WO2005021317A1 - Berührungslose energieversorgung für bewegte verbraucher - Google Patents

Berührungslose energieversorgung für bewegte verbraucher Download PDF

Info

Publication number
WO2005021317A1
WO2005021317A1 PCT/EP2004/006508 EP2004006508W WO2005021317A1 WO 2005021317 A1 WO2005021317 A1 WO 2005021317A1 EP 2004006508 W EP2004006508 W EP 2004006508W WO 2005021317 A1 WO2005021317 A1 WO 2005021317A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
secondary part
energy
field
linear motor
consumers
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/006508
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Eberhard Schemm
Bernd Schnurr
Original Assignee
Rexroth Indramat Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rexroth Indramat Gmbh filed Critical Rexroth Indramat Gmbh
Priority to EP04736981A priority Critical patent/EP1651464A1/de
Priority to US10/565,460 priority patent/US7958830B2/en
Priority to JP2006521405A priority patent/JP4427544B2/ja
Publication of WO2005021317A1 publication Critical patent/WO2005021317A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/06—Linear motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/0009—Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/50—Energy storage in industry with an added climate change mitigation effect

Definitions

  • the invention relates to the supply of electrical consumers on the secondary part (movable part) of a linear motor according to spoke 1, in particular a linear motor, which is preferably used in processes of industrial automation.
  • the patent EP 0580 107 B1 shows a magnetic levitation system, which is designed for transport purposes with straight and curved path sections.
  • the focus here is on the regulation of the air gap, depending on the load on the secondary part, by means of a control device attached to the secondary part.
  • This control device is supplied with energy without contact via an induction loop with a 10 kHz voltage source.
  • the induction loop is only available on the straight sections.
  • a buffer battery arranged on the hover vehicle must provide energy.
  • the arrangement should also be less prone to failure.
  • the invention ensures contactless energy transmission, which fulfills all the required points and in particular ensures the required ease of maintenance, since there is hardly any additional mechanics involved.
  • an additional energy supply field into the field-generating coils used to generate the locomotion field (traveling field) and the associated use of an already existing linear motor component (primary part)
  • the secondary part and primary part of the linear motor do not have to be expanded by mechanical components (induction loops, additional windings, etc.). Only an energy transfer interface is additionally required. Circuit-wise expansion of the coil supply to couple the electrical field required for energy transmission into the field-generating windings must also be carried out. However, these measures entail relatively low costs.
  • the consumers can be function blocks for locomotion or movement control as well as data processing devices for position detection and the associated sensors and / or means for communication. Overall, this makes the device very flexible with regard to the conceivable fields of application. From the complex transport, packaging and automation equipment with a large number of independently operated ones Secondary parts up to the implementation of a simple linear movement, all embodiments are conceivable and feasible.
  • process energy is understood to mean energy that is not required to supply drive-relevant consumers, but rather to carry out a process within a process. This could be, for example, the welding of a film for food after it has been filled by a packaging machine. Any other application forms are conceivable.
  • at least one consumer on the secondary part is a process-relevant apparatus that takes on a processing or processing step within an industrial process.
  • a route constructed from the linear motor according to the invention it would be designed such that it is controlled in one or more phases and has a locomotion or movement control, in particular for modular transport devices with straight and curved route sections that form a route , with at least one secondary part communicating via an information transmission interface, which contains parts of the control, the secondary part having at least one permanent magnet and a signal processing device with locomotion or movement controller, which generates at least one setpoint value relevant to a coil control, the setpoint value being transmitted via a setpoint interface
  • Secondary part of a coil control which is stationary with respect to the primary part, is supplied as a variable used for commutation, and means for stiffening Storage of the secondary part are provided, which guide the secondary part along the predetermined distance.
  • the energy supply according to the invention feeds the signal processing device with movement or locomotive controller arranged on the secondary part.
  • the coil control is fixed, for example, on the primary part and generates the locomotion field for the secondary part.
  • the signal processing device calculates control variables, such as a current or voltage setpoint, from actual values received via sensors and / or interfaces.
  • a setpoint could in turn serve as an input variable for the stationary coil control and could be transmitted contactlessly to receiver coils of the coil control via a setpoint interface.
  • the target specifications for the coil control are thus made directly and wirelessly via the movable secondary part, depending, among other things, on its current position.
  • the movement or locomotion regulation could also be part of a movement regulation.
  • a position setpoint or speed setpoint or the like could be generated by a central or decentralized controller and transmitted to the secondary part via wireless interfaces, for example inductively. It would thus be possible to supply only those field-producing coils with locomotive energy which are in the immediate vicinity of the secondary part and which have to be energized for its next movement step.
  • This solution creates the basic requirements for a universal system which, thanks to the feasibility of modular sections of any shape, offers a solution as a modular solution for almost every transport and / or processing problem in industrial machines.
  • the AC / DC converter is used to convert the AC voltage coupled in via the energy interface into a DC voltage, since the consumers are generally supplied with a DC voltage. If all consumers require an identical supply, they can be connected to the supply via an energy supply bus, which enormously reduces the circuitry outlay and reduces the probability of failure. If the consumers were connected to the energy transfer interface via DC / DC converters, they could be operated with a wide variety of supply voltages. Despite one As a result, power transmission interfaces of different levels can be realized.
  • the DC / DC converter which merely changes the voltage level to the desired value, would be connected upstream of a consumer or could be integrated into the consumer.
  • a mode of operation in which only those windings of the primary part that generate an energy supply field that are essentially opposite to the secondary part is particularly energy-saving.
  • an energy supply field is generated only via the field-exciting coils, in the immediate vicinity of which the energy transmission interface of the secondary part is located.
  • Further energy saving measures result from the fact that only those windings of the primary part generate an energy supply field that are essentially opposite the energy transmission interface of the secondary part.
  • the idea behind this solution is to use this feature in a system initialization. This serves to record the initial configuration, ie the position of the secondary parts on the movement path.
  • the arbitrary energization of all coils increases the heat or energy losses and thus also reduces the lifespan or service life of the arrangement.
  • a targeted control of the windings concerned can be implemented via a position detection and the known dimensions or the mounting location of the energy transmission interface on the secondary part, for example via a central controller or via the distributed control logic known from claim 3.
  • an initial detection of the position of the secondary parts for example when the system is switched on or after a system fault such as a collision, can be done without additional circuitry and, above all, wirelessly.
  • all secondary parts regardless of their location within their locomotion path, are supplied with energy and all coils are energized at the time of activation. Without this measure, no information regarding the location of the secondary parts would be available for central control according to the system (new) start, because the systems attached to the secondary part are not yet working due to a lack of energy.
  • the proposed solution is a further step in the direction of maintenance-free because of the lack of additional power sources the dynamic. It would be useful if the linear motor was further characterized in that accumulators and / or batteries and / or solar cells buffered via the energy interface during normal operation ensure the required energy supply. Then the secondary parts would receive their position data even in the de-energized state and a brief interruption in operation in which the secondary parts would maintain their original position, at least without influencing the position detection of the control.
  • the invention is further based on the object of creating the basis for an industrial machine, in particular for use in automation lines which comprises an industrial process, e.g.
  • an industrial machine in particular for use in automation lines which comprises an industrial process, e.g.
  • Flat materials, packaging and tools including a linear movement, which a linear motor of the secondary part, which is supplied with at least one energy transfer interface, is arranged on the consumer, and with at least one primary part with field-generating coils lined up along a predetermined path for locomotion of the secondary part is equipped with a locomotion field and is characterized in that an energy supply field of higher frequency is superimposed on the locomotion field, which is inductively coupled in via the energy transmission interface of the secondary part and supplies consumers attached to the secondary part with energy.
  • the number of secondary parts can be freely determined and, depending on the process, is only limited by the requirements of the process, the geometry of the secondary parts and the routing of the primary part.
  • Figure 1 shows a rough schematic of the cross section of a linear motor according to the invention.
  • Figure 2 shows a linear motor of a similar type, but with others
  • Figure 3 shows the arrangement shown in Fig. 2 in plan view and Fig. 4 shows a possible implementation of the coil control. 5 shows a basic circuit diagram for the possible realization of the power coupling or power coupling.
  • the linear motor shown in FIG. 1 consists of secondary part (s) 4 (only one shown here) and primary part (s) 5, which form a movement path (only a section shown here).
  • the arrangement is drawn on average. The cut is made parallel to the possible direction of movement 10 along the central axis.
  • Permanent magnets 11 are arranged on the underside of the secondary part 4, which lies opposite the primary part 5. The field of these permanent magnets 11 interacts with the locomotion field or traveling field of the field-generating coils 1 and drives the secondary part 4 due to the resulting Lorentz force.
  • consumers 2 are arranged, which are supplied with energy by means of voltage and / or level converters 8, which are connected to one another via a line 12.
  • the energy supply interface 3 is docked onto the secondary part on a side 14 running transversely to the direction of movement.
  • the energy interface 3 could be attached to any other location of the secondary part 4, the only important thing when choosing the installation location is that a good to optimal coupling factor is achieved. It would also be conceivable to arrange the interface in the middle of the secondary part 4 or between the permanent magnets 11.
  • the converter 8 arranged above the energy supply interface 3 is connected directly to the output of the interface 3 and in turn provides a connection for all consumers 2 traveling with it.
  • the energy is absorbed via the energy supply field 6, which is indicated in the air gap 15 between the energy supply interface 3 and the primary part 5. If the secondary part now moves according to the indicated direction of movement 10, the energy interface 3 is carried along.
  • a setpoint interface 9 with downstream signal processing 13 is used for locomotion control or motion control.
  • the setpoint interface 9 like the energy interface, is docked on a side 14 running transversely to the direction of movement.
  • data could be transmitted via this interface with a higher-level control or the coil control.
  • Each individual winding of the field-generating coils 1 is supplied with current via the coil control 7, which may be integrated in the primary part 5, and can accordingly be controlled individually.
  • Part of the coil control are signal sources 16 for generating the locomotion or energy transfer field.
  • the energy supply field superimposed on the locomotion field could be generated by connecting the alternating voltage source 16a required for producing a locomotion field with a frequency of, for example, 50 Hz (any other frequency is conceivable) a further alternating voltage source 16b with, for example, 10 kHz or even variable frequency, that the desired effect arises from the superposition of both voltages and both fields overlap.
  • the receiver resonant circuit on the secondary part 4 is tuned to the frequency to be coupled out, so that it couples the maximum possible energy.
  • the voltage and level converter 8 adapts the output voltage to the requirements of the consumers 2, which are connected to the latter via the line 12. It would also be conceivable to assign a unique frequency to each secondary part in order to then selectively control it via this assigned frequency. In addition, other modulation methods known from the prior art for controlling the secondary parts are also conceivable.
  • these consumers 2 could use the Power supply interface 3 and possibly a further, parallel voltage and / or level converter 8 (not shown here) are supplied with current.
  • AC / DC, AC / AC and DC / DC converters 8 can be used to supply both consumers with AC and DC voltage connections.
  • Integrated voltage dividers make it possible to adapt the voltage level tapped at the power supply interface 3 to the consumers 2. It is therefore conceivable that each consumer 2 has its own converter 8, which ensures the individual, consumer-specific voltages and levels.
  • the energy supply interface 3 travels along the path 10 on the secondary part 4.
  • a non-stationary, moving or traveling energy supply field 6 is used, which follows the movement of the secondary part according to its speed or acceleration specifications by the control. Only those field-generating coils 1 carry energy for energy supply here, which are now arranged under the secondary part 4 or possibly even only under the energy supply interface 3.
  • the advantage lies in reduced energy consumption and reduced heat loss. In the case of system initialization, it makes sense to supply all field-generating coils 1 with energy at the same time or in sections in order to supply all traveling consumers 2 with electricity immediately without a separate position detection mechanism, and to be able to query the required data by means of a controller.
  • the spatial expansion of the energy supply field 6 can be realized in a wide variety of ways. It could be permanently present on the entire route even in normal operation, or only on relevant route sections, depending on the current position of the secondary part (s) 4 to be fed. In the latter case, of course, higher demands are made on the control of the field-generating components ,
  • One or more of the consumers 2 could also be designed as an energy store (accumulator), so that they can supply the other consumers connected via the line 12 after the charging process in the event of a power failure.
  • Other energy sources are also conceivable that supply the line 12 with energy (batteries, solar cells, etc.).
  • the linear motor shown in FIG. 2 consists of secondary part (s) 4 and primary part (s) 5.
  • the primary part 5 forms a route on which preferably a plurality of secondary parts 5 can travel simultaneously.
  • a signal processing device 19 for regulating movement or locomotion is arranged on the secondary part 4 and travels with movement. This device is also connected to the energy transmission interface 3, the transmitter interface 17 and the control interface 18 and additionally to the setpoint interface 9.
  • a movement status sensor 21 delivers via a further contactless sensor interface
  • Position information to the signal processing device 19 This data is used by the signal processing device 19 in order to record the current position of the assigned secondary part 4 relative to the primary part 5.
  • the signal source 16 arranged on the primary part 5 also supplies the signal processing device 19 on the secondary part 4 without contact with electrical current via the
  • the control of the field-generating coils 1 is carried out by the coil control 7, which receives specifications regarding the required field strength via the setpoint interface 9.
  • the setpoint could be a current setpoint which is directly proportional to the intensity of the magnetic field and thus to the acceleration of the secondary part.
  • a voltage setpoint would also be conceivable.
  • the current setpoint is supplied via the contactless interface, the setpoint interface 9, directly from the signal processing device 19 of the secondary part 4.
  • the signal processing device 19 derives this setpoint value directly from the data that it receives from the transmitter interface 17 and the control interface
  • the data from the control interface 18 could be a position setpoint from which the signal processing device 19 calculates the required acceleration and speed depending on the distance to be covered and then requests the necessary traveling field strength by means of the current setpoint.
  • Other types of setpoints are conceivable depending on the application.
  • a combination of the devices shown in FIGS. 1 and 2 is, for example, optimally suitable for use in industrial machines. Consumers with a wide range of performance requirements can be attached and supplied on the secondary section using the combination of AC / DC, AC / AC and DC / DC converters described.
  • the process including a linear movement that includes a single or multi-phase controlled linear motor including motion control with at least one secondary part 4 and at least one primary part 5 field-generating coils 1 in concentrated or overlapping winding along a predetermined
  • the route is suitable.
  • the compact design and the outsourcing of control intelligence to the secondary part 4 enables the production of very flexible modular components that could be offered in the form of a kit.
  • the route sections formed from primary parts 5 can theoretically be produced in any shape, that is to say as straight or curved sections with right or left curve sense or as sections for bridging an incline, and thus make it possible to solve almost any transport problem.
  • Figure 3 shows a section of a section 25 formed from primary parts by means of three-phase controlled coils in plan view.
  • This secondary part 4 can move above the distance 25 along the arrows in the forward and / or backward direction.
  • the secondary part could be rigidly supported, for example, by rollers and rails, but a magnetic levitation system would also be conceivable.
  • the transmission of the setpoint from the signal processing device via the setpoint interface 9 of the secondary and primary part takes place here for each of the three phases via a separate interface, therefore three setpoint interfaces 9 are shown adjacent to one another on the secondary part 4, but offset in the direction of movement.
  • Each of the three segment-like setpoint interfaces 9 of the primary part 5 controls a group of windings 1 in parallel via the corresponding setpoint interface 9 of the primary part 5, thereby ensuring an in-phase supply of current. It is important to know that only those coils that are actually required to drive the secondary part 4 are supplied with current. So those windings that are just below or immediately in front of the secondary part 4. This principle of coil control depending on the secondary part position effectively limits, among other things, the power loss of the transport system. In a 3-phase system - as drawn in FIG. 3 - every third coil is supplied with current of identical phase position via its own coil control 7. The coil control 7 is only indicated here by a transistor symbol.
  • the setpoint interfaces 9 arranged on the underside of the secondary part move along the Distance and pass their corresponding interfaces on the primary part. This leads to the already mentioned commutation of the coil current according to the course of the movement. If the setpoint interface 9 of the secondary part 4 leaves the detection range of the interface on the primary part 5, this leads to the current in the affected coils being switched off. If the arrangement reaches a new interface, this leads to the activation of the coil current, which then drives the secondary part in the desired direction. Via the setpoint value transmitted to the coil control 7, there is also the possibility of influencing the locomotion, for example an increase in speed due to acceleration depending on a load or the specification of a central control device.
  • the coil control 20 is shown in the form of a block diagram.
  • a current setpoint value obtained from the setpoint interface 9 for controlling the coils is compared with the current actual current value 28 of the coils. This actual value is determined directly via a measuring device 32.
  • the result of this comparison is fed to a pulse width modulator 26 which drives a field-generating coil via two IGBTs connected as half-bridge 33.
  • the coil control 20 thus consists of a comparator 27, the PWM control 26, the half-bridge 33 and a measuring device 32.
  • additional components may also be required.
  • the coil control 20 receives the input signals from the setpoint interface 9 and from the feedback 28.
  • the output signal is used directly to supply the field-generating coils 1.
  • a bipolar voltage supply is used here as the supply voltage of the device, characterized by the line feeds 29 and 30.
  • the actual current value is measured relative to the ground 31. Further configurations for controlling the coils are conceivable.
  • FIG. 5 shows in more detail the control (transistor symbol 7) of the coils 1 shown in FIG. 3, which form a section of the route.
  • the modular units designated n, n + 1 and n + 2 repeat themselves along the number of coils to be controlled Distance.
  • the half-bridge 33 known from FIG. 4 with its supply voltage 29/30 can be seen and the coil 1, which is connected to ground 31 and is required for generating the locomotion field.
  • the coil 34 has two connections 37. At the contact point of the two transistors of a half-bridge 33, a capacitance 35 is additionally shown, which is connected to an RF voltage source 36.
  • the reference numerals 35, 1, 34 and 37 are essentially relevant for understanding the energy transfer. If one considers a module, for example module n + 1, it works as follows: The secondary part is moved as already described in detail in FIG. 4. A higher-frequency supply voltage (or a supply voltage that is variable in frequency) is coupled in via the supply line 36 via the capacitance 35, the field of which overlaps the field of the driving supply voltage. The coil 34 traveling with the secondary part, in the ideal case, completely taps off the power fed in via the capacitance 35 and provides the voltage required at the connection 37 for the power supply of the assemblies attached to the secondary part. As already described in detail above, different voltage levels that are specifically designed for the consumers could now be generated at the connection 37 via AC / DC converters.
  • comparator 5 28 Actual value generation 29 Supply voltage with polarity a 30 Supply voltage with polarity b 31 Ground 32 Measuring device 10 33 Half bridge 34 Coupling coil of a secondary part 35 Coupling capacitance 36 Power supply for secondary parts 37 Power consumption through secondary parts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Linear Motors (AREA)
  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

Abstract

Berührungslose Energieversorgung für am beweglichen Teil eines Linearmotors angebrachte elektrische Verbraucher, die ohne nennenswerten zusätzlichen Material- und Herstellungsaufwand und ohne zusätzliche Spannungsquellen auskommt. Eine solche Anordnung wird dadurch realisiert, dass dem Fortbewegungsfeld ein Energieversorgungsfeld (6) höherer Frequenz überlagert ist, welches über die Energieübertragungsschnittstelle (3) des Sekundärteiles (4) induktiv auskoppelt wird und am Sekundärteil (4) angebrachte Verbraucher (2) mit Energie versorgt.

Description

Berührungslose Energieversorgung für bewegte Verbraucher
Die Erfindung betrifft die Versorgung elektrischer Verbraucher auf dem Sekundärteil (bewegliches Teil) eines Linearmotors nach Ansprach 1, insbesondere eines Linearmotors, der vorzugsweise in Prozessen der Industrieautomatisierung Verwendung findet.
Das Patent EP 0580 107 Bl zeigt ein magnetisches Schwebesystem, welches für Transportzwecke mit geraden und kurvenförmigen Wegabschnitten ausgelegt ist. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf der Regelung des Luftspaltes, abhängig von der Belastung des Sekundärteiles, mittels einer am Sekundärteil befestigten Regelungseinrichtung. Diese Regelungseinrichtung wird über eine Induktionsschleife mit einer 10kHz Spannungsquelle berührungslos mit Energie versorgt. Die Induktionsschleife ist allerdings nur an den geraden Streckenabschnitten vorhanden. Bei Kurvenfahrten muss eine am Schwebefahrzeug angeordnete Pufferbatterie für Energie sorgen. Nachteil der Anordnung ist, dass zum einen die induktive Energiekopplung nicht lückenlos entlang der Strecke erfolgt und dass zum anderen neben der schaltungstechnischen Maßnahmen zur Erzeugung eines Wechselfeldes höherer Frequenz generell ein zusätzlicher Material-, Herstellungs- und Kostenaufwand zur Realisierung vonnöten ist, der proportional zur Weglänge zunimmt und damit die Komponenten extrem verteuert (Fig. 6; Spalte 11, Zeile 14 ff) sowie eine regelmäßige Wartung erfordert.
Das Patent US 6,502,517 Bl zeigt ebenfalls ein magnetisches Schwebesystem. Auch die berührungslose Energieübertragung wird hier thematisiert. Ein konkreter Ansatzpunkt wie diese Energieübertragung jedoch realisiert werden könnte ist hier kaum zu finden (Fig. 1, Spalte 5, Zeile 19 ff und Ansprüche). Auch ist der Schrift eindeutig zu entnehmen, dass das magnetische Feld zur Fortbewegung (Bezugspunkte 8, 8.1 und 8.2, Fig. 1) und die Vorrichtung zur Energieübertragung (Bezugspunkt 9, Fig. 1) mechanisch voneinander getrennt aufgebaut sind. Es ergeben sich somit ähnliche Nachteile wie bei der Erfindung, die mittels der Schrift EP 0580 107 Bl patentiert wurde.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine berührungslose Energieversorgung für am beweglichen Teil (Sekundärteil) eines Linearmotors angebrachte elektrische Verbraucher zu schaffen ohne nennenswerten zusätzlichen Material- und/oder Herstellungsaufwand und ohne zusätzliche Spannungsquellen auf dem Sekundärteil. Die Anordnung sollte außerdem wenig störungsanfällig sein.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Die Erfindung gewährleistet eine berührungslose Energieübertragung, die alle geforderten Punkte erfüllt und insbesondere die geforderte Wartungsfreundlichkeit sicherstellt, da kaum zusätzliche Mechanik im Spiel ist. Durch die Einkopplung eines zusätzlichen Energieversorgungsfeldes in die für die Erzeugung des Fortbewegungsfeldes (Wanderfeldes) genutzten felderzeugenden Spulen und der damit verbundenen Nutzung einer ohnehin bereits vorhandenen Linearmotorkomponente (Primärteil) erspart man sich den zusätzlichen Materialaufwand sowie Fertigungs- und Montagekosten. Sekundärteil und Primärteil des Linearmotors müssen bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht um mechanische Komponenten (Induktionsschleifen, Zusatzwicklungen, etc.) erweitert werden. Lediglich eine Energieübertragungsschnittstelle wird zusätzlich erforderlich. Auch eine schaltungstechnische Erweiterung der Spulenspeisung zur Einkopplung des zur Energieübertragung erforderlichen elektrischen Feldes in die felderzeugenden Wicklungen muss vorgenommen werden. Diese Maßnahmen ziehen jedoch verhältnismäßig geringe Kosten nach sich.
Bei den Verbrauchern kann es sich um Funktionsblöcke zur Fortbewegungs- bzw. Bewegungsregelung sowie um Datenverarbeitungsvorrichtungen zur Positionserfassung und den damit verbundenen Sensoren und/oder Mitteln zur Kommunikation handeln. Dies macht die Vorrichtung insgesamt sehr flexibel bezüglich der denkbaren Einsatzfelder. Von der komplexen Transport-, Verpackungs- und Automatisierungseinrichtung mit einer Vielzahl von unabhängig betriebenen Sekundärteilen bis hin zur Realisierung einer einfachen Linearbewegung sind alle Ausführungsformen denkbar und realisierbar.
Selbst Prozessenergie könnte mit diesem Verfahren auf das Sekundärteil berührungslos übertragen werden. Unter Prozessenergie wird in diesem Zusammenhang Energie verstanden, die nicht zur Versorgung von antriebsrelevanten Verbrauchern, sondern für die Durchführung eines Vorganges innerhalb eines Prozesses benötigt wird. Dies könnte beispielsweise das Verschweißen einer Folie für Lebensmittel nach der Befüllung durch eine Verpackungsmaschine sein. Beliebige weitere Anwendungsformen sind denkbar. Für den Einsatz in industriellen Maschinen wird deshalb vorgeschlagen, dass zumindest ein Verbraucher auf dem Sekundärteil eine prozessrelevante Apparatur ist, die einen Ver- bzw. Bearbeitungsschritt innerhalb eines industriellen Prozesses übernimmt.
Vorteilhafterweise wäre zu Zwecken einer Modularisierung und Erweiterbarkeit einer aus dem erfindungsgemäßen Linearmotor aufgebauten Wegstrecke diesen so auszulegen, dass er ein- oder mehrphasig angesteuert ist und eine Fortbewegungs- bzw. Bewegungsregelung aufweist, insbesondere für modulare Transporteinrichtungen mit geraden und kurvenförmigen Streckenabschnitten, die einen Streckenverlauf bilden, mit wenigstens einem über eine Informationsübertragungsschnittstelle kommunizierenden Sekundärteil, das Teile der Ansteuerung enthält, wobei das Sekundärteil wenigstens einen Permanentmagneten und eine Signalverarbeitungsvorrichtung mit Fortbewegungs- bzw. Bewegungsregler aufweist, welche zumindest einen bezüglich einer Spulenansteuerung relevanten Sollwert erzeugt, wobei der Sollwert über eine Sollwertschnittstelle vom Sekundärteil einer bezüglich des Primärteiles ortsfesten Spulenansteuerung als für die Kommmutierung verwendete Größe zugeführt ist und Mittel zur steifen Lagerung des Sekundärteiles vorgesehen sind, die das Sekundärteil entlang der vorbestimmten Wegstecke führen.
Die erfindungsgemäße Energieversorgung speist in einem solchen Falle die apparativ auf dem Sekundärteil angeordnete Signalverarbeitungsvorrichtung mit Bewegungs- bzw. Fortbewegungsregler. Die Spulenansteuerung ist beispielsweise ortsfest am Primärteil angebracht und erzeugt das Fortbewegungsfeld für das Sekundärteil. Die Signalverarbeitungsvorrichtung errechnet aus über Sensoren und/oder Schnittstellen empfangenen Istwerten Regelgrößen wie zum Beispiel einen Strom- bzw. Spannungssollwert. Ein solcher Sollwert wiederum könnte als Eingangsgröße der ortsfesten Spulenansteuerung dienen und über eine Sollwertschnittstelle berührungslos an Empfängerspulen der Spulenansteuerung übertragen werden. Die Sollvorgaben für die Spulenansteuerung erfolgen damit direkt und kabellos über das bewegliche Sekundärteil, u.a. abhängig von seiner momentanen Position.
Die Bewegungs- bzw. Fortbewegungsregelung könnte auch Teil einer Bewegungsregelung sein. Ein Positionssollwert oder Geschwindigkeitssollwert oder dergleichen wäre von einer zentralen oder dezentralen Steuerung erzeugbar und an das Sekundärteil über drahtlose Schnittstellen, beispielsweise induktiv, übertragbar. Es wäre damit möglich nur noch diejenigen felderzeugenden Spulen mit Fortbewegungsenergie zu versorgen, die sich in unmittelbarer Nähe des Sekundärteiles befinden und für dessen nächsten Bewegungsschritt bestromt werden müssen. Durch diese Lösung werden die Grundvoraussetzungen für ein universelles System geschaffen, welches durch die Realisierbarkeit modular aufgebauter Streckenabschnitte beliebiger Form quasi als Baukastenlösung für annähernd jedes Transport- und/oder Bearbeitungsproblems in industriellen Maschinen eine Lösung bietet.
Von weiterem Nutzen wäre eine Anordnung der Gestalt, dass am Sekundärteil wenigstens ein AC/DC-Wandler zur Spannungswandlung und Versorgung von Verbrauchern angeordnet ist. Der AC/DC-Wandler dient in diesem Falle zur Wandlung der über die Energieschnittstelle eingekoppelten Wechselspannung in eine Gleichspannung, da die Verbraucher in der Regel über eine Gleichspannung versorgt werden. Sofern alle Verbraucher eine identische Versorgung benötigen, können diese über einen Energieversorgungsbus an die Speisung angeschlossen werden, was den schaltungstechnischen Aufwand enorm verringert und die Ausfallwahrscheinlichkeit reduziert. Werden die Verbraucher über DC/DC - Wandler an die Energieübertragungsschnittstelle angeschlossen, so könnten sie mit unterschiedlichsten Versorgungsspannungen betrieben werden. Trotz einer einzigen Energieübertragungsschnittstelle sind dadurch Versorgungsspannungen unterschiedlichster Pegel realisierbar. Der DC/DC-Wandler, der lediglich den Spannungspegel auf den gewünschten Wert ändert, wäre hierbei einem Verbraucher vorgeschaltet oder könnte in den Verbraucher integriert sein.
Um die Höhe der erforderlichen Spannung direkt an der Entstehungsquelle ohne weitere Hardware beeinflussen zu können wird vorgeschlagen am Sekundärteil wenigstens einen AC/AC-Wandler zur Spannungswandlung und Versorgung der Verbraucher anzuordnen. Auch in diesem Falle sind unterschiedliche Versorgungsspannungen für unterschiedliche Verbraucher dadurch realisierbar, dass die Verbraucher über integrierte oder separate AC DC - Wandler an die Energieübertragungsschnittstelle angeschlossen sind. Die-Aufgabe eines AC/AC-Wandlers wäre bei dieser Vorgehensweise lediglich die Adaptierung des Speisepegels bereits an der Quelle.
Weitere Verschaltungen von AC/DC- und/oder AC/AC-Wandlern zur Herstellung unterschiedlichster Spannungspegel und Spannungsarten auf dem Sekundärteil sind denkbar und ergeben sich aus den vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten. Auf eine Darstellung jeder möglichen Kombination wird hier verzichtet. Diese dürften für den Fachmann leicht herzuleiten sein.
Besonders energiesparend ist eine Betriebsart bei der nur diejenigen Wicklungen des Primärteiles ein Energieversorgungsfeld erzeugen, die dem Sekundärteil im Wesentlichen gegenüber liegen. Es wird dadurch nur über die felderregenden Spulen ein Energieversorgungsfeld erzeugt, in deren direkter Nähe sich die Energieübertragungsschnittstelle des Sekundärteiles befindet. Weitere Energieeinsparungsmaßnahmen ergäben sich dadurch, dass ausschließlich jeweils diejenigen Wicklungen des Primärteiles ein Energieversorgungsfeld erzeugen, die der Energieübertragungsschnittstelle des Sekundärteiles im Wesentlichen gegenüber liegen. Hintergedanke bei dieser Lösung ist, die Verwendung dieses Features bei einer Systeminitialisierung. Dies dient dazu, die Anfangskonfiguration, d.h. u.a. die Position der Sekundärteile auf der Bewegungsbahn zu erfassen. Die willkürliche Bestromung aller Spulen erhöht die Wärme- bzw. die Energieverluste und verringert damit auch die Lebensdauer bzw. Standzeit der Anordnung. Über eine Positionserfassung und die bekannten Abmessungen bzw. den Montageort der Energieübertragungsschnittstelle am Sekundärteil lässt sich eine gezielte Ansteuerung der betroffenen Wicklungen realisieren, beispielsweise über eine zentrale Steuerung oder über die aus Anspruch 3 bekannte verteile Steuerlogik.
Wird die Anordnung so ausgelegt, dass alle Wicklungen bei der Initialisierung von Sekundärteilen Energie liefern, so ist eine anfängliche Erfassung der Position der Sekundärteile, beispielsweise beim Einschalten des Systems oder nach einer Systemstörung wie einer Kollision ohne schaltungstechnischen Mehraufwand und vor allem kabellos machbar. In diesem Falle werden zum Einschaltzeitpunkt alle Sekundärteile, unabhängig von ihrem Standort innerhalb ihrer Fortbewegungsbahn, mit Energie versorgt und alle Spulen bestromt. Ohne diese Maßnahme wären für eine zentrale Steuerung nach dem System(neu)start keine Informationen bzgl. des Standortes der Sekundärteile verfügbar, denn mangels vorhandener Energie arbeiten die am Sekundärteil angebrachten Systeme noch nicht. Es wäre dann eine zusätzliche Stromversorgung erforderlich (Batterien, Akkus, etc.), die im genannten Fallbeispiel die Stromversorgung übernimmt und/oder ggf. Speicher zur Erhaltung von Positionsdaten puffert. Im Falle einer Kollision oder einer Entgleisung des Sekundärteiles könnte jedoch auch eine Sicherung dieser Daten nutzlos sein. Die übliche Methode für die Lösung dieses Problems ist das sog. „Homing" -Verfahren, bei dem zunächst alle Sekundärteile einen definierten Streckenabschnitt zur Identifizierung und Positionserfassung durchfahren müssen. Erst danach ist das System wieder einsatzbereit und die Sekundärteile können ihre Ursprungsposition wieder anfahren, ein zeitaufwendiger und im Hinblick auf die Auswirkungen von Ausfallzeiten bei hochoptimierten Fertigungsprozessen sehr kostspieliger Vorgang, der mit der erfindungsgemäßen Lösung vermieden werden kann. Außerdem ist die vorgeschlagene Lösung ein weiterer Schritt in Richtung Wartungsfreiheit wegen fehlender Zusatzstromquellen. Fehlende Zusatzstromquellen reduzieren außerdem das Gewicht der Anordnungen und verbessern die Dynamik. Nützlich wäre es, wenn der Linearmotor weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, dass während des Normalbetriebes über die Energieschnittstelle gepufferte Akkumulatoren und/oder Batterien und/oder Solarzellen die erforderliche Energieversorgung sicherstellen. Dann würden die Sekundärteile selbst im stromlosen Zustand ihre Positionsdaten erhalten und eine kurzfristige Betriebsunterbrechung bei der die Sekundärteile ihre Ursprungsposition beibehalten wäre zumindest ohne Einflüsse auf die Positionserfassung der Steuerung.
Neben der eingangs genannten Aufgabe liegt der Erfindung des Weiteren die Aufgabe zugrunde, die Grundlage für eine industrielle Maschine zu schaffen, insbesondere zum Einsatz in Automatisierungsstraßen, die einen industriellen Prozess umfasst, z.B. für
Flachmaterialien, Verpackungen und Werkzeuge, wobei der Prozess eine Linearbewegung beinhaltet, die ein Linearmotor der mit wenigstens einem über eine Energieübertragungsschnittstelle versorgten Sekundärteil, auf dem Verbraucher angeordnet sind, und mit wenigstens einem Primärteil mit entlang einer vorbestimmten Wegstrecke aneinandergereihten, felderzeugenden Spulen zur Fortbewegung des Sekundärteiles über ein Fortbewegungsfeld ausgestattet und dadurch gekennzeichnet ist, dass dem Fortbewegungsfeld ein Energieversorgungsfeld höherer Frequenz überlagert ist, welches über die Energieübertragungsschnittstelle des Sekundärteiles induktiv eingekoppelt wird und am Sekundärteil angebrachte Verbraucher mit Energie versorgt.
Die Vorteile einer industriellen Maschine gemäß der Erfindung werden besonders effizient ausgeschöpft, wenn die Maschine mehrere Sekundärteile umfasst, die eine prozesssynchrone Bewegung nach vorbestimmten Prozessvorschriften ausführen.
Mehrere Sekundärteile bedingen eine erhöhte Komplexität bei der Energieversorgung. Die Anzahl der Sekundärteile kann frei bestimmt werden und ist je nach dem Prozess lediglich durch die Anforderungen des Prozesses, durch die Geometrie der Sekundärteile und die Streckenführung des Primärteils begrenzt.
Die Figur 1 zeigt grob schematisch den Querschnitt eines erfindungsgemäßen Linearmotors. Figur 2 einen Linearmotor ähnlicher Art, jedoch mit weiteren
Schnittstellen zur Kommunikation mit einer übergeordneten Steuerung zum Einsatz in industriellen Maschinen. Figur 3 zeigt die in Fig. 2 gezeigte Anordnung in der Draufsicht und Fig. 4 eine mögliche Realisierung der Spulenansteuerung. Fig. 5 zeigt ein Prinzipschaltbild zur möglichen Realisierung der Leistungseinkopplung bzw. Leistungsauskopplung.
Der in Figur 1 gezeigte Linearmotor besteht aus Sekundärteil(en) 4 (hier nur eines gezeigt) und Primärteil(en) 5, die eine Bewegungsbahn bilden (hier nur ein Ausschnitt gezeigt). Die Anordnung ist im Schnitt gezeichnet. Der Schnitt erfolgt parallel zur möglichen Bewegungsrichtung 10 entlang der Mittelachse. An der Unterseite des Sekundärteiles 4, die dem Primärteil 5 gegenüber liegt, sind Permanentmagnete 11 angeordnet. Das Feld dieser Permanentmagnete 11 steht mit dem Fortbewegungsfeld bzw. Wanderfeld der felderzeugenden Spulen 1 in Wechselwirkung treibt das Sekundärteil 4 aufgrund der resultierenden Lorentzkraft an. An der Oberseite des Sekundärteiles 4 sind Verbraucher 2 angeordnet, die mittels Spannungs- und/oder Pegelwandler 8, welche über eine Leitung 12 miteinander verbunden sind, mit Energie versorgt werden. Die Energieversorgungsschnittstelle 3 ist in diesem Beispiel an das Sekundärteil an einer quer zur Bewegungsrichtung verlaufenden Seite 14 angedockt. Die Energieschnittstelle 3 könnte prinzipiell an jeder beliebigen anderen Stelle des Sekundärteiles 4 angebracht sein, wesentlich ist bei der Wahl des Montageortes nur, dass ein guter bis optimaler Kopplungsfaktor erzielt wird. Es wäre also auch denkbar, die Schnittstelle in der Mitte des Sekundärteiles 4 oder zwischen den Permanentmagneten 11 anzuordnen. Der über der Energieversorgungsschnittstelle 3 angeordnete Wandler 8 ist direkt mit dem Ausgang der Schnittstelle 3 verbunden und stellt wiederum einen Anschluss für alle mitfahrenden Verbraucher 2 zur Verfügung. Aufgenommen wird die Energie über das Energieversorgungsfeld 6, welches im Luftspalt 15 zwischen der Energieversorgungsschnittstelle 3 und dem Primärteil 5 angedeutet ist. Bewegt sich das Sekundärteil nun entsprechend der eingezeigten Bewegungsrichtung 10, so wird die Energieschnittstelle 3 mitgeführt. Dies hat zur Folge, dass auch das Energieversorgungsfeld 6 der Bewegung folgen muss, andernfalls würde die Energieversorgung abreißen. Über ein Positionserfassungssystem und eine zusätzliche Kommunikationsschnittstelle beispielsweise zu einer zentral oder dezentral organisierten Ablaufsteuerung ist aber 5 auch dieses Problem zu lösen, siehe Fig. 2. Eine Sollwertschnittstelle 9 mit nachgeschalteter Signalverarbeitung 13 wird für die Fortbewegungsregelung- bzw. Bewegungsregelung verwendet. Die Sollwertschnittstelle 9 ist wie die Energieschnittstelle an einer quer zur Bewegungsrichtung verlaufenden Seite 14 angedockt. Über eine nicht gezeigte Empfangsschnittstelle könnten über diese 10 Schnittstelle Daten mit einer übergeordneten Steuerung oder der Spulenansteuerung übertragen werden. Jede einzelne Wicklung der felderzeugenden Spulen 1 wird über die ggf. im Primärteil 5 integrierte Spulenansteuerung 7 mit Strom versorgt und kann dementsprechend individuell angesteuert werden. Teil der Spulenansteuerung sind Signalquellen 16 zur Erzeugung des Fortbewegungs- bzw. Energieübertragungsfeldes.
\ j 15 Diese könnten sowohl im Primärteil integriert aber auch extern ausgeführt sein. Die Anordnung ist auch ohne die Sollwertschnittstelle 9 mit nachgeschalteter Signalverarbeitung 13 funktionsfähig. Eine externe Steuerung muss dann die Ansteuerung der felderzeugenden Spulen 1 übernehmen.
20 Das dem Fortbewegungsfeld überlagerte Energieversorgungsfeld könnte dadurch erzeugt werden, dass der zur Herstellung eines Fortbewegungsfeldes erforderlichen Wechselspannungsquelle 16a mit einer Frequenz von beispielsweise 50 Hz (jede andere Frequenz ist denkbar) eine weitere Wechselspannungsquelle 16b mit beispielsweise 10 kHz oder sogar variabler Frequenz so zugeschaltet wird, dass sich aus der Überlagerung 25 beider Spannungen der gewünschte Effekt einstellt und sich beide Felder überlagern. Der Empfängerschwingkreis am Sekundärteil 4 ist auf die auszukoppelnde Frequenz abgestimmt, so dass er die maximal mögliche Energie einkoppelt. Der Spannungs- und Pegelwandler 8 adaptiert die Ausgangsspannung an die Anforderungen der Verbraucher 2, die über die Leitung 12 mit diesem verbunden sind. Es wäre auch denkbar jedem 30 Sekundärteil eine unikale Frequenz zuzuordnen, um es dann über diese zugeordnete Frequenz gezielt anzusteuern. Außerdem sind auch aus dem Stand der Technik bekannte weitere Modulationsverfahren zur Ansteuerung der Sekundärteile denkbar.
Wählt man einen oder mehrere der Verbraucher 2 so aus, dass sie Aufgaben innerhalb 35 eines Industrieprozesses übernehmen, z.B. einen Schweiß- oder Klebevorgang, so könnten diese Verbraucher 2 ebenso wie alle anderen Verbraucher 2 über die Energieversorgungsschnittstelle 3 und ggf. einen weiteren, parallel geschalteten Spannungs- und/oder Pegelwandler 8 (hier nicht gezeigt) mit Strom versorgt werden.
Je nachdem wie man die Spannungs- und/oder Pegelwandler 8 auswählt, können unterschiedlichste Anforderungen erfüllt werden. Durch die Kombination von AC/DC-, AC/AC- und DC/DC- Wandlern 8 können sowohl Verbraucher mit Wechsel- als auch Gleichspannungsanschluss mit Strom versorgt werden. Über integrierte Spannungsteiler ist es möglich den an der Energieversorgungsschnittstelle 3 abgegriffenen Spannungspegel an die Verbraucher 2 anzupassen. Es ist also denkbar, dass jeder Verbraucher 2 einen eigenen Wandler 8 besitzt, der die individuellen, verbraucherspezifischen Spannungen und Pegel sicherstellt.
Die Energieversorgungsschnittstelle 3 fährt auf dem Sekundärteil 4 entlang der Wegstrecke 10 mit. Es wird beispielsweise ein nicht stationäres, wanderndes bzw. mitfahrendes, Energieversorgungsfeld 6 verwendet, welches der Bewegung des Sekundärteiles entsprechend seiner Geschwindigkeit- bzw. Beschleunigungsvorgaben durch die Steuerung folgt. Es führen hier nur diejenigen felderzeugenden Spulen 1 Energie zur Energieversorgung, welche nun unter dem Sekundärteil 4 oder evtl. sogar nur unter der Energieversorgungsschnittstelle 3 angeordnet sind. Der Vorteil liegt wie schön erwähnt im verminderten Energieverbrauch und in verminderten Wärmeverlusten. Im Falle der Systeminitialisierung ist es sinnvoll, alle felderzeugenden Spulen 1 gleichzeitig oder abschnittsweise mit Energie zu versorgen, um alle mitfahrenden Verbraucher 2 ohne einen separaten Positionserfassungsmechanismus sofort mit Strom zu versorgen, und die erforderlichen Daten durch eine Steuerung abfragen zu können. Die räumliche Ausdehnung des Energieversorgungsfeldes 6 kann prinzipiell aber auf unterschiedlichste Weise realisiert sein. Es könnte auf der gesamten Wegstrecke auch im Normalbetrieb permanent anliegen, oder aber nur auf relevanten Wegabschnitten, abhängig von der momentanen Position des (der) zu speisenden Sekundärteile(s) 4. Im letzteren Falle sind natürlich höhere Anforderungen an die Ansteuerung der felderzeugenden Komponenten gestellt. Ein einziger oder mehrere der Verbraucher 2 könnten auch als Energiespeicher (Akkumulator) ausgelegt sein, so dass sie nach dem Ladeprozess im Falle eines Energieausfalles die anderen über die Leitung 12 angeschlossenen Verbraucher versorgen können. Auch andere Energiequellen sind denkbar, die der Leitung 12 Energie zuführen (Batterien, Solarzellen, etc.).
Der in Figur 2 dargestellte Linearmotor besteht aus Sekύndärteil(en) 4 und Primärteil(en) 5. Der besseren Übersichtlichkeit halber zeigt die Darstellung nur ein einziges Sekundärteil 4 im Schnitt. Das Primärteil 5 bildet wie in Fig. 1 einen Streckenverlauf, auf dem vorzugsweise mehrere Sekundärteile 5 gleichzeitig fahren können. Auf dem Sekundärteil 4 ist eine Signalverarbeitungsvorrichtung 19 zur Bewegungs- bzw. Fortbewegungsregelung angeordnet und fährt bei Bewegung mit. Diese Vorrichtung ist außerdem an die Energieübertragungsschnittstelle 3, die Geberschnittstelle 17 und die Steuerschnittstelle 18 und zusätzlich an die Sollwertschnittstelle 9 angeschlossen. Am Primärteil 5 befindet sich eine Spulenansteuerung 7, welche mit den felderzeugenden " Wicklungen 1 und der Sollwertschnittstelle 9 verbunden ist. Auch am Primärteil 5 existiert eine Energieübertragungsschnittstelle 3, eine Geberschnittstelle 17 und eine Steuerschnittstelle 18. Diese sind mit einer Signalquelle 16, einem Bewegungszustands- Geber 21 und einem Steueranschluss 22 verbunden. Im Luftspalt 15 ist das Fortbewegungsfeld zwischen den felderzeugenden Komponenten 23 des Sekundärteiles 4 und den felderzeugenden Spulen 1 des Primärteiles 5 angedeutet. Die felderzeugenden Komponenten 23 sind an der Unterseite des Sekundärteiles 4 angeordnet und fahren mit diesem mit. _ c Der Steueranschluss 22 gewährleistet die Verbindung zu einer zentral oder dezentral angeordneten Steuerung (hier nicht gezeigt), welche die Koordination des Bewegungsablaufes oder einen gesamten industriellen Prozess umsetzt. Über die Steuerschnittstelle 18 am Primärteil, die im konkreten Beispiel als induktive, bidirektionale Schnittstelle ausgeführt sein könnte, werden Steuerinformationen berührungslos an die korrespondierende und gegenüberliegende Steuerschnittstelle 18 des Sekundärteiles 4 übertragen. Die Steuerschnittstelle 18 des Sekundärteiles liefert der Signalverarbeitungsvorrichtung 19 Daten und diese wertet die Daten aus. Ein Bewegungszustandsgeber 21 liefert über eine weitere berührungslose Geberschnittstelle
17 Positionsinformationen an die Signalverarbeitungsvorrichtung 19. Diese Daten nutzt die Signalverarbeitungsvorrichtung 19, um die aktuelle Position des zugeordneten Sekundärteiles 4 relativ zum Primärteil 5 zu erfassen. Die am Primärteil 5 angeordnete Signalquelle 16 versorgt die Signalverarbeitungsvorrichtung 19 am Sekundärteil 4 ebenfalls berührungslos mit elektrischem Strom über die
Energieübertragungsschnittstelle 3. Die Ansteuerung der felderzeugenden Spulen 1 übernimmt die Spulenansteuerung 7, welche über die Sollwertschnittstelle 9 Vorgaben bzgl. der erforderlichen Feldstärke erhält. Der Sollwert könnte in diesem Falle ein Stromsollwert sein, welcher direkt proportional zur Intensität des magnetischen Feldes und damit zur Beschleunigung des Sekundärteiles ist. Auch ein Spannungssollwert wäre denkbar. Der Stromsollwert wird über die berührungslose Schnittstelle, der Sollwertschnittstelle 9 direkt von der Signalverarbeitungsvorrichtung 19 des Sekundärteiles 4 geliefert. Die Signalverarbeitungsvorrichtung 19 leitet diesen Sollwert direkt aus den Daten ab, die sie von der Geberschnittstelle 17 und der Steuerschnittstelle
18 erhält. Bei den Daten aus der Steuerschnittstelle 18 könnte es sich um einen Lagesollwert handeln, aus dem die Signalverarbeitungsvorrichtung 19 die erforderliche Beschleunigung und Geschwindigkeit abhängig von dem zurückzulegenden Weg berechnet und dann per Stromsollwert die nötige Wanderfeldstärke anfordert. Andere Sollwertarten sind je nach Anwendungsfall denkbar.
Eine Kombination der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Vorrichtungen eignet sich beispielsweise optimal zum Einsatz in industriellen Maschinen. Verbraucher mit unterschiedlichsten Leistungsanforderungen können durch die erläuterte Kombination von AC/DC-, AC/AC- und DC/DC- Wandlern auf dem Sekundärteil angebracht und versorgt werden. Insbesondere für Automatisierungsstraßen, die einen industriellen Prozess umfassen oder zur Ver- und Bearbeitung von Flachmaterialien, Verpackungen und Werkzeugen, wobei der Prozess eine Linearbewegung beinhaltet, die ein ein- oder mehrphasig angesteuerter Linearmotor inklusive Bewegungsregelung mit wenigstens einem Sekundärteil 4 und wenigstens einem Primärteil 5 mit felderzeugenden Spulen 1 in konzentrierter oder überlappender Wicklung entlang einer vorbestimmten Wegstrecke ausführt sind die Lösungen geeignet. Die kompakte Bauform und die Auslagerung von Steuerintelligenz auf das Sekundärteil 4 ermöglicht die Herstellung sehr flexibler modulartiger Komponenten, die in Form eines Bausatzes angeboten werden könnten. Die aus Primärteilen 5 ausgebildeten Streckenabschnitte können theoretisch in beliebiger Form hergestellt werden, also als gerade oder kurvenförmige Abschnitte mit rechtem oder linken Kurvensinn oder als Abschnitte zur Überbrückung eine Steigung, und ermöglichen damit die Lösung annähernd jedes Transportproblems.
Figur 3 zeigt den Ausschnitt einer aus Primärteilen gebildeten Strecke 25 mittels dreiphasig angesteuerter Spulen in der Draufsicht. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist erneut nur ein Sekundärteil 4 und nur ein Streckenabschnitt 24 abgebildet. Dieses Sekundärteil 4 kann sich oberhalb der Strecke 25 entlang der eingezeichneten Pfeile in Vorwärts- und/oder Rückwärtsrichtung bewegen. Eine steife Lagerung des Sekundärteiles könnte beispielsweise durch Rollen und Schienen erfolgen, aber auch ein magnetisches Schwebesystem wäre denkbar. Die Übertragung des Sollwertes von der Signalverarbeitungsvorrichtung über die Sollwertschnittstelle 9 des Sekundär- und Primärteiles erfolgt hier für jede der drei Phasen über eine separate Schnittstelle, daher sind drei Sollwertschnittstellen 9 am Sekundärteil 4 nebeneinanderliegend, jedoch in Bewegungsrichtung zueinander versetzt eingezeichnet. Jede der drei segmentartig aufgebauten Sollwertschnittstellen 9 des Primärteiles 5 steuert über die korrespondierende Sollwertschnittstelle 9 des Primärteiles 5 eine Gruppe von Wicklungen 1 parallel an, wodurch eine gleichphasige Versorgung mit Strom gewährleistet ist. Dabei ist wichtig zu wissen, dass nur diejenigen Spulen mit Strom versorget werden, die auch tatsächlich zum Antrieb des Sekundärteiles 4 erforderlich sind. Also diejenigen Wicklungen, die sich gerade unter oder unmittelbar vor dem Sekundärteil 4 befinden. Dieses Prinzip der Spulenansteuerung in Abhängigkeit von der Sekundärteilposition begrenzt unter anderem effektiv die Verlustleistung des Transportsystems. Es wird bei einem 3-Phasensystem - wie in Fig. 3 gezeichnet- jede dritte Spule über eine eigene Spulenansteuerung 7 mit Strom identischer Phasenlage versorgt. Die Spulenansteuerung 7 ist hier lediglich durch ein Transistorsymbol angedeutet. Bei der Bewegung des Sekundärteiles entlang der Strecke 25 wandern die an der Unterseite des Sekundärteiles angeordneten Sollwertschnittstellen 9 entlang der Wegstrecke und passieren dabei ihre korrespondierenden Schnittstellen am Primärteil. Dies führt zur bereits erwähnten Kommmutierung des Spulenstromes entsprechend des Bewegungsverlaufes. Verlässt die Sollwertschnittstelle 9 des Sekundärteiles 4 den Erfassungsbereich der Schnittstelle am Primärteil 5, so führt das zur Abschaltung des Stromes in den betroffenen Spulen. Erreicht die Anordnung eine neue Schnittstelle so führt dies zur Aktivierung des Spulenstromes, was das Sekundärteil dann in die gewünschte Richtung treibt. Über den an die Spulenansteuerung 7 übertragenen Sollwert besteht zusätzlich die Möglichkeit der Beeinflussung der Fortbewegung, beispielsweise eine Geschwindigkeitszunahme durch Beschleunigung abhängig von einer Last oder der Vorgabe einer zentralen Steuervorrichtung.
In Figur 4 ist die Spulenansteuerung 20 in Form eines Prinzipschaltbildes gezeigt. Ein von der Sollwertschnittstelle 9 erhaltener Stromsollwert zur Ansteuerung der Spulen wird mit dem momentanen Strom-Ist-Wert 28 der Spulen verglichen. Dieser Ist-Wert wird über eine Messvorrichtung 32 direkt ermittelt. Das Ergebnis dieses Vergleichs wird einem Pulsweitenmodulator 26 zugeleitet, welcher über zwei als Halbbrücke 33 geschaltete IGBTs eine felderzeugende Spule ansteuert. Die Spulenansteuerung 20 besteht also in diesem Beispiel aus einem Vergleicher 27, der PWM-Ansteuerung 26, aus der Halbbrücke 33 sowie einer Messvorrichtung 32 . Weitere Bauteile können, abhängig von der jeweiligen Aufgabenstellung, zusätzlich erforderlich werden. Die Eingangssignale erhält die Spulenansteuerung 20 von der Sollwertschnittstelle 9 und von der Istwertrückführung 28. Das Ausgangssignal wird direkt zur Versorgung der felderzeugenden Spulen 1 verwendet. Als Versorgungsspannung der Vorrichtung dient hier eine bipolare Spannungsversorgung, gekennzeichnet durch die Leitungszuführungen 29 und 30. Die Messung des Stromistwertes erfolgt relativ zur Masse 31. Weitere Ausgestaltungsformen zur Ansteuerung der Spulen sind denkbar.
Figur 5 zeigt detaillierter die Ansteuerung (Transistorsymbol 7) der in Fig. 3 dargestellten Spulen 1, die einen Streckenabschnitt bilden. Es ist zu bemerken, dass nur die für das Verständnis der Schaltung unbedingt erforderlichen Komponenten eingezeichnet sind. Die mit n, n+1 und n+2 bezeichneten modularen Einheiten wiederholen sich entsprechend der Anzahl der anzusteuernden Spulen entlang der Wegstrecke. Es ist die aus Figur 4 bekannte Halbbrücke 33 mit ihrer Versorgungsspannung 29/30 zu erkennen und die zur Erzeugung des Fortbewegungsfeldes erforderliche, mit Masse 31 verbundene Spule 1. Zusätzlich ist die Energieübertragungsschnittstelle 3, bestehend u.a. aus der Spule 1 und der am Sekundärteil angeordneten Spule 34, dargestellt. Die Spule 34 weist zwei Anschlüsse 37 auf. Am Kontaktpunkt der beiden Transistoren einer Halbbrücke 33 ist zusätzlich eine Kapazität 35 eingezeichnet, welche mit einer HF-Spannungsquelle 36 verbunden ist.
Für das Verständnis der Energieübertragung sind im wesentlichen die Bezugszeichen 35, 1, 34 und 37 relevant. Betrachtet man ein Modul, beispielsweise Modul n+1, so funktioniert dieses wie folgt: Die Fortbewegung des Sekundärteiles geschieht wie in Fig. 4 bereits ausführlich beschrieben. Über die Versorgungsleitung 36 wird eine höher frequente Versorgungsspannung (oder eine in der Frequenz variable Versorgungsspannung) über die Kapazität 35 eingekoppelt, deren Feld sich mit dem Feld der antreibenden Versorgungsspannung überlagert. Die mit dem Sekundärteil mitfahrende Spule 34 greift die über die Kapazität 35 eingespeiste Leistung im Idealfall wieder komplett ab und stellt am Anschluss 37 die zur Energieversorgung mitfahrender und am Sekundärteil angebrachter Baugruppen erforderliche Spannung zur Verfügung. An den Anschluss 37 könnten nun wie bereits oben ausführlichst beschrieben über AC- /DC- Wandler verschiedene Spannungspegel, die speziell auf die Verbraucher ausgelegt sind, erzeugt werden.
Bezugszeichenliste
felderzeugende Spulen
Verbraucher
Energieübertragungsschnittstelle
Sekundärteil
Primärteil
Energieversorgungsfeld
Spulenansteuerung
Spannungs- und/oder Pegelwandler
Sollwertschnittstelle
Bewegungsrichtung
Permanentmagnete
Versorgungsleitung
Ansteuerung
Verbindung
Luftspalt
Signalquelle
Geberschnittstelle
Steuerschnittstelle
Signalverarbeitungsvorrichtung
Spulenansteuerung
Bewegungszustands-Geber
Steueranschluss felderzeugende Komponente
Streckenabschnitt
Strecke
PWM-Ansteuerung
Vergleicher 5 28 Istwerterzeugung 29 Versorgungsspannung mit Polarität a 30 Versorgungsspannung mit Polarität b 31 Masse 32 Messvorrichtung 10 33 Halbbrücke 34 Einkoppelspule eines Sekundärteiles 35 Einkoppelkapazität 36 Leistungseinspeisung für Sekundärteile 37 Leistungsentnahme durch Sekundärteile
) 1 C

Claims

Patentansprüche
1. Linearmotor, insbesondere für modulare Transporteinrichtungen, mit wenigstens einem über eine Energieübertragungsschnittstelle (3) versorgten Sekundärteil (4), auf dem Verbraucher (2) angeordnet sind, und mit Wenigstens einem Primärteil (5) mit entlang einer vorbestimmten Wegstrecke aneinandergereihten, felderzeugenden Spulen (1) zur Fortbewegung des Sekundärteiles (4) mittels eines Fortbewegungsfeldes, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fortbewegungsfeld ein Energieversorgungsfeld (6) höherer Frequenz überlagert ist, welches über die Energieübertragungsschnittstelle (3) des Sekundärteiles (4) induktiv eingekoppelt wird und am Sekundärteil (4) angebrachte Verbraucher (2) mit Energie versorgt.
2. Linearmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein für einen Anwendungsprozess erforderlicher Vorgang durch einen Verbraucher (2) ausgeführt wird und dieser Verbraucher (2) eine prozessrelevante Apparatur ist.
3. Linearmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein- oder mehrphasig angesteuert ist und eine Fortbewegungs- bzw. Bewegungsregelung aufweist, insbesondere für modulare Transporteinrichtungen mit geraden und kurvenförmigen Streckenabschnitten, die einen Streckenverlauf bilden, mit wenigstens einem über eine Informationsübertragungsschnittstelle kommunizierenden Sekundärteil (4), das Teile der Ansteuerung enthält, wobei das Sekundärteil (4) wenigstens einen Permanentmagneten und eine Signalverarbeitungsvorrichtung mit Fortbewegungs- bzw. Bewegungsregler aufweist, welche zumindest einen bezüglich einer Spulenansteuerung relevanten Sollwert erzeugt, wobei der Sollwert über eine Sollwertschnittstelle (9) vom Sekundärteil (4) einer bezüglich des Primärteiles (5) ortsfesten Spulenansteuerung (7) als für die Kommmutierung verwendete Größe zugeführt ist und Mittel zur steifen Lagerung des Sekundärteiles vorgesehen sind, die das Sekundärteil entlang der vorbestimmten Wegstecke führen.
4. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass am Sekundärteil (4) wenigstens ein AC/DC-Wandler an die Energieübertragungsschnittstelle (3) angeschlossen ist und Verbraucher (2) versorgt.
5. Linearmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Verbraucher (2) über DC/DC - Wandler an den AC/DC-Wandler angeschlossen sind.
6. Linearmotor nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Sekundärteil (4) wenigstens ein AC/AC-Wandler an die Energieübertragungsschnittstelle (3) angeschlossen ist und Verbraucher (2) versorgt.
7. Linearmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Verbraucher (2) über AC/DC - Wandler an den AC/AC-Wandler angeschlossen sind.
8. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass alle diejenigen Wicklungen (1) des Primärteiles (5) ein Energieversorgungsfeld (6) erzeugen, die dem Sekundärteil (4) im Wesentlichen gegenüber liegen.
9. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich jeweils diejenigen Wicklungen (1) des Primärteiles' (5) ein Energieversorgungsfeld (6) erzeugen, die der Energieübertragungsschnittstelle (3) des Sekundärteiles (4) im Wesentlichen gegenüber liegen.
10. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Initialisierung von Sekundärteilen (4) alle Wicklungen Energie liefern.
11. Linearmotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass während des Normalbetriebes über die Energieschnittstelle (3) gepufferte Akkumulatoren und/oder Batterien und/oder Solarzellen die erforderliche Energie liefern.
12. Industrielle Maschine, insbesondere für Automatisierungsstraßen, die einen industriellen Prozess umfasst , insbesondere für Flachmaterialien, Verpackungen und Werkzeuge, wobei der Prozess eine Linearbewegung beinhaltet, die ein ein- oder mehrphasig angesteuerter Linearmotor inklusive Bewegungsregelung mit wenigstens einem Sekundärteil (4) und wenigstens einem Primärteil (5) mit felderzeugenden Spulen (1) in konzentrierter oder überlappender Wicklung entlang einer vorbestimmten Wegstrecke ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fortbewegungsfeld ein Energieversorgungsfeld (6) höherer Frequenz überlagert ist, welches über die Energieübertragungsschnittstelle (3) des Sekundärteiles (4) induktiv ausgekoppelt wird und am Sekundärteil (4) angebrachte Verbraucher (2) mit Energie versorgt.
PCT/EP2004/006508 2003-07-29 2004-06-17 Berührungslose energieversorgung für bewegte verbraucher WO2005021317A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04736981A EP1651464A1 (de) 2003-07-29 2004-06-17 Berührungslose energieversorgung für bewegte verbraucher
US10/565,460 US7958830B2 (en) 2003-07-29 2004-06-17 Contactless energy supply for moving consumers
JP2006521405A JP4427544B2 (ja) 2003-07-29 2004-06-17 可動負荷用の無接触エネルギー供給部

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10334737A DE10334737A1 (de) 2003-07-29 2003-07-29 Berührungslose Energieversorgung für bewegte Verbraucher
DE10334737.2 2003-07-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005021317A1 true WO2005021317A1 (de) 2005-03-10

Family

ID=34088944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2004/006508 WO2005021317A1 (de) 2003-07-29 2004-06-17 Berührungslose energieversorgung für bewegte verbraucher

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7958830B2 (de)
EP (1) EP1651464A1 (de)
JP (1) JP4427544B2 (de)
DE (1) DE10334737A1 (de)
WO (1) WO2005021317A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101779368A (zh) * 2007-06-02 2010-07-14 拉斯·B·伯格曼 存储或运送系统
EP2691319A1 (de) * 2011-03-31 2014-02-05 ATS Automation Tooling Systems Inc. Positionseinstellsystem für paletten und entsprechendes verfahren
WO2023041698A1 (de) * 2021-09-17 2023-03-23 Beckhoff Automation Gmbh Energieübertragung in einem linearen transportsystem
US11848632B2 (en) 2020-08-28 2023-12-19 Schneider Electric Industries Sas Linear motor system and method for operating

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10334737A1 (de) * 2003-07-29 2005-02-24 Rexroth Indramat Gmbh Berührungslose Energieversorgung für bewegte Verbraucher
GB2461577A (en) 2008-07-04 2010-01-06 Bombardier Transp Gmbh System and method for transferring electric energy to a vehicle
GB2461578A (en) 2008-07-04 2010-01-06 Bombardier Transp Gmbh Transferring electric energy to a vehicle
GB2463693A (en) 2008-09-19 2010-03-24 Bombardier Transp Gmbh A system for transferring electric energy to a vehicle
GB2463692A (en) 2008-09-19 2010-03-24 Bombardier Transp Gmbh An arrangement for providing a vehicle with electric energy
US8630293B2 (en) * 2009-07-27 2014-01-14 Acciona Solar Power Solar power plant with scalable communications protocol
US9333875B2 (en) 2010-07-29 2016-05-10 Ats Automation Tooling Systems Inc. System and method for providing power to a moving element
WO2013044395A1 (en) 2011-09-30 2013-04-04 Ats Automation Tooling Systems Inc. System and method for providing vacuum to a moving element
DE102012224367A1 (de) 2012-12-27 2014-07-03 Robert Bosch Gmbh Linearantrieb
DE102013014248A1 (de) * 2013-08-27 2015-03-05 Herbert Weh Elektrischer Linearantrieb für den Straßenverkehr
KR101525559B1 (ko) * 2013-11-14 2015-06-03 한국철도기술연구원 공심형 3상 지상코일을 이용한 선형 추진 및 무선 급전 시스템
KR101606152B1 (ko) 2013-12-10 2016-03-24 한국과학기술원 무선충전 림 방식의 자기부상 하이브리드 차량에 전력 및 추진력을 제공하기 위한 장치 및 방법
EP3429072A1 (de) * 2017-07-13 2019-01-16 Siemens Aktiengesellschaft Energiebereitstellung auf einem sekundärteil in einem linearmotorbasierten system
EP4352854A1 (de) 2021-06-08 2024-04-17 B&R Industrial Automation GmbH Verfahren zur induktiven energieübertragung
DE102021124123A1 (de) 2021-09-17 2023-03-23 Beckhoff Automation Gmbh Energieübertragung in einem linearen Transportsystem
DE102021124122A1 (de) 2021-09-17 2023-03-23 Beckhoff Automation Gmbh Induktive Energieübertragungseinrichtung für ein lineares Transportsystem

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4126454A1 (de) * 1991-08-09 1993-02-11 Gruendl & Hoffmann Synchron-linearantrieb mit elektromagnetischer energieuebertragung

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5467718A (en) 1992-07-20 1995-11-21 Daifuku Co., Ltd. Magnetic levitation transport system with non-contact inductive power supply and battery charging
US5497038A (en) * 1994-04-08 1996-03-05 Power Paragon, Inc. Linear motor propulsion drive coil
DE19801586A1 (de) * 1998-01-19 1999-07-22 Daimler Chrysler Ag Anordnung zum Betreiben eines Transportsystems mit einem magnetischen Schwebefahrzeug
JPH11222122A (ja) * 1998-02-03 1999-08-17 Shinko Electric Co Ltd 分岐軌道を備えた搬送設備
US6021499A (en) * 1998-03-31 2000-02-01 Sony Corporation Of Japan Isolated ground reference DC power supply
DE29908095U1 (de) * 1999-05-06 2000-09-14 Cooper Power Tools GmbH & Co., 73463 Westhausen Transportsystem
DE19922441A1 (de) * 1999-05-07 2000-11-09 Transrapid International Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Magnetfahrzeugs
US6272025B1 (en) * 1999-10-01 2001-08-07 Online Power Supply, Inc. Individual for distributed non-saturated magnetic element(s) (referenced herein as NSME) power converters
AU2425401A (en) * 1999-11-23 2001-06-04 Magnemotion, Inc. Modular linear motor tracks and methods of fabricating same
KR100392308B1 (ko) * 2000-12-29 2003-07-23 한국전기연구원 영구자석 여자 동기형 전동기와 비접촉 전원공급기의 결합장치
US7204192B2 (en) * 2001-07-02 2007-04-17 Magna Force, Inc. Apparatus, systems and methods for levitating and moving objects
US6899036B2 (en) * 2001-07-02 2005-05-31 Magna Force, Inc. Apparatus, systems and methods for levitating and moving objects
US7040481B1 (en) * 2002-01-08 2006-05-09 Anorad Corporation Apparatus, method of manufacturing and method of using a linear actuator
JP3780251B2 (ja) * 2002-11-20 2006-05-31 株式会社日立製作所 インターフェース回路，それを用いた電力変換装置およびそれを用いた電動車両
US20050061195A1 (en) * 2002-12-12 2005-03-24 Heinrich Lutz Conveying device
JP4042627B2 (ja) * 2003-05-20 2008-02-06 ソニー株式会社 電源電圧変換回路およびその制御方法、ならびに表示装置および携帯端末
DE10334737A1 (de) * 2003-07-29 2005-02-24 Rexroth Indramat Gmbh Berührungslose Energieversorgung für bewegte Verbraucher
US7394298B2 (en) * 2004-08-16 2008-07-01 Intel Corporation Stepwise drivers for DC/DC converters
US20080303355A1 (en) * 2007-03-16 2008-12-11 Orlo James Fiske Rail motor system and method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4126454A1 (de) * 1991-08-09 1993-02-11 Gruendl & Hoffmann Synchron-linearantrieb mit elektromagnetischer energieuebertragung

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AZUKIZAWA T ET AL: "A LINEAR INDUCTION MOTOR CONTROL SYSTEM FOR MAGNETICALLY LEVITATED CARRIER SYSTEM", IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY, IEEE INC. NEW YORK, US, vol. 38, no. 2, 1 May 1989 (1989-05-01), pages 102 - 108, XP000099587, ISSN: 0018-9545 *
SEKI K ET AL: "Discontinuous arrangement of long stator linear synchronous motor for transportation system", POWER ELECTRONICS AND DRIVE SYSTEMS, 1997. PROCEEDINGS., 1997 INTERNATIONAL CONFERENCE ON SINGAPORE 26-29 MAY 1997, NEW YORK, NY, USA,IEEE, US, 26 May 1997 (1997-05-26), pages 697 - 702, XP010244584, ISBN: 0-7803-3773-5 *
SHIBATA M ET AL: "ON-BOARD POWER SUPPLY SYSTEM OF A MAGNETICALLY LEVITATED VEHICLE", IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, IEEE INC. NEW YORK, US, vol. 28, no. 1, 1992, pages 474 - 477, XP000258042, ISSN: 0018-9464 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101779368A (zh) * 2007-06-02 2010-07-14 拉斯·B·伯格曼 存储或运送系统
EP2691319A1 (de) * 2011-03-31 2014-02-05 ATS Automation Tooling Systems Inc. Positionseinstellsystem für paletten und entsprechendes verfahren
EP2691319A4 (de) * 2011-03-31 2015-04-08 Automation Tooling Syst Positionseinstellsystem für paletten und entsprechendes verfahren
US11848632B2 (en) 2020-08-28 2023-12-19 Schneider Electric Industries Sas Linear motor system and method for operating
WO2023041698A1 (de) * 2021-09-17 2023-03-23 Beckhoff Automation Gmbh Energieübertragung in einem linearen transportsystem

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007500494A (ja) 2007-01-11
US7958830B2 (en) 2011-06-14
US20070289476A1 (en) 2007-12-20
EP1651464A1 (de) 2006-05-03
DE10334737A1 (de) 2005-02-24
JP4427544B2 (ja) 2010-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005021317A1 (de) Berührungslose energieversorgung für bewegte verbraucher
EP0399268B1 (de) Vorrichtung zum Betreiben eines Magnetfahrzeugs
DE10334736A1 (de) Linearmotor mit Fortbewegungsregelung
AT517219B1 (de) Verfahren und Langstatorlinearmotor zur Übergabe einer Transporteinheit an einer Übergabeposition
AT519664B1 (de) Verfahren zur Regelung der Normalkraft einer Transporteinheit eines Langstatorlinearmotors
EP2576277B1 (de) Elektrische schaltung für einen energiespeicher eines fahrzeuges, ladestation und verfahren zum aufladen eines energiespeichers
EP3251986A1 (de) Verfahren zum betreiben eines langstatorlinearmotors
EP0607157A1 (de) Spurgeführtes transportfahrzeug
DE19922441A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Magnetfahrzeugs
EP0452375B1 (de) Automatische guttransportvorrichtung mit linearmotorgetriebenen transportelementen
EP3251985A1 (de) Verfahren zum betreiben eines langstatorlinearmotors
EP1352778A2 (de) Vorrichtung zum Betreiben eines Magnetfahrzeugs
EP3581428B1 (de) Kurzschlussbremsung eines llm
EP2027646B1 (de) Ansteuerung mit wechselrichtern bei geringen schaltverlusten
EP1864370A1 (de) Linearmotor und verfahren zum betrieb eines linearmotors
EP2941825A2 (de) Verfahren zum betreiben einer linearmotoranordnung und linearmotoranordnung
DE19723233A1 (de) Abschnittswechselverfahren für Bahnsysteme mit Langstator-Linearmotor
EP3363751A2 (de) Verfahren zur übergabe einer transporteinheit eines langstatorlinearmotors an einer übergabeposition
EP1666184A1 (de) Energieversorgung für Widerstandsschweissanlagen
EP3642932A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur aktiven erzeugung und einprägung von blindleistung in induktive übertragungssystem
DE10227253A1 (de) Vorrichtung zum Betreiben eines Magnetfahrzeugs
EP3429072A1 (de) Energiebereitstellung auf einem sekundärteil in einem linearmotorbasierten system
DE19606277B4 (de) Einrichtung zum Betrieb von spurgeführten Fahrzeugen, insbesondere Schwebefahrzeugen, über Linearmotoren
EP1530534A1 (de) Pendelmoment kompensation eines elektrischen triebfahrzeuges
DE1563962C (de) Schaltungsanordnung zum Antrieb eines wahlweise aus einem Wechselstrom oder Gleichstromnetz speisbaren elektrischen Triebfahrzeuges

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2004736981

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006521405

Country of ref document: JP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2004736981

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10565460

Country of ref document: US

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 2004736981

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10565460

Country of ref document: US