吸引力Fyref。代替地，在定子梁的一侧，仅用永磁体替换相对面的动子单元，该永磁体产生朝向定子梁的侧面的吸引力。在带有绕组的定子梁动子单元的另一侧，由逆变器的空气间隙控制器控制，以抵抗所述永磁体的吸引力。通过这种解决方案，仅具有永磁体的那些相对面不需要马达绕组/逆变器。
此外，公共动子22、24的逆变器9a、9b、9c、9d中的至少一个接收动子的行进位置信息xact和行进速度信息vact。关于这一点，行进位置信息xact和行进速度信息是指在与图7的x轴方向平行的方向上的动子的位置/速度信息。在当前实施例中，相同的位置信息xact用于定义动子单元与相应铁磁极之间的相互位置，以使驱动单元/逆变器的d，q轴与所述铁磁极8同步。该信息也用于控制动子沿定子梁1；26a、b、28a、b的位置xact/速度vact。在该实施例中，从一个或多个传感器17A、17B、17C、17D接收行进位置信息xact，但可替代地，可以使用单独的传感器。可以从单独的速度传感器比如编码器或转速计接收行进速度信息vact，或者其可以从行进位置信息xact的及时变化(例如行进位置信息的时间导数)中获得，这是该实施例中的情况。公共动子的逆变器之一充当主设备，其在动子的行进方向上执行位置/速度控制，并将推进力基准值Fxref(即与图7的x轴方向平行的参考力分量)输出到其他逆变器9a、9b、9c、9d。然后，公共动子的其他逆变器充当从设备，其不执行位置/速度控制，而仅执行推进力控制。如果将两个或更多个动子联接到公共负载接收装置，比如公共电梯轿厢，则也可能只有一个动子的仅一个逆变器充当主设备，而所有其他逆变器/动子充当从设备以避免干扰位置/速度控制器。
回到图9，主逆变器9a、9b、9c、9d的处理单元计算行进位置基准值xref，以建立用于受控动子的预期运动曲线。位置控制器94根据行进位置基准xref与动子在动子的行进方向x上的行进位置xact之间的差计算行进速度基准值vref。速度控制器95根据行进速度基准vref与行进速度信息vact之间的差计算推进力基准值Fxref。推进力基准值Fxref、吸引力基准值Fyref和空气间隙长度信息Yact被输入到磁模型93中，该磁模型计算转子绕组的d轴和q轴电流参考分量Idref，Iqref。在从逆变器的情况下，每个从逆变器通过空气间隙长度信息Yact计算其自身的吸引力基准值Fyref，但是从主逆变器接收推进力基准值Fxref。通过这些基准值以及来自空气间隙传感器17A、17B的空气间隙长度信息，从逆变器通过磁模型93计算d轴和q轴电流分量基准值。
空气间隙控制器90、位置控制器94和/或速度控制器95可以是PI控制器。
驱动控制器具有用于动子在第一或第二定子梁上的实际位置的位置数据的输入，因此相应地调节动子单元55、2、3、4、5的控制参数，以提供恒定的空气间隙而与定子梁的定向无关。
磁模型可由算法构成，这些算法表示马达的吸引力和推进力如何取决于d轴和q轴电流以及空气间隙长度。该表示可以基于以下马达方程式：
Figure BDA0002591382300000181
Figure BDA0002591382300000182
Figure BDA0002591382300000183
Figure BDA0002591382300000184
其中，id和iq代表d，q坐标系中的电流分量，ad0,add,adq,aq0,aqq,adq,bdm,bd,bq,cσ,fσ,ψr,S,T,U,V是马达特定常数。它们是基于磁阻得出的，磁阻取决于马达几何形状。ψd和ψq是马达磁通链的d和q轴分量，τ是马达的极间距(2π)，y是转子和定子之间的空气间隙长度，Fx是推进力基准值，Fy是吸引力基准值。
鉴于以上方程式，Fx可以表示为仅取决于磁通链和空气间隙长度y：
F×(ψd，ψq，y)
也可以将Fy表示为仅取决于磁通链和空气间隙长度y：
Fy(ψd，ψq，y)
因此，当从速度控制器95和空气间隙控制器90接收到推进力(基准)值Fxref和吸引力(基准)值Fyref时，可以通过表示式(3)和(4)来求解磁通链分量ψd和ψq。然后可以通过磁通链分量ψd和ψq，利用方程式(1)和(2)计算参考电流值Idref、Iqref。
可替代地或另外，磁模型93可以包括表格，其具有借助于推进力基准值Fxref、吸引力基准值Fyref和空气间隙长度信息Yact而被存储和索引的d轴和q轴电流分量。为了获得d，q轴电流参考分量的更准确值，可以在表格的存储值之间使用内插法。表格值也可以通过模拟来确定，例如通过使用有限元方法(FEM)。
方程式(1)–(4)中的一个或多个马达特定常数ad0,add,adq,aq0,aqq,adq,bdm,bd,bq,cσ,fσ,ψr,S,T,U,V可取决于动子在竖直定子梁26a、b或水平定子梁28a、b上的位置而不同。这样，可以考虑水平和竖直定子梁的不同定子齿几何形状。此外，PI控制器90、94、95中的一个或多个可以具有取决于动子在竖直定子梁26a、b或水平定子梁28a、b上的位置的不同增益，因为重力取决于该位置而对动子/电梯轿厢的影响不同。
在磁模型93中，当动子单元2、3、4、5的推进力基准值Fxref、吸引力基准值Fyref和空气间隙长度信息Yact中的至少一个的改变发生时，马达绕组的d轴电流参考分量Idref和q轴电流参考分量Iqref中的至少一个改变。因此，磁模型93可以加快动子单元且因此动子对可变操作条件的适应，从而使动子22、24的操作更加稳定和响应。
d轴和q轴电流分量基准值Idref、Iqref被传送到电流控制器91，电流控制器91基于d和q轴电流基准值Idref、Iqref和测量的d轴和q轴电流分量Id、Iq之间的差来计算动子单元的绕组的d轴和q轴电压基准Ud、Uq。
从d，q坐标系到三相电压分量UR、US、UT的变换以及从三相电流测量iR、iS、iT到d，q轴分量值Id、Iq的变换通过Park和Clarke变换进行，该变换在本领域中是已知的。为了同步d，q坐标系，如上所述使用行进位置信息Xact。
动子单元UR、US、UT的三相电压分量被传送到逆变器的状态矢量PWM调制器96(脉冲宽度调制器)，其产生控制脉冲，以控制逆变器功率级的固态开关以将调制的三相电压分量引入到动子单元的绕组。这些固态开关可以是例如igbt-晶体管、mosfet-晶体管、碳化硅晶体管和/或氮化镓晶体管。
在图9所示的替代实施例中，可以通过简化的控制架构来获得足够的性能水平，其中主逆变器的速度控制器95直接将q轴电流参考分量Iqref输出到从逆变器。每个从逆变器通过空气间隙控制器90产生其自己的d轴电流参考分量Idref。然后，这些d，q电流参考分量Idref、Iqref直接被传送到电流控制器91，从而避免使用电磁模型93，即绕过它。这可以减少用于动子22、24的悬浮/速度控制所需的处理功率。
代替用作主设备的一个逆变器9a、9b、9c、9d，可以使用单独的主控制单元，其可以对一个或多个逆变器9a、9b、9c、9d执行空气间隙控制器90、位置控制器94和速度控制器95中的至少一个的功能，并将所需的基准值输出到逆变器9a、9b、9c、9d，以控制向动子单元的电流供应。
本发明可以在所附专利权利要求的范围内实施。因此，上述实施例不应被理解为是对本发明的限制。
附图标记列表
1 定子梁
2 动子单元
3 动子单元
4 动子单元
5 动子
6设置在定子杆中的定子梁的侧面
7 动子的相对面
8 定子极
9 逆变器
10 电梯–乘客输送机
12 第一(竖直)电梯竖井
14 第二(竖直)电梯竖井
15 空气间隙
16 上水平竖井部分
17 空气间隙处的位置传感器
18 下水平竖井部分
20 电梯轿厢
22 上轿厢动子
24 下轿厢动子
25 动子框架
26 竖直定子梁
28 水平定子梁
30 在水平和竖直定子梁之间的可旋转定子梁部分
31 电梯竖井壁
32 承载定子梁的所有电梯竖井的公共后壁
34 层站门
36 轿厢和动子之间的枢转接头
38 电梯轿厢的用于安装枢转接头的(后)壁或支撑结构
40 固定至可旋转定子梁部分的旋转盘的定子部分
42 旋转盘
44 用于电梯竖井的后壁上的旋转盘的轴承
46 水平横截面为方形的在其四个侧面分别具有定子面的定子梁基部
48 用于将定子梁安装到电梯竖井的后壁的安装件
50 包含定子极/齿的定子梁的四个侧面处的定子杆
54 动子的面对定子梁的定子面的有源动子部分
55 动子中的轴向连续动子单元
56 承载围绕定子梁的有源动子部分的动子壳体
60 动子的包装的第一动子铁
62 动子的包装的第二动子铁
64 动子铁之间的永磁体
66 动子的包装的第一绕组
68 动子的包装的第二绕组
70 上定子梁部分
72 下定子梁部分
74 上定子齿
76 上间隙
78 下定子齿
80 下间隙
88 驱动控制器
90 空气间隙控制器
91 电流控制器
92 观察器
93 磁模型
94 位置控制器
95 速度控制器
96 PWM调制器
r 可旋转定子部分和动子的公共旋转轴线
d、τ 定子齿的间距
α 竖直定子梁的齿与水平平面的向下倾斜角度
w1 水平定子梁的下齿的宽度
w2 水平定子梁的上齿的宽度

Claims (14)

1.一种用于乘客和/或货物的输送机(10)，该输送机(10)包括至少一个线性电动马达，该线性电动马达由具有相对于环境处于固定相关性的定子极(8；74、78)的线性定子梁(1；26a、b、28a、b)和与定子梁(1；26a、b、28a、b)共同作用并沿着定子梁移动的至少一个动子(22、24)形成，该定子梁包括沿乘客输送机(10)的第一方向在第一运动路径中延伸的至少第一定子梁(28a、b)和沿乘客输送机(10)的第二方向在第二运动路径中延伸的至少第二定子梁(26a、b)，其中，所述第一方向和第二方向是选自水平、倾斜和竖直方向的组的不同方向，并且该动子适于面对定子梁的相应定子极，其中，所述动子(22、24)具有布置成与定子极(8)共同作用的至少一个绕组(66、68)；线性马达由马达驱动器控制，马达驱动器由驱动控制器(88)控制，由此驱动控制器包括一组控制参数，并且从而驱动控制器配置为当与第一定子梁(26a、b)而非与第二定子梁(28a、b)相关联时使用至少部分不同的一组控制参数，并且该驱动控制器还与用于动子(22、24)的位置的输入连接，并且该驱动控制器配置为根据动子在第一或第二定子梁上的位置选择动子的控制信号。
2.根据权利要求1所述的输送机，其特征在于，所述驱动控制器包括控制模型，特别是磁模型(93)。
3.根据权利要求2所述的输送机，其特征在于，所述驱动控制器(88)和马达驱动器配置为通过所述控制模型为动子提供控制信号。
4.根据前述权利要求中任一项所述的输送机，其特征在于，所述定子梁(1；26、28)包括位于定子梁(1；26、28)的相对侧的至少两个侧面(6A、6B；6C、6D)，每个侧面(6A、6B；6C、6D)承载相应的定子梁，该定子梁具有以间距(8')间隔开的铁磁极(8)，
并且该动子包括至少两个相对的相对面(54；7A、7B；7C、7D)，所述相对面面对在定子梁(1；26、26)的相对侧面(6A、6B；6C、6D)上的相应定子梁。
5.根据权利要求4所述的输送机，其特征在于，所述动子的每个相对面(54；7A、7B；7C、7D)具有至少一个动子单元(2、3、4、5)，所述动子单元具有至少一个绕组(66、68)和至少一个永磁体(64)，它们布置成与定子梁(1)的相应侧面(6A、6B；6C、6D)上的定子梁的铁磁极(8)共同作用。
6.根据权利要求4或5所述的输送机，其特征在于，所述驱动控制器(88)和马达驱动器配置成给相对的动子相对面(54；7A、7B；7C、7D)提供不同的控制信号/参数，该驱动控制器还与用于电梯轿厢的位置的输入连接，并且所述驱动控制器配置成根据电梯轿厢在第一或第二定子梁上的位置来选择两个相对的相对面的控制信号/参数之间的差别。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的输送机，其特征在于，所述定子梁(1；26、28)的定子极(8)为永磁体的形式，比如Halbach阵列，并且所述动子(22、24)的至少一个绕组(66、68)是空气芯绕组。
8.根据前述权利要求中任一项所述的输送机，其中，所述第一定子梁的定子极(74)的宽度和/或高度和/或长度(d)和/或材料不同于第二定子梁的宽度和/或高度和/或长度(d)和/或材料。
9.根据前述权利要求中任一项所述的输送机，其特征在于，所述输送机是电梯(10)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的输送机，其特征在于，所述第一方向是水平方向。
11.根据前述权利要求中任一项所述的输送机，其特征在于，所述第二方向是竖直方向。
12.根据前述权利要求中任一项所述的输送机，其特征在于，所述第一定子梁是水平定子梁，并且所述第二定子梁是竖直定子梁。
13.一种操作用于乘客和/或货物的输送机(10)的方法，所述输送机(10)包括至少一个线性电动马达，该线性电动马达由具有相对于环境处于固定相关性的定子极(8；74、78)的线性定子梁(26a、b、28a、b)和与定子梁(26a、b、28a、b)共同作用并沿着定子梁移动的至少一个动子(22、24)形成，该定子梁包括沿乘客输送机(10)的第一方向在第一运动路径中延伸的至少第一定子梁(28a、b)和沿乘客输送机(10)的第二方向在第二运动路径中延伸的至少第二定子梁(28a、b)，其中，所述第一方向和第二方向是选自水平、倾斜和竖直方向的组的不同方向，并且该动子适于面对定子梁(1；26a、b、28a、b)的相应定子极，其中，所述动子具有布置成与定子极共同作用的至少一个绕组；线性马达由马达驱动器控制，该马达驱动器由驱动控制器控制，由此驱动控制器包括一组控制参数，其特征在于，对于所述第一和第二定子梁，将不同的控制参数用于所述驱动控制器。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述定子梁包括位于定子梁(1；26、28)的相对侧的至少两个侧面(6A、6B；6C、6D)，每个侧面(6A、6B；6C、6D)承载相应的定子梁，该定子梁具有以间距(8')间隔开的铁磁极(8)，
并且该动子包括至少两个相对的相对面(54；7A、7B；7C、7D)，所述相对面面对在定子梁(1；26a、b、28a、b)的相对侧面(6A、6B；6C、6D)上的相应定子梁，从而驱动控制器还与用于电梯轿厢的位置的输入连接，
其特征在于，将不同的控制信号/参数用于相对的相对面，并且两个相对的相对面的控制信号/参数之间的差别取决于电梯轿厢在第一或第二定子梁上的位置。
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