DE69021156T2

DE69021156T2 - Verbesserungen an der Steuerung von Linearmotoren.

Info

Publication number: DE69021156T2
Application number: DE69021156T
Authority: DE
Inventors: Hugh-Peter Granville Kelly
Original assignee: Linear Drives Ltd
Current assignee: Linear Drives Ltd
Priority date: 1989-09-05
Filing date: 1990-09-04
Publication date: 1995-12-07
Anticipated expiration: 2010-09-05
Also published as: AU661937B2; DE69021156D1; EP0417956A2; GB2235783B; GB2235783A; AU649405B2; US5091665A; GB9019235D0; AU6211790A; JPH03178592A; GB8920013D0; ATE125652T1; AU5315194A; EP0417956B1; CA2024666A1; EP0417956A3; CA2024666C

Description

Die folgende Erfindung betrifft die Technik geschlossener Servoregelkreise und entsprechende Regelschaltungen für einen Linearmotor, wie sie in meinem Patent GB-B-207906.8 beschrieben sind.
Linearmotoren weisen im allgemeinen ein stationäres, lineares Glied (Ständer), das sich über die zurückzulegende Strecke erstreckt und ein bewegtes Glied (Anker) auf, der eine Kraft auf das stationäre Glied in Richtung seiner Längsbewegung ausübt. Das bewegte Glied trägt die dadurch zu bewegende Last oder ist mit ihr gekoppelt. Der Linearmotor, auf den in dieser Beschreibung Bezug genommen wird, weist einen Anker und einen Ständer auf, die relativ zueinander in Richtung einer Längsachse des Motors beweglich sind und jeweils eine Vielzahl von Magnetflußgeneratoren aufweisen, die zur Achse koaxial liegen, wobei jede der Vielzahl der Magnetflußgeneratoren eine jeweilige Folge von Nord- und Südpolen entlang der Längsachse vorsehen, die Generatoren einer Folge voneinander axial beabstandet sind, wodurch Lücken zwischen ihnen gebildet werden und die Generatoren der anderen Folge wenigstens zwei unabhängig voneinander speisbare Spulen als Flußgeneratoren und Mittel zum Aufschalten der Speisung der Spulen aufweisen, die Polabstände des Ständers und des Ankers sich voneinander unterscheiden, so daß, wenn eine dieser Spulen einen Flußgenerator der anderen Folge überlagert, eine andere, unabhängig speisbare Spule der zweiten Folge über der Lücke zwischen benachbarten Paaren von Flußgeneratoren der ersten Folge liegt und umgekehrt, wodurch bei geeigneter Speisung der Spulen aufgrund der Differenz der Polabstände des Ankers und des Ständers im Betrieb ein Vorschub des Ankers relativ zum Ständer in einer gewünschten Richtung an jedem Ort innerhalb der Distanz der relativen Bewegung resultiert.
Bevorzugt ist eine der Folgen relativ lang und überdeckt die Distanz der gewünschten axialen Relativbewegung des Ankers und des Ständers, und die andere ist relativ kurz.
Im allgemeinen war es zur Ausführung einer Servoregelung bei einem solchen Motor bislang notwendig, eine Art Rückkoppelwandler außerhalb des Linearmotors zu verwenden, um eine Positionsinformation zu erzeugen. Zusätzlich konnte auch ein Geschwindigkeitswandler verwendet werden, der eine Geschwindigkeitsinformation erzeugte, wo diese Information nicht in geeigneter weise vom Positionswandler bezogen auf eine gegebene Zeitbasis zur Verfügung gestellt wurde. Ein typisches Beispiel der für diese Zwecke eingesetzten Wandler weist eine Kombination aus einem sich bewegenden Lesekopf, der sich entlang eines stationären linearen "optischen Gitters" bewegt, das sich über die zurückzulegende Distanz erstreckt. Diese Vorrichtungen neigen jedoch zur Anfälligkeit und können bei manchen potentiellen Anwendungen des Linearmotors, speziell in begrenzten Räumen feindlicher Umgebungen, nur schwierig eingerichtet werden.
Im Stand der Technik ist es bekannt, Geschwindigkeitsinformation im Hinblick auf die relative Bewegung des ersten und zweiten Glieds unter Verwendung von Spulen abzuleiten, die sich mit dem zweiten Glied bewegen und die bei ihrer Bewegung durch die von den Flußgeneratoren des ersten Glieds erzeugten Felder in sich elektromotorische Kräfte (EMKs) induzieren. Ein Beispiel dafür, das dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht, zeigt Patents Abstracts of Japan, Band 8, Nr. 243, eine Zusammenfassung von JP-A-59122359. Eine Schwierigkeit bei solchen Spulen, die die vorliegende Erfindung zu verringern oder zu überwinden trachtet, besteht darin, daß das Profil der EMK/Relativgeschwindigkeitskurve entlang der Richtung der relativen Bewegung des ersten und zweiten Glieds nicht flach ist sondern Welligkeiten zeigt, die der Periodizität des Flußgenerators des ersten Glieds entsprechen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Linearmotor vorgesehen, der ein erstes und zweites Glied aufweist, die relativ zueinander durch die Wechselwirkung zwischen den jeweiligen Sätzen der magnetischen Flußgeneratoren, mit denen sie versehen sind, beweglich sind, wobei die Flußgeneratoren des zweiten Glieds Spulen sind, und eine feldempfindliche Spulenanordnung mit dem zweiten Glied beweglich ist und eine EMK erzeugt, die im wesentlichen proportional zur relativen Geschwindigkeit des ersten und zweiten Glieds ist, um eine Schaltung zur Regelung der Geschwindigkeit der Relativbewegung des ersten und zweiten Glieds durch Steuerung der Energiezufuhr zu den Flußgeneratorspulen anzusteuern, wobei die feldempfindliche Spulenanordnung eine Vielzahl von Spulen elektrisch getrennt von den Flußgeneratorspulen des zweiten Glieds, verteilt über die Länge des zweiten Glieds so aufweist, daß in jeder beliebigen Position der beiden Glieder innerhalb des Bereichs ihrer Relativbewegung wenigstens eine der feldempfindlichen Spulen eine EMK erzeugen kann, die proportional zur Relativgeschwindigkeit des ersten und zweiten Glieds ist, unabhängig vom Ausgangssignal der anderen feldempfindlichen Spule oder Spulen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Windungen pro Längeneinheit jeder feldempfindlichen Spule in ihrer Längenrichtung variiert ist, indem sie weniger Windungen pro Längeneinheit in ihrem mittleren Bereich als an ihren Enden hat, um dadurch über den Bereich der Relativbewegung das Profil der EMK/Relativgeschwindigkeitskurve jeder feldempfindlichen Spule abzuflachen.
Im besonderen kann eine Anzahl (zwei oder mehr) der Feldspulen längs der Bewegungsrichtung des Ankers und des Ständers so liegen, daß die Signalformen, die sie erzeugen, relativ zueinander phasenverschoben sind. Die Formen der Signale sind im allgemeinen einander ähnlich, da das Muster und die Dichte der von jeder Spule an einer gegebenen relativen Postion des Ankers und des Ständers geschnittenen Feldlinien dieselbe ist. Die Einbeziehung der Schwingungsformen (die sich abhängig von der Polanordnung der sie erzeugenden Flußgeneratoren ändern) gestattet die Ableitung eines die Geschwindigkeit darstellenden Signals aus den Schwingungsformen (oder aus Kombinationen derselben), die einen guten Linearitätsgrad (des Geschwindigkeitssignals gegenüber der Ankerposition) haben. Die geeigneten Umschaltpunkte zum Umschalten der Feldspulenschwingungsformen (oder Kombinationen aus ihnen) können empirisch ermittelt werden und die Schaltpunkte können durch Überwachung der Amplituden und Änderungsraten (einschließlich des Vorzeichens) der Signale angegeben werden.
Die Feldspulen können Suchspulen aufweisen, die den Ständer des Motors derart umgeben, daß, wenn sie durch das vom Ständer erzeugte radiale Magnetfeld gehen, EMKs direkt in den Spulen erzeugt werden. Alternativ können die Suchspulen in Form einfacher, beispielsweise um einen eisenhaltigen Kern gewickelter, Spulen eingerichtet sein, die so liegen, daß sie entlang der Seite des Ständers so bewegt werden, daß die vom Ständer erzeugten radialen Felder innerhalb der Spulen EMKs erzeugen. In jedem Fall ist die Länge der verwendeten Spulen und die Lage ihrer tatsächlichen Wicklungen optimiert, so daß eine möglichst lineare Charakteristik der induzierten EMK über ihren Betriebsbereich innerhalb des vom Ständer erzeugten Magnetfelds erreicht wird.
Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der vorliegenden Erfindung weist eine Vorrichtung, die zuvorderst eine Positionsinformation hinsichtlich der Bewegung eines Linearmotors dieser Erfindung zur Verfügung stellt, eine Vielzahl von Magnetfeldstärkendetektoren auf, die in der Bewegungsrichtung angeordnet sind, deren Lage so ist, daß in Kombination sowohl Richtungs- als auch Postionsinformation von den Ausgangssignalen der Detektoren ermittelt werden kann und daß wenigstens einer der Detektoren immer Positionsinformation erzeugen kann unabhängig vom Ausgangssignal seines oder seiner Nachbarn.
Die eingesetzten Felddetektoren können bekannte Arten magnetischer Felddetektoren sein, die als "Hall-Effekt-Detektorentf bekannt sind. Diese Detektoren können zusammen mit einer geeigneten Schaltung Spannungen erzeugen, die im wesentlichen proportional zur Feldstärke sind. Die Auswertung der von den Detektoren erzeugten Spannungen durch die Steuerschaltung und Software erzeugt damit direkt die Positionsinformation. Es ist zu bemerken, daß diese Positionsinformation bezogen auf eine Zeitbasis auch die Geschwindigkeitsinformation liefern kann, deren Auflösung von der Abtastrate abhängt.
Bezogen auf die Feldspulen ergeben sich die Ausgangssignalformen der Feldstärkendetektoren, falls deren Positionen nur in Längsrichtung der Relativbewegung des Ankers und des Ständers unterschiedlich ist, gleich in Amplitude und Form, jedoch relativ zueinander phasenverschoben in den zyklisch sich wiederholenden Feldmustern, welche die Antriebsspulen erfahren.
Teile der jeweiligen Ausgangssignalschwingungsformen (oder algebraischer Verknüpfungen derselben) des Feldstärkedetektors können mittels geeigneter Kontrollschaltungen ausgewählt werden, um eine digitalisierbare Rampe abzuleiten, die sich während der Relativbewegung des Ankers und Ständers zyklisch wiederholt. Die Stromstärke dieser Rampe kann in Wirklichkeit ein in einem Zähler gehaltener Zählwert oder eine Variable in einer Softwareprozedur oder Funktion sein. Der digitalisierte Wert der Rampe gibt eindeutig an, wo im Zyklus der Stromrampe die relative Position des Ankers und des Ständers liegt. Dies identifiziert natürlich die relative Anker/Ständerposition nicht eindeutig, weil sich derselbe Rampenwert an äquivalenten relativen Positionen in anderen Rampenzyklen ergibt. Jedoch können durch eine Initialisierung des Motors (indem er bis zu einer bekannten Bezugsposition angetrieben wird) bei Betriebsbeginn die aufeinanderfolgenden Rampenzyklen gezählt werden (sowie die Relativposition von Anker/Ständer sie durchquert), so daß sowohl der laufende Rampenzyklus (der einem groben Positionswert entspricht) als auch die Position innerhalb des Zyklus (die Feinposition) ermittelt werden können und somit die relative Position eindeutig identifiziert werden kann.
Die Tatsache, daß die verwendete Signalform eine Rampe ist, ermöglicht auch Mittel, durch die die Änderungsrichtung der relativen Position durch den Vergleich aufeinanderfolgender Abtastwerte ermittelt werden kann. Innerhalb eines einzelnen Rampenzyklus gibt es natürlich keine Vieldeutigkeit, da eine Erhöhung des Abtastwertes (im Vergleich mit dem unmittelbar zuvor genommenen) einer Positionsänderung rampenaufwärts entspricht; gleichermaßen entspricht eine Verringerung einer Veränderung der Richtung rampenabwärts. Die Natur einer Rampe, nämlich, daß aufeinanderfolgende Punkte auf ihr linear von einem linearen Wert zum anderen anwachsen, ermöglicht Mittel zur Identifikation der Bewegungsrichtung bei einem Übergang zwischen einem Rampenzyklus und einem benachbarten. Dies folgt einfach aus der Tatsache, dab eine Rampe keine Links/Rechtssymmetrie hat. Somit gibt bei einem Übergang zwischen den Rampenzyklen, falls der neue Wert kleiner ist als der vorangehende, dies die Bewegung in einer Richtung an, wohingegen, wenn der neue Wert größer ist als der vorangehende die Bewegung in der anderen Richtung angegeben wird. Es ist wichtig, zu bemerken, daß es für dieses Merkmal der Erfindung unwesentlich ist, dab die Ausgangssignale der Detektoren (oder eine Kombination derselben) ihrerseits linear sind, vorausgesetzt, daß sie in eine lineare Folge von Positionswerten innerhalb jedes Rampenzyklus (z. B. mittels einer Verweistabelle für die Korrektur von Nichtlinearitäten) umgesetzt werden können.
Statt die Signalschwingungsformen der Detektoren zum Erreichen einer zyklisch sich wiederholenden Rampe zu kombinieren, können die Signalschwingungsformen selbst direkt analysiert werden, um Positions- und Richtungsinformation abzuleiten. In diesem Falle werden die Signalschwingungsformen jeweils direkt digitalisiert für einen Vergleich mit einem Bereich vorgegebener bevorzugter Digitalwerte. Wenn eine digitalisierte Signalschwingungsform einen dieser Werte erreicht, wird ein Zählsignal erzeugt. Allerdings sind die physikalische Anordnung der Detektoren und die bevorzugten Werte so gewählt, daß keine Signalschwingungsform ein Zählsignal gleichzeitig mit Zählsignalen erzeugen kann, die von wenigstens einer anderen Signalschwingungsform abgeleitet sind. Durch dieses Mittel wird aufgrund der Signal schwingungs formen eine Folge von Zählsignalen erzeugt, die zu einem Zählwert oder einer Variablen in einer Softwareprozedur oder Funktion hinzuaddiert oder davon subtrahiert werden. Aufgrund der Tatsache, daß aufeinanderfolgende Zählsignale von Wechselschwingungsformen abgeleitet sind, kann die Bewegungsrichtung des Ankers sichergestellt werden, um dadurch je nachdem eine Addition oder Subtraktion vom Zählwert zu bewirken.
Die Verarbeitung der Ausgangssignale der Feldspule oder der Detektoren kann hardwaremäßig oder softwaremäßig nach Digitalisierung dieser Ausgangssignale ausgeführt werden.
Die Erfindung wird nun unter Bezug auf die bei liegenden Zeichnungen näher beschrieben, in denen:
die Fign. 1a und 1b eine erste und zweite Ausführung eines Linearmotors zeigen, bei dem die Detektorfeldspulen am Anker angeordnet sind und der, wie nachstehend beschrieben, so angepaßt werden kann, daß er die Erfindung umfaßt;
die Fign. 2a und 2b Schwingungsformen zeigen, die von den Feldspulen erzeugt werden;
Fig. 3 in Einzelheiten die Wicklungsanordnungen der Feldspulen in einer Ausführung der Erfindung zeigt;
Fig. 4 den Schaltkreis zur Erzeugung einer konsistenten Geschwindigkeitssignalform durch Kombination der Feldspulen veranschaulicht;
Fig. 5 die Anordnung von Hall-Effekt-Detektoren zur Erzeugung von Positionsinformation zeigt;
die Fign. 6a bis 6c Schwingungsformen zeigen, die durch die Hall-Effekt-Detektoren geliefert werden und daraus erzeugte aufeinanderfolgende Signalschwingungsformen zum Erzielen von Positionsinformation.
Bezogen auf Fig. 1 weist ein Linearmotor einen Ständer 1 auf, der sich längs des Bewegungswegs erstreckt und Permanentmagnete zur Erzeugung von Radialfeldern beinhaltet. Ein Anker 2 beherbergt Antriebsspulen 11A, 11B zur Erzeugung von Magnetfeldern, die mit den vom Ständer erzeugten Radialfeldern zusammenwirken und so einen Schub in Bewegungsrichtung erzeugen. Vom Ankergehäuse 1 erstreckt sich ein Servokomponentenerfassungsblock 3. Dieser Block beinhaltet Detektorfeldspulen 4, die den Ständer umgeben; anders als die Spulen 11A, 11B sind die Spulen 4 nicht gespeist, sondern werden stattdessen zur Erzeugung einer geschwindigkeitsangebenden EMK verwendet, wie nachfolgend beschrieben ist:
Bei der Bewegung des Ankers entlang dem Ständer werden Ströme in den Feldspulen durch die vom Ständer ausgehenden, radialen Magnetfelder erzeugt. Das Muster dieser Felder ist in Fig. 2a dargestellt. (Je schneller die Bewegung, umso größer ist die induzierte EMK). Es muß jedoch bemerkt werden, daß an verschiedenen Punkten die von irgendeiner Spule erzeugte EMK die Null-Linie schneidet und deshalb nicht zur Erzeugung der Geschwindigkeitsinformation herangezogen werden kann. Jedoch sind die Spulen relativ zueinander so angeordnet, daß, wenn eine Spule durch Null geht, die andere eine maximale EMK erzeugt. Durch geeignete Verarbeitung der Signalschwingungsformen läßt sich ein kontinuierliches Profil erzeugen, wie die dunkle Umrißlinie in Fig. 2b zeigt. Der Mittelwert des Profils gibt die Geschwindigkeit des Ankers an und kann deshalb von der Servoschaltung zur Steuerung oder Regelung derselben verwendet werden.
Eine alternative Form von Suchspulen ist in Fig. 1b gezeigt. Diese sind im Block 3 unter 5 dargestellt und weisen um einen ferromagnetischen Kern gewickelte Spulen auf. In diesem Falle werden EMKs erzeugt, wenn die radialen Felder die Spulen schneiden, die an der Spulenseite dem Ständer am nächsten liegen und erzeugen im wesentlichen denselben Effekt wie die Feldspulen, die unter 4 gezeigt sind.
Es ist zu bemerken, daß, wie dargestellt, die Motoren der Fign. 1a und 1b die Erfindung nicht umfassen, obwohl sie, wie die nachfolgende Beschreibung deutlich macht, so angepabt werden können, daß sie die Erfindung beinhalten.
In der Praxis ist ein flaches Geschwindigkeitsprofil erwünscht. Die etwa sinusförmige Signalschwingungsform der Fig. 2b ergibt eine "Welligkeit" um den Mittelwert. Um dieses zu vermeiden, sind die wirklichen Windungszahlen pro Längeneinheit entlang der Feldspulen so variiert (siehe Fig. 3), daß sich ein möglichst flaches Profil in dem Arbeitsbereich ergibt, wodurch sich ein praktisch lineares Geschwindigkeitssignal einstellt. Es ist zu bemerken, daß mehr als zwei Spulen zur Optimierung dieses Prozesses verwendet werden können. Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung betrifft die gegenseitige induktive Verkopplung der Hauptspulen des wirklichen Ankers. "Schaltspitzen" und andere Störungen können mit der in den Feldspulen induzierten "Geschwindigkeits-EMK" geringer Signalstärke interferieren. Um dies zu vermeiden, ist eine (unter 6 dargestellte) zweite Spule um die Feldspulen gewickelt, die jedoch mit dem hauptflußerzeugenden Spulenkreis verbunden ist. Die Verbindung und die Richtung dieser Wicklung ist so, daß sie einen Strom induziert, der genau demjenigen Strom entgegenwirkt, der durch die parasitäre gegenseitige induktive Verkopplung von den Hauptspulen erzeugt wird, so daß eine im wesentlichen unbeeinflußte EMK zurückbleibt.
Fig. 4 stellt die von den beiden Erfassungsspulen 4, gegenseitig um 90º phasenverschobenen, Signalschwingungsformen A, B dar, und in ihrem untersten Teil eine Schaltung zur wahlweisen Kombination derselben, die das resultierende, geschwindigkeitsangebende Signal E erzeugt. Die Signalschwingungsform C wird durch Summieren von A und B abgeleitet, während die Signalschwingungsform D durch Umkehr der Polarität von B und Summieren des Ergebnisses mit A erhalten wird. Diese Signalschwingungsformen können somit mit einer einfachen, bekannten Operationsverstärkerschaltung erzeugt werden. Die sich ergebenden Signalschwingungsformen werden dann durch eine Rechtecksignalformerschaltung in Rechtecksignale umgesetzt, um die Steuereingangssignale für zwei elektronische Umschalter 20A, 20B zu erzeugen, welche an ihren jeweiligen Eingangspaaren das Signal A und das Signal , welches das Signal A mit umgekehrter Polarität ist, und Signale B und in gleicher Weise empfangen. Die Ausgänge der Schalter 20A, B werden durch einen Operationsverstärker 21 addiert.
Bezogen auf Fig. 5 sind zwei Magnetfelddetektoren unter 10 dargestellt. Diese Detektoren, die "Hall"-Effekttypen sein können, erzeugen in Kombination mit einer geeigneten Schaltung Spannungsschwingungsformen, wie sie in Fig. 6(a) gezeigt sind, proportional zur Feldstärke. Durch eine geeignete elektronische Addition und Umschaltung dieser Signalschwingungsformen, wie dies schematisch in Fig. 6a gezeigt ist, läßt sich eine Folge nahezu geradliniger Signalschwingungsformen erzielen, wie die Fig. 6b zeigt. Diese Signalschwingungsformen wiederholen sich sequentiell mit derselben bekannten Teilung der Felder, die vom Ständer des Motors ausgehen. Durch Einspeisen der Spannungen in einen Analog-Digitalwandler ergibt sich eine Folge von Digitalwerten, welche in dieser Weise die physikalische Position des Ankers relativ zum Ständer angeben. Es muß bemerkt werden, daß die Werte jeder Signalschwingungsform mit der Bewegung von links nach rechts anwachsen. Daraus läßt sich die Richtungsinformation erzeugen. Ein additive Aufzählen der Werte erzeugt deshalb von links nach rechts einen Zählwert, der die absolute Lage des Motors angibt. Von rechts nach links verringern sich die Werte. Dann wird eine subtraktive Zählung verwendet, um den Zählwert entsprechend zu vermindern. Dadurch wird ein Positionszählwert für die Servoregelung des Motors erzeugt.
Bezogen auf Fig. 6c werden in einer alternativen Methode zur Erzeugung der Zählinformation die Signalschwingungsformen selbst digitalisiert, um eine Anzahl von Zählsignalen zur Verfügung zu stellen. Die digitalisierten Werte werden so gewählt, daß sichergestellt ist, daß kein Zählsignal von einer Signalschwingungsform zur selben Zeit ankommt wie das, das von seinem Nachbarn erzeugt wird. Diese Signale werden in einem Zählregister angesammelt, eine Addition oder Subtraktion von einem die Ankunftsfolge des Zählsignals prüfenden Netzwerks und deshalb die Bewegungsrichtung des Ankers ermittelt.
Es ist deutlich, daß verschiedene Veränderungen des oben Beschriebenen im Rahmen dieser Erfindung liegen.

Claims

1. Linearmotor, der aufweist:

ein erstes (1) und zweites (2) Glied, die relativ zueinander durch Wechselwirkung jeweiliger Sätze von Magnetflußgeneratoren, mit denen sie versehen sind, beweglich sind, wobei die Flußgeneratoren des zweiten Glieds Spulen (11A, 11B) sind, und eine feldempfindliche Spulenanordnung (4; 5), die mit dem zweiten Glied (2) beweglich ist und eine elektromotorische Kraft (EMK) erzeugt, die im wesentlichen proportional zur Relativgeschwindigkeit des ersten und zweiten Glieds ist, um eine Schaltung zur Regelung der Geschwindigkeit der relativen Bewegung des ersten und zweiten Glieds durch die Steuerung der Energiezufuhr zu den Flußgeneratorspulen anzusteuern, wobei die feldempfindliche Spulenanordnung eine Vielzahl von elektrisch von den Flußgeneratorspulen (11A, 11B) des zweiten Glieds (2) getrennten Spulen (4; 5) aufweist, die über die Länge des zweiten Glieds so verteilt sind, daß in jeder beliebigen Position der beiden Glieder (1, 2) innerhalb des Bereichs ihrer Relativbewegung wenigstens eine der feldempfindlichen Spulen (4; 5) eine EMK erzeugen kann, die im wesentlichen proportional zur Relativgeschwindigkeit des ersten und zweiten Glieds ist, unabhängig vom Ausgangssignal der anderen feldempfindlichen Spule oder der anderen feldempfindlichen Spulen (4; 5),

dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl pro Längeneinheit jeder feldempfindlichen Spule (4; 5) in ihrer Längenrichtung variiert ist, indem sie weniger Windungen pro Längeneinheit in ihrem mittleren Bereich als an ihren Enden hat, um dadurch über den Bereich der Relativbewegung das Profil der EMK/Relativgeschwindigkeitskurve jeder feldempfindlichen Spule abzuflachen.

2. Linearmotor nach Anspruch 1, bei dem die magnetische Feldstärke des von den Flubgeneratoren des ersten Glieds erzeugten Feldes, wie es von jeder feldempfindlichen Spule (4; 5) erfaßt wird, periodisch mit der Versetzung entlang des ersten Gliedes variiert und zwei oder mehr der feldempfindlichen Spule längs der Richtung der Relativbewegung des ersten und zweiten Glieds so positioniert sind, daß die Magnetfeldstärken, denen sie unterworfen sind und damit die EMKs, die sie erzeugen, gegeneinander phasenverschoben sind und die EMK wenigstens einer der feldempfindlichen Spulen (4; 5) an einer beliebigen relativen Position innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs eines Wendepunktes ihrer Stärke liegt.

3. Linearmotor nach Anspruch 2, bei dem den feldempfindlichen Spulen eine Kommutatorschaltung (20A, 20B) zugeordnet ist, die selektiv die elektromotorischen Kräfte so kombiniert, daß an jeder beliebigen relativen Position des ersten und zweiten Glieds das resultierende Signal im wesentlichen linear mit der Relativgeschwindigkeit variiert und im wesentlichen unabhängig von der relativen Position des ersten und zweiten Glieds ist.

4. Linearmotor nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die feldempfindlichen Spulen (4; 5) das erste Glied derart umgeben, daß EMKS direkt innerhalb der feldempfindlichen Spulen erzeugt werden, wenn diese durch die vom ersten Glied erzeugten radialen Magnetfelder gehen.

5. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem eine sekundäre Spule (6), die mit den Flußgeneratorspulen (11A, 11B) verbunden ist, um jede der feldempfindlichen Spulen (4; 5) in einer solchen Richtung gewickelt ist, daß sie einen Strom zur Kompensation dessen induziert, was durch irgendwelche parasitären gegenseitigen induktiven Verkopplungen von den Magnetflußgeneratoren des zweiten Glieds erzeugt wird.

6. Linearmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, der eine Vielzahl von mit dem zweiten Glied (2) beweglichen Magnetfeldstärkendetektoren (10A, 10B) enthält, deren Anordnung (10A, 10B) so ist, daß bei jeder beliebigen Position der beiden Glieder innerhalb ihres Bereichs der Relativbewegung sowohl Richtungs- als auch Positionsinformation von den Ausgangssignalen der Detektoren abgeleitet werden kann und wenigstens einer der Detektoren immer Richtungsinformation und Positionsinformation unabhängig vom Ausgangssignal des verbleibenden Detektors oder der verbleibenden Detektoren erzeugen kann.

7. Linearmotor nach Anspruch 6, bei dem zwei oder mehr der Magnetfeldstärkendetektoren (10A, 10B) längs der Richtung der Relativbewegung des ersten und zweiten Glieds so positioniert sind, daß die EMKs, die sie erzeugen, relativ zueinander phasenverschoben sind.

8. Linearmotor nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Magnetfeldstärkendetektoren "Hall-Effekt-Detektoren" sind.

9. Linearmotor nach Anspruch 6, 7 oder 8, der weiterhin eine Überwachungsschaltung und einen Zähler aufweist und bei dem Teile der jeweiligen Detektorausgangssignale ausgewählt werden können, um eine digitalisierbare Rampe abzuleiten, welche sich zyklisch während der Relativbewegung so wiederholt, daß der Rampenwert eindeutig die relative Position des ersten und zweiten Glieds innerhalb eines Rampenzyklus angibt, und bei dem zu Betriebsbeginn der Motor zu einer bekannten Relativposition angetrieben wird, so daß aufgrund dieser Realtivbewegung aufeinanderfolgende Rampenzyklen vom Zähler gezählt werden und dadurch einen groben Positionswert angeben.

10. Linearmotor nach Anspruch 9, der weiterhin Mittel zum Vergleich aufeinanderfolgender Werte der Rampe aufweist, wodurch die Richtung der Relativbewegung durch das Vergleichsergebnis angegeben wird.

11. Linearmotor nach Anspruch 6, 7 oder 8, der weiterhin eine Schaltung aufweist, die die jeweiligen Detektorausgangssignale digitalisiert, so daß, wenn eines der Ausgangssignale einen vorgegebenen Wert erreicht, ein Zählsignal erzeugt wird, die Digitalisierung und die Anordnung der Detektoren (10A, 10B) so ist, daß kein Zählsignal von einem der Detektoren (10A, 10B) gleichzeitig mit einem Zählsignal des restlichen Detektors oder der restlichen Detektoren (10A, 10B) erzeugt werden kann.