(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 261 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 16/47 EP 261 B1 (13) (51) T3 Int.Cl. H02P 6/182 (16.01) H02K 11/2 (16.01) H02K 41/03 (06.01) H02K 29/12 (06.01) H02P 6/18 (16.01) H02P /06 (16.01) H02P 6/00 (16.01) (54) Tytuł wynalazku: URZĄDZENIE WYKRYWANIA POŁOŻENIA DO SILNIKA LINIOWEGO O RUCHOMYM MAGNESIE () Pierwszeństwo: JP (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 12/19 () O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 17/07 (73) Uprawniony z patentu: Sabanci University, Istanbul, TR Fujitec Co., Ltd, Hikone, JP (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP 261 T3 SANDOR MARKON, Kyoto, JP AHMET ONAT, Istanbul, TR (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Izabela Szychulska-Hawranek KANCELARIA PRAWNO-PATENTOWA BELLEPAT ul. Płowiecka Przemyśl Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 -1- EP 261 URZĄDZENIE WYKRYWANIA POŁOŻENIA DO SILNIKA LINIOWEGO O RUCHOMYM MAGNESIE 5 Dziedzina techniki Wynalazek dotyczy wykrywacza położenia do wykrywania położenia biegnika w silniku liniowym o ruchomym magnesie, w którym to silniku biegnik porusza się w jednym kierunku wskutek działania pola magnetycznego wytworzonego poprzez przyłożenie napięcia do wielu cewek stojana. Stan techniki W przypadku silnika liniowego o ruchomym magnesie, wyposażonego w cewki stojana i magnes trwały biegnika drogie magnesy nie muszą być umieszczone wzdłuż toru. Ponadto biegnik nie wytwarza ciepła i nie wymaga zasilania. Więc silnik liniowy o ruchomym magnesie jest powszechnie stosowany jako źródło napędu mechanizmu transportowego, zwłaszcza o długim torze. W silniku liniowym o ruchomym magnesie stojan ma wiele cewek umieszczonych w jednym kierunku, a magnes trwały biegnika jest umieszczony tak, aby był przeciwległy do cewek stojana. Tak więc gdy wielofazowe napięcie przemienne zostanie przyłożone do cewek stojana dla utworzenia przesuwającego się pola magnetycznego, w biegniku wytwarza się parcie działania w tym samym kierunku co przesuwające się pole magnetyczne, wskutek czego biegnik porusza się w tym kierunku. W ostatnich latach zasugerowano stosowanie silnika liniowego o ruchomym magnesie jako źródło napędu windy, jak opisano powyżej (co przedstawiono na przykład w dokumencie patentowym 1). Dokument ze stanu techniki Dokument patentowy Dokument patentowy 1: japońskie zgłoszenie patentowe nr wyłożone do wglądu publicznego Podsumowanie wynalazku Problemy możliwe do rozwiązania dzięki wynalazkowi Gdy stosuje się silnik liniowy o ruchomym magnesie jako źródło napędu zwłaszcza dźwigu osobowego, powinny być wykonywane takie działania, które mają na celu zwiększenie dokładności zatrzymywania, zmniejszenie drgań, łagodzenie wstrząsów i inne działania umożliwiające poprawę komfortu podczas jazdy windą. Aby te działania mogły być przeprowadzone w dźwigu osobowym, położenie biegnika mającego być połączonym z kabiną dźwigu osobowego powinno wykrywać się z największą dokładnością, na przykład w milimetrach. Tradycyjnie silnik linowy o magnesie ruchomym jest wyposażony w koder liniowy do wykrywania z dużą dokładnością położenia biegnika. Serwosterowanie odbywa się przy zastosowaniu sygnału wykrywania położenia otrzymanego z kodera liniowego, więc parcie wytworzone w biegniku podlega sterowaniu. W tradycyjnej konstrukcji, gdzie stosuje się koder liniowy stojan jest wyposażony w sterownik odpowiedzialny za serwosterowanie, a biegnik jest wyposażony w czujnik do wykrywania położenia. Zatem aby sterownik mógł przeprowadzać serwosterowanie przy zastosowaniu sygnału wykrywania położenia, silnik liniowy o ruchomym magnesie powinien być wyposażony w środki łączności do przesyłania sygnału wykrywania położenia z biegnika do stojana.

3 5-2- EP 261 Jeśli stosuje się środki łączności bezprzewodowej jako takie środki łączności, może dojść do jej przerwania podczas przesyłania sygnału wykrywania położenia. Jeśli stosuje się środki łączności przewodowej, przewód łącznościowy powinien być umieszczony w wieży, w której porusza się kabina. Umieszczenie przewodu łącznościowego jest skomplikowane zwłaszcza w dźwigu z wieloma kabinami, gdzie wiele kabin porusza się w jednej wieży. W opisie US przedstawiono silnik liniowy zawierający stojan mający parzystą liczbę biegunów wydatnych rozmieszczonych pod równym kątem nachylenia i biegnik umieszony ruchomo w kierunku szybu. Niektóre bieguny wydatne stanowią uzwojenia fazowe, przy czym pozostałe bieguny wydatne stosuje się jako bieguny czujnika do wykrywania położenia i kierunku ruchu biegnika. W opisie US przedstawiono aparat do bezstykowego przesuwania drzwi, zawierający stojan utworzony z wielu magnesów i łożyska oporowe zawierające co najmniej jedną cewkę. Drzwi są przymocowane do łożysk oporowych wieszakami. Mechanizm sterowania wykrywa położenie każdego skrzydła drzwi przy zastosowaniu fazowej siły przeciwelektromotorycznej i wysyła elektryczny sygnał sterowania do łożysk oporowych. Zatem celem wynalazku jest zapewnienie wykrywacza położenia, który może wykrywać położenie biegnika po stronie stojana i który przeprowadza wykrywanie z dużą dokładnością w silniku liniowym o ruchomym magnesie. Środki umożliwiające rozwiązanie problemów Silnik liniowy o ruchomym magnesie pozwalający zrozumieć wynalazek zawiera stojan z wieloma cewkami rozmieszczonymi w jednym kierunku i biegnik z magnesem trwałym umieszonym tak, aby znajdował się przeciwlegle do stojana, przy czym wykrywacz położenia do silnika liniowego o ruchomym magnesie według wynalazku wykrywa położenie biegnika w silniku liniowym o ruchomym magnesie. Pole magnetyczne wytworzone poprzez przyłożenie napięcia do wielu cewek stojana powoduje, że biegnik przemieszcza się w danym kierunku. Wykrywacz położenia zawiera ciało magnetyczne przytwierdzone do biegnika. Wybiera się jedną cewkę więcej lub dwie cewki więcej, lub większą liczbę cewek i przykłada się napięcie do wybranej cewki, gdy mierzy się prąd lub napięcie indukowane w cewce sąsiedniej do wybranej cewki, a położenie ciała magnetycznego zmieniające się jako reakcja na położenie biegnika ustala się w oparciu o zmierzony prąd lub zmierzone napięcie. Zmiana położenia ciała magnetycznego wpływa na wzajemną indukcyjność pomiędzy sąsiednimi cewkami. Wykrywacz położenia wykorzystuje taką zmianę wzajemnej indukcyjności będącą rekcją na położenie ciała magnetycznego. Indukcyjność wzajemną ustala się jako stosunek pomiędzy napięciem przyłożonym do cewki a napięciem indukowanym w cewce znajdującej się w sąsiedztwie tej cewki. Dokładniej wykrywacz położenia zawiera: korpus magnetyczny przytwierdzony do biegnika; środki sterowania zasilaniem do wytwarzania pola magnetycznego dla wykrywania położenia poprzez przykładanie napięcia do cewki wybranej po odbiorze polecenia; środki mierzące do mierzenia prądu lub napięcia indukowanego w cewce wybranej po odbiorze polecenia; środki przekazywania poleceń; i środki ustalania położenia. Środki przekazywania poleceń przekazują pierwsze polecenie do środków sterowania zasilaniem przeznaczonych do wybierania jednej docelowej cewki lub większej liczby docelowych cewek przyłożenia napięcia, a drugie polecenie do środków mierzących przeznaczonych do wybrania cewki docelowej pomiaru prądu lub napięcia w pobliżu cewki do wybrania przez środki sterowania zasilaniem po odebraniu pierwszego polecenia. Środki ustalania położenia ustalają położenie ciała magnetycznego, które to położenie się zmienia w reakcji na położenie biegnika w oparciu o zmierzoną wartość otrzymaną przez środki mierzące poprzez sterowanie działaniem poleceń przez środki przekazywania poleceń. W wykrywaczu położenia po odebraniu pierwszego polecenia z środków przekazywania poleceń środki sterowania zasilaniem powodują przyłożenie napięcia do jednej cewki (wybranej

4 5-3- EP 261 cewki) lub większej liczby cewek wybranej w oparciu o pierwsze polecenie, wskutek czego wytwarza się pole magnetyczne wykrywania położenia. Następnie pole magnetyczne wykrywania położenia przechodzi przez wewnętrzną stronę cewki (cewka sąsiednia) znajdującej się w sąsiedztwie wybranej cewki. W konsekwencji indukuje się prąd lub napięcie w cewce sąsiedniej. Ciało magnetyczne ma mały opór magnetyczny. Tak więc gdy ciało magnetyczne znajduje się w położeniu przeciwległym do wybranej cewki, pole magnetyczne wykrywania położenia z łatwością przechodzi przez ciało magnetyczne. Zatem gęstość strumienia magnetycznego jest duża w położeniu, w którym znajduje się ciało magnetyczne i mała w innych położeniach. Więc gdy ciało magnetyczne znajduje się w położeniu obok cewki sąsiedniej, strumień magnetyczny przechodzący przez wewnętrzną stronę cewki sąsiedniej zwiększa się, wskutek czego prąd indukowany lub napięcie indukowane w cewce sąsiedniej wzrasta. Natomiast gdy ciało magnetyczne odsunie się od położenia obok cewki sąsiedniej, strumień magnetyczny przechodzący przez wewnętrzną stronę cewki sąsiedniej zmniejsza się, wskutek czego prąd indukowany lub napięcie indukowane w cewce sąsiedniej maleje. To znaczy, że prąd lub napięcie będące reakcją na położenie ciała magnetycznego jest indukowane w cewce sąsiedniej. W wykrywaczu położenia środek mierzący wybiera cewkę sąsiednią i mierzy prąd indukowany lub napięcie indukowane w cewce sąsiedniej. Środki ustalania położenia otrzymują zmierzoną wartość uzyskaną przez środki mierzące, aby możliwe było ustalanie położenie ciała magnetycznego, które to położenie odpowiada zmierzonej wartości. W konsekwencji wykrywa się położenie biegnika odpowiadające położeniu ciała magnetycznego. Według jednego aspektu wynalazku zapewniono wykrywacz położenia do silnika liniowego o ruchomym magnesie, przy czym silnik liniowy o ruchomym magnesie zawiera stojan z wieloma cewkami umieszczonym w jednym kierunku i biegnik z magnesem trwałym umieszczonym tak, aby znajdował się przeciwlegle do stojana, przy czym pole magnetyczne wytworzone poprzez przyłożenie napięcia do wielu cewek stojana powoduje przesunięcie biegnika w tym kierunku, przy czym wykrywacz położenia wykrywa położenie biegnika w silniku liniowym o ruchomym magnesie, przy czym wykrywacz położenia zawiera: ciało magnetyczne przytwierdzone do biegnika i umieszczone w takim położeniu, aby było przeciwległe do cewki, która jest inna od cewki przeciwległej do magnesu trwałego; środki sterowania zasilaniem skonfigurowane do wybierania cewki przeciwległej do ciała magnetycznego i generowania pola magnetycznego wykrywania położenia poprzez przyłożenie napięcia po odbiorze pierwszego polecenia; środki mierzące skonfigurowane do wybierania cewek w parze umieszczonych po przeciwnych stronach cewki i mierzenia prądu lub napięcia indukowanego w parze cewek wybranych po odbiorze drugiego polecenia; środki przekazywania poleceń do przekazania pierwszego polecenia do środków sterowania zasilaniem i drugiego polecenia do środków mierzących; środki ustalania położenia do ustalenia położenia ciała magnetycznego, które to położenie zmienia się w reakcji na położenie biegnika w oparciu o dwie zmierzone wartości otrzymane przez środki mierzące w wyniku sterowania działaniem przekazywania poleceń przez środki przekazywania poleceń; i środki zapisu, gdzie zapisywana jest tablica wskazująca na zależność pomiędzy położeniem ciała magnetycznego i prądami lub napięciami indukowanymi w parze cewek; gdzie w oparciu o tablicę zapisaną w środkach zapisywania środki ustalania położenia ustalają co najmniej jedno położenie odpowiadające jednej ze zmierzonych wartości otrzymanych przez środki mierzące jako pierwszą informację dotyczącą położenia, ustalają co najmniej jedno położenie odpowiadające drugiej ze zmierzonych wartości jako drugą informację dotyczącą

5 -4- EP 261 położenia, wybierają położenie, które jest zawarte w pierwszej informacji dotyczącej położenia i które pokrywa się z położeniem zawartym lub jest bliskie położeniu zawartemu w drugiej informacji dotyczącej położenia, i ustala wybrane położenie jako położenie ciała magnetycznego. 5 Gdy mierzy się prąd indukowany lub napięcie indukowane w jednej z cewek pary po przeciwnych stronach cewki, do której przykłada się napięcie, otrzymana w ten sposób wartość zmierzona może odpowiadać wielu położeniom. Zatem położenia ciała magnetycznego nie można jednoznacznie określić tylko poprzez pomiar prądu lub napięcia indukowanego w jednej z cewek. W pierwszej, konkretnej konstrukcji mierzy się prąd indukowany lub napięcie indukowane w drugiej cewce oprócz prądu lub napięcia indukowanego, a dwie zmierzone wartości otrzymywane w ten sposób są uzyskiwane przez środki ustalania położenia. Następnie środki ustalania położenia wybierają położenie z jednego położenia odpowiadającego jednej wartości zmierzonej lub wielu położeń odpowiadających jednej wartości zmierzonej, która pokrywa się z położeniem lub jest zbliżona do jednego położenia odpowiadającego drugiej wartości zmierzonej lub wielu położeniom odpowiadającym drugiej wartości zmierzonej. Zatem położenia ciała magnetycznego nie można jednoznacznie określić przy zastosowaniu tylko jednej ze zmierzonych wartości, lecz można je określić w oparciu o obie zmierzone wartości. Tabele można określić na podstawie rozmiaru cewki, liczby obrotów przewodu drutowego w cewce, rozmiaru ciała magnetycznego, właściwości magnetycznych ciała magnetycznego i innych, i otrzymać zawczasu na drodze doświadczeń lub analiz. Według innego aspektu wynalazku zapewniono wykrywacz położenia do silnika liniowego o magnesie ruchomym, przy czym silnik liniowy o magnesie ruchomym zawiera stojan z wieloma cewkami umieszczonymi w jednym kierunku i biegnik z magnesem trwałym umieszczonym tak, aby był przeciwległy do stojana, przy czym pole magnetyczne wytworzone poprzez przyłożenie napięcia do wielu cewek stojana powoduje przesunięcie się biegnika w tym kierunku, przy czym wykrywacz położenia wykrywa położenie biegnika w silniku liniowym o ruchomym magnesie, przy czym wykrywacz położenia zawiera: ciało magnetyczne przytwierdzone do biegnika i umieszczone w położeniu przeciwległym do cewki, która jest inna od cewki przeciwległej do magnesu trwałego; środki sterowania zasilaniem skonfigurowane do wybierania pary cewek, które zawierają między sobą cewkę przeciwległą do ciała magnetycznego, i wytwarzania pola magnetycznego wykrywania położenia poprzez przyłożenie napięcia do pary cewek wybranych po odbiorze pierwszego polecenia; środki mierzące do mierzenia prądu lub napięcia indukowanego w cewce, która jest zawarta pomiędzy parą cewek po odbiorze drugiego polecenia; środki przekazywania poleceń do przekazywania pierwszego polecenia do środków sterowania zasilaniem i drugiego polecenia do środków mierzących; środki ustalania położenia do ustalania położenia ciała magnetycznego, które to położenie zmienia się w reakcji na położenie biegnika w oparciu o zmierzoną wartość otrzymaną przez środki mierzące wskutek sterowania działaniem przekazywania poleceń przez środki przekazywania poleceń; środki regulacji napięcia do uzyskiwania zmierzonej wartości otrzymanej przez środki mierzące i do regulacji napięć, jakie mają być przyłożone do cewek w parze w taki sposób, aby zmierzona wartość otrzymana przez środki mierzące stała się pewną wielkością poprzez sterowanie środkami sterowania zasilaniem w oparciu uzyskaną wartość zmierzoną; i środki oceny do uzyskiwania zmierzonej wartości otrzymanej przez środki mierzące i do ustalania, czy uzyskania wartość zmierzona pokrywa się z pewną wartością lub jest do niej zbliżona;

6 5-5- EP 261 gdy środki oceny ocenią, że zmierzona wartość pokrywa się z pewną wartością lub jest do niej zbliżona, środki ustalania położenia uzyskują wartości napięcia przykładanego do cewek w parze z środków sterowania zasilaniem i ustalają położenie ciała magnetycznego w oparciu o dwie uzyskane wartości napięcia. W drugiej konkretnej konstrukcji, aby ustalić prąd lub napięcie indukowane w cewce (cewka pośrednia) zawartej pomiędzy cewkami w parze na pewną wartość, napięcia przykładane do cewki w parze dostosowuje się tak, aby prąd indukowany lub napięcie indukowane w cewce pośredniej miało pewną wartość. Środki ustalania położenia uzyskują dwie dostosowane wartości napięcia od środków sterowania zasilaniem. Uzyskane w ten sposób dwie wartości napięcia zmieniają się w reakcji na położenie ciała magnetycznego i mają zależność wzajemnie jednoznaczną z położeniem ciała magnetycznego. Tak więc w wykrywaczu położenia można jednoznacznie określić położenie ciała magnetycznego przy zastosowaniu dwóch wartości napięcia uzyskanych z środków sterowania zasilaniem. Dokładniej środki sterowania zasilaniem powodują przyłożenie napięć do cewek w parze wybranej po odebraniu pierwszego polecenia z środków przekazywania poleceń w taki sposób, aby pola magnetyczne w przeciwnych kierunkach były wytwarzane po wewnętrznej stronie cewki zawartej pomiędzy cewkami w parze. W tej konkretnej konstrukcji napięcia przykładane do cewek w parze są łatwe do dostosowania w taki sposób, aby prąd indukowany lub napięcie indukowane w cewce zawartej pomiędzy cewkami w parze miało pewną wartość napięcia. Ponadto, dokładniej środki regulacji napięcia sterują środkami sterowania zasilaniem, aby dostosować napięcia do przyłożenia do cewek w parze w taki sposób, aby pola magnetyczne wytworzone poprzez przyłożenie napięć do cewek w parze wyrównywały się wzajemnie po wewnętrznej stronie cewki zawartej pomiędzy cewkami w parze. Wykrywacz położenia drugiej konkretnej konstrukcji ponadto zawiera środki zapisu, w których zapisuje się tablicę wskazującą na zależność pomiędzy położeniem ciała magnetycznego a napięciami, przy czym napięcia przykłada się do cewek w parze, gdy zmierzona wartość otrzymana przez środki mierzące jest taka sama jak pewna wartość. W oparciu o tablicę zapisaną w środkach zapisu środki ustalania położenia ustalają położenie ciała magnetycznego na podstawie dwóch wartości napięć otrzymanych z środków sterowania zasilaniem. W wykrywaczu położenia ciało magnetyczne jest umieszczone w położeniu przeciwległym do cewki, która jest inna od cewki przeciwległej do magnesu trwałego. Ponadto ciało magnetyczne jest wykonane z materiału paramagnetycznego. W wykrywaczu położenia stojan jest podzielony na wiele segmentów, a w każdym z nich wiele cewek jest umieszczonych w jednym kierunku. Środki sterowania zasilaniem mogą sterować napięciem do przyłożenia do każdej cewki dla danego segmentu. Tak więc położenie ciała magnetycznego można wykrywać przy małym zużyciu energii. Ponadto każdy segment zawiera co najmniej jeden zbiór cewek, który tworzą trzy cewki. W wykrywaczu położenia, napięcia przykładane przez środki sterowania zasilaniem do wielu cewek są napięciami przemiennymi. Dzięki zastosowaniu napięcia przemiennego, gdy biegnik i zatem ciało magnetyczne zatrzymują się, indukuje się prąd lub napięcie w cewce w sąsiedztwie cewki, do której przykłada się napięcie, aby można było wykryć położenie ciała magnetycznego. Efekt działania wynalazku Wykrywacz położenia do silnika liniowego o ruchomym magnesie według wynalazku może wykrywać położenie biegnika po stronie stojana i przeprowadzać wykrywanie z dużą dokładnością. Krótki opis rysunków

7 5-6- EP 261 Figura 1 jest rzutem pionowym silnika liniowego o ruchomym magnesie. Figura 2 jest rzutem pionowym grupy cewek, w które wyposażony jest stojan. Figura 3 jest schematem blokowym sinika liniowego o magnesie ruchomym, zawierającego wykrywacz położenia według pierwszego przykładu wykonania wynalazku. Figura 4 jest rzutem pionowym, gdzie pokazano pierwszą postać wykrywania położenia w pierwszym przykładzie wykonania ze szczególnym uwzględnieniem trzech cewek umieszczonych w jednym kierunku. Figura 5 jest rzutem bocznym stanu pola magnetycznego w tej pierwszej postaci. Figura 6 jest rzutem pionowym drugiej postaci wykrywania położenia w pierwszym przykładzie wykonania ze szczególnym uwzględnieniem trzech cewek umieszczonych w tym kierunku. Figura 7 jest rzutem bocznym stanu pola magnetycznego w tej drugiej postaci. Figura 8 jest rzutem pionowym, gdzie pokazano trzecią postać wykrywania położenia w pierwszym przykładzie wykonania ze szczególnym uwzględnieniem trzech cewek umieszonych w tym kierunku. Figura 9 jest rzutem bocznym stanu ciała magnetycznego w tej trzeciej postaci. Na figurze pokazano zależności pomiędzy położeniem ciała magnetycznego a napięciami indukowanymi. Figura 11 jest schematem blokowym silnika liniowego o magnesie ruchomym, zawierającego wykrywacz położenia według drugiego przykładu wykonania. Figura 12 jest rzutem pionowym, gdzie pokazano pierwszą postać wykrywania położenia w drugim przykładzie wykonania ze szczególnym uwzględnieniem trzech cewek umieszczonych w tym kierunku. Figura 13 jest rzutem bocznym stanów pól magnetycznych w pierwszej postaci przed regulacją napięcia. Figura 14 jest rzutem pionowym, gdzie pokazano drugą postać wykrywania położenia w drugim przykładzie wykonania ze szczególnym uwzględnieniem trzech cewek umieszczonych w tym kierunku. Figura jest rzutem bocznym stanów pól magnetycznych w drugiej postaci przed regulacją napięcia. Figura 16 jest rzutem pionowym, gdzie pokazano trzecią postać wykrywania położenia w drugim przykładzie wykonania ze szczególnym uwzględnieniem trzech cewek umieszczonych w tym kierunku. Figura 17 jest rzutem bocznym stanów pól magnetycznych w trzeciej postaci przed regulacją napięcia. Na figurze 18 pokazano regulację napięcia przeprowadzaną przez środki regulacji napięcia. Figura 19 jest rzutem bocznym stanów pól magnetycznych w drugiej postaci w drugim przykładzie wykonania po przeprowadzeniu regulacji napięcia. Figura jest rzutem bocznym stanów pól magnetycznych w trzeciej postaci w drugim przykładzie wykonania po przeprowadzeniu regulacji napięcia. Figura 21 jest rzutem bocznym stanów pól magnetycznych w czwartej postaci wykrywania położenia w drugim przykładzie wykonania. Przykłady wykonania wynalazku Przykłady wykonania wykrywacza położenia do silnika liniowego o ruchomym magnesie według wynalazku opisano szczegółowo poniżej w odniesieniu do rysunków. 1. Silnik liniowy o magnesie ruchomym Jak pokazano na figurze 1, silnik liniowy 1 o ruchomym magnesie zawiera stojan 2 rozciągający się w jednym kierunku i biegnik 3 z wieloma magnesami trwałymi (nie pokazano)

8 5-7- EP 261 umieszczonymi tak, aby były przeciwległe do stojana 2. Stojan 2 jest utworzony poprzez połączenie wielu podzielonych segmentów 21, w rzędzie. Jak pokazano na figurze 2 każdy segment 21 ma grupę cewek 22 na powierzchni przeciwległej do biegnika 3. Grupa cewek 22 zawiera cztery zestawy cewek, z których każdy zestaw ma cewkę 22u fazy U, do której to cewki przykłada się napięcie przemienne fazy U, cewkę 22v fazy V, do której to cewki przykłada się napięcie przemienne fazy V i cewkę 22w fazy W, do której to cewki przykłada się napięcie przemienne fazy W. Cewki 22u, 22v i 22w faz od U do W każdego zestawu cewek są umieszczone w jednym kierunku w porządku U, V i W. Sąsiednie cewki zachodzą na siebie częściowo. W każdej grupie cewek 22 cztery cewki każdej fazy są połączone szeregowo. To znaczy, że cztery cewki 22u fazy U tworzą połączoną szeregowo cewkę 23u fazy U, w której to cewce cztery cewki 22u fazy U są połączone szeregowo, cztery cewki 22v fazy V tworzą połączoną szeregowo cewkę fazy 23v fazy V, w której to cewce cztery cewki 22v fazy V są połączone szeregowo i cztery cewki 22w fazy W tworzą połączoną szeregowo cewkę 23w fazy W, w której to cewce cztery cewki 22w fazy W są połączone szeregowo. Każdy z magnesów trwałych (nie pokazano), w które biegnik 3 jest wyposażony ma bieguny północne i południowe po przeciwnych stronach określonych w tym kierunku i każdy ma długość zasadniczo taką samą długość jak odległość środka τ (patrz figura 2) pomiędzy cewką 22u fazy U i cewką 22w fazy W, które należą do tego samego zestawu cewek. Jak pokazano na figurze 3, stojan 2 silnika liniowego 1 o ruchomym magnesie zawiera przemiennik 41 i środki sterowania przemiennikiem do sterowania przemiennikiem 41. Przemiennik 41 może sterować napięciem przemiennym, jakie ma być przyłożone do każdej cewki połączonej szeregowo segment po segmencie 21. Po odbiorze polecenia sterowania z środków sterowania przemiennikiem przemiennik 41 przykłada trójfazowe napięcie przemienne do grupy 22 cewek w oparciu o odebrane polecenie sterowania, wskutek czego wytwarzane jest przesuwające się pole magnetyczne na powierzchni stojana 2, na którym cewki są umieszczone. Przemiennik 1 może kontrolować wielkość lub prędkość rozchodzenia się przesuwającego się pola magnetycznego. Gdy przemiennik 41 przykłada trójfazowe napięcie przemienne do grupy 14 cewek, napięcie przemienne fazy U Vu (= Vu(+) - Vu(-)) jest przykładane w całej, połączonej szeregowo cewce 23u fazy U, napięcie przemienne fazy V Vv (= Vv(+) - Vv(-)) jest przykładane w całej, połączonej szeregowo cewce 23v fazy V i fazowe napięcie przemienne Vw (= Vw(+) - Vw(-)) jest przykładane w całej, połączonej fazowo cewce 23w fazy W. Gdy przesuwające się pole magnetyczne zostanie wytworzone na powierzchni stojana 2, na którym cewki są umieszczone, wytwarza się parcie w biegniku 3 do działania w tym samym kierunku co przesuwające się pole magnetyczne, co powoduje, że biegnik 3 przemieszcza się w tym samym kierunku. Poprzez kontrolowanie wielkości lub prędkości rozchodzenia się przesuwającego się pola magnetycznego steruje się biegnikiem 3 pod względem szybkości i innymi względami. Przemiennik 41 przykłada trójfazowe napięcie przemienne w reakcji na polecenie sterowania z środków sterowania przemiennikiem tylko do tych segmentów 21,... 21, które mają być przeciwległe do biegnika 3 częściowo lub w całości (ukośnie, kreskowane segmenty pokazane na figurze 1). To znaczy, że przemiennik 41 wybiera dwie grupy cewek lub większą liczbę grup cewek 22,... 22, do których przykładane są trójfazowe napięcia przemienne w reakcji na polecenie z środków sterowania przemiennikiem i przykłada trójfazowe napięcia przemienne do dwóch wybranych grup 22, 22, cewek lub większej liczby takich grup, co powoduje wytworzenie przesuwającego się pola magnetycznego. Tak więc silnik liniowy 1 o ruchomym magnesie jest napędzany przy małym zużyciu energii. W silniku liniowym 1 o ruchomym magnesie biegnik 3 ponadto ma przytwierdzone ciało magnetyczne 5, jak pokazano na figurze 1. Ciało magnetyczne 5 jest wykonane z materiału

9 5-8- EP 261 paramagnetycznego. Ciało magnetyczne 5 jest umieszczone w położeniu przeciwległym do segmentu 21 innego od grupy segmentów 21 przeciwległych do biegnika 3 częściowo lub w całości. W tym przypadku ciało magnetyczne 5 jest umieszczone w położeniu, które ma być przeciwległe do segmentu 21 niezależnie od tej grupy z jednym segmentem 21 zawartym między nimi. Silnik liniowy 1 o ruchomym magnesie jest wyposażony w wykrywacz położenia do wykrywania położenia biegnika 3. Ciało magnetyczne 5 i przemiennik 41 opisane powyżej stanowią część wykrywacza położenia. 2. Pierwszy przykład wykonania wykrywacza położenia Jak pokazano na figurze 3, wykrywacz położenia według pierwszego przykładu wykonania zawiera środki mierzące 42, środki 43 przekazywania poleceń, środki 44 ustalania położenia i środki zapisu oprócz ciała magnetycznego 5 i przemiennika 41. Przemiennik 41 może odbierać pierwsze polecenie z środków 43 przekazywania poleceń, które jest inne od wyżej opisanego polecenia z środków sterowania przemiennikiem. Po odebraniu pierwszego polecenia z środków 43 przekazywania poleceń przemiennik 41 wybiera jedną, połączoną szeregowo cewkę z połączonych szeregowo cewek 23u, 23v i 23w faz od U do W, które to cewki są umieszone w segmencie 21 przeciwległym do ciała magnetycznego 5 i przykłada napięcie przemienne do wybranej cewki połączonej szeregowo. W konsekwencji na powierzchni segmentu 21, na którym umieszczone są cewki i który jest przeciwległy do ciała magnetycznego 5 wytwarza się pole magnetyczne wykrywania położenia inne od przesuwającego się pola magnetycznego. Środki mierzące 42 mogą odebrać drugie polecenie z środków 43 przekazywania poleceń, które jest inne od pierwszego polecenia. Po odbiorze drugiego polecenia z środków 43 przekazywania poleceń środki mierzące 42 wybierają dwie, szeregowo połączone cewki z szeregowo połączonych cewek 23u, 23v i 23w faz od U do W, które to cewki są umieszczone w segmencie 21 przeciwległym do ciała magnetycznego 5 i mierzą napięcia (napięcie indukowane) indukowane w dwóch wybranych, szeregowo połączonych cewkach. W reakcji na polecenie sterowania z środków 44 ustalania położenia środki 43 przekazywania poleceń przekazują pierwsze polecenie do przemiennika 41 przeznaczonego do wybrania jednej, połączonej szeregowo cewki jako miejsce docelowe przyłożenia napięcia z szeregowo połączonych cewek 23u, 23v i 23w faz od U do W, które to cewki są umieszczone w segmencie 21 przeciwległym do ciała magnetycznego 5. Ponadto środki 43 przekazywania poleceń przekazują drugie polecenie do środków mierzących 42 przeznaczonych do wybrania innych, szeregowo połączonych cewek w parze jako miejsc docelowych pomiaru indukowanych napięć, które to cewki są inne od szeregowo połączonej cewki, jaka ma zostać wybrana przez przemiennik 41 po odbiorze pierwszego polecenia. Ten przykład wykonania opisano poniżej ze szczególnym uwzględnieniem trzech cewek 22u, 22v and 22w, które są umieszone w danym kierunku i które należą do cewek połączonych szeregowo 23u, 23v i 23w faz od U do W (patrz na przykład figura 4). Jak pokazano na figurze 4, gdy przemiennik 41 wybiera cewkę 22u fazy U po odbiorze pierwszego polecenia z środków 43 przekazywania poleceń, środki mierzące 42 wybierają cewkę 22v fazy V i cewkę 22w fazy W po odbiorze drugiego polecenia z środków 43 przekazywania poleceń, które to środki są umieszczone po przeciwnych stronach wybranej przez przemiennik 41 cewki 22u fazy U po odbiorze pierwszego polecenia. W tym przypadku napięcie przemienne VuO przykłada się do cewki 22u fazy U, aby wytworzyć pole magnetyczne Bu wykrywania położenia, jak pokazano na figurze 4. Zatem, jak pokazano na figurze 5, pole magnetyczne Bu wykrywania położenia przechodzi przez obszary wewnątrz cewki 22v fazy V i cewki 22w fazy W, w których cewki zachodzą na siebie. Następnie napięcia Vvi i Vwi są indukowane w cewce 22v fazy V i cewce 22w fazy W, i środki mierzące 42 mierzą indukowane napięcia Vvi i Vwi.

10 5-9- EP 261 Ciało magnetyczne 5 ma mały opór magnetyczny. Tak więc gdy ciało magnetyczne 5 znajduje się w położeniu przeciwległym do cewki 22u fazy U, do której to cewki przykłada się napięcie przemienne, jak pokazano na figurze 6, pole magnetyczne Bu wykrywania położenia z łatwością przechodzi przez ciało magnetyczne 5. Więc gęstość strumienia magnetycznego pola magnetycznego Bu jest duża w położeniu, w którym znajduje się ciało magnetyczne 5 i jest mała w innych położeniach, jak pokazano na figurze 7. Zatem gdy ciało magnetyczne 5 znajduje się w położeniu przeciwległym do obszaru, w którym cewka 22u fazy U i sąsiadująca z nią cewka 22w fazy W zachodzą na siebie (gdy ciało magnetyczne 5 znajduje się w położeniu ciała magnetycznego x = -τ/4 lub w sąsiednim położeniu), jak pokazano na figurach 6 i 7, strumień magnetyczny pola magnetycznego Bu przechodzący przez wewnętrzną stronę cewki 22w fazy W zwiększa się, wskutek czego wzrasta napięcie Vwi indukowane w cewce 22w fazy W. Natomiast gdy ciało magnetyczne 5 odsunie się od położenia przeciwległego względem obszaru, w którym cewka 22u fazy U i cewka 22w fazy W zachodzą na siebie, jak pokazano na figurach 8 i 9, strumień magnetyczny pola magnetycznego Bu przechodzący przez wewnętrzną stronę cewki 22w fazy W maleje, wskutek czego zmniejsza się napięcie Vwi indukowane w cewce 22w fazy W. Tak więc napięcie Vwi reagujące na położenie x ciała magnetycznego 5 jest indukowane w cewce 22w fazy W, jak pokazano na figurze. Na figurze pokazano, że wielkość Vwi indukowanego napięcia Vwi zmienia się w reakcji na położenie X ciała magnetycznego. Gdy ciało magnetyczne 5 znajduje się w położeniu przeciwległym do obszaru, w którym cewka 22u fazy U i sąsiadująca z nią cewka 22v fazy V zachodzą na siebie (gdy ciało magnetyczne 5 znajduje się w położeniu ciała magnetycznego x = +τ/4 lub są sąsiednim położeniu), jak pokazano na figurach 8 i 9, strumień magnetyczny pola magnetycznego Bu przechodzący przez wewnętrzną stronę cewki 22v fazy V zwiększa się, wskutek czego wzrasta napięcie Vvi indukowane w cewce 22v fazy V. Natomiast gdy ciało magnetyczne 5 odsunie się od położenia przeciwległego względem obszaru, w którym cewka 22u fazy U i cewka 22v fazy V zachodzą na siebie, jak pokazano na figurach 8 i 9, strumień magnetyczny pola magnetycznego Bu przechodzący przez wewnętrzną stronę cewki 22v fazy V maleje, wskutek czego zmniejsza się napięcie Vvi indukowane w cewce 22v fazy V. Tak więc napięcie Vvi reagujące na położenie x ciała magnetycznego 5 jest indukowane w cewce 22v fazy W, jak pokazano na figurze. Na figurze pokazano, że wielkość Vvi indukowanego napięcia Vwi zmienia się w reakcji na położenie X ciała magnetycznego. Środki zapisu zawierają tablicę, gdzie pokazana jest zależność pomiędzy położeniem x ciała magnetycznego a wielkością Vvi napięcia indukowanego w cewce 22v fazy V, pokazanego na figurze i tablicę, gdzie pokazana jest zależność pomiędzy położeniem x ciała magnetycznego a wielkością Vwi napięcia indukowanego w cewce 22w fazy W, pokazanego na figurze. Te tablice ustala się na podstawie rozmiaru cewki, liczby obrotów drutu w cewce, rozmiaru ciała magnetycznego, właściwości magnetycznych ciała magnetycznego i innych, i można je otrzymać zawczasu na drodze doświadczeń lub analiz. Tablice można otrzymać eksperymentalnie w następujący sposób. Formułuje się model pola magnetycznego wokół układu zawierającego silnik liniowy 1 o ruchomym magnesie i ciało magnetyczne 5, i przeprowadza się analizę modelu pola magnetycznego sposobem elementów skończonych. Środki 44 ustalania położenia uzyskują dwie wartości indukowanego napięcia Vvi i Vwi jako zmierzone wartości Vvi0 i Vwi0, które są mierzone przez środki mierzące 42 i odbierane z tych środków. W oparciu o dwie uzyskane, zmierzone wartości Vvi0 i Vwi0 środki 44 ustalania położenia ustalają położenie ciała magnetycznego 5, które to położenie zmienia się w reakcji na położenie biegnika 3.

11 5 -- EP 261 Dokładniej, jak pokazano na figurze, w oparciu o tablice zapisane w środkach zapisu środki 44 ustalania położenia ustalają dwa położenia xvl (= x2) i xv2 (= x3) jako pierwszą informację o położeniu, które odpowiadają jednej zmierzonej wartości Vvi0 odebranej z środków mierzących 42, i ustalają dwa położenia (= xl) i xw2 (= x2) jako drugą informację o położeniu, które odpowiadają drugiej zmierzonej wartości Vwi0 odebranej z środków mierzących 42. Następnie środki 44 ustalania położenia porównują pierwszą i drugą informację o położeniu, aby wybrać położenie xvl (= x2) z położeń xvl (= x2) i xv2 (= x3) zawartych w pierwszej informacji o położeniu, które to położenie pokrywa się z położeniem lub jest zbliżone do położenia xwl (= xl) lub xw2 (= x2) zawartego w drugiej informacji o położeniu, i ustalają wybrane położenie xvl (=x2) jako położenie ciała magnetycznego 5. Gdy położenia odpowiadające zmierzonym wartościom Vvi0 i Vwi0 ustala się przy zastosowaniu tablic zapisanych w środkach zapisu, jak opisano powyżej, jedna z dwóch zmierzonych wartości Vvi0 Vwi0 zapewnia wiele położeń odpowiadających tej zmierzonej wartości (na przykład położenia xv1 i xv2 odpowiadają zmierzonej wartości VviO). Tak więc położenie ciała magnetycznego 5 można jednoznacznie określić. Natomiast w wykrywaczu położenia według pierwszego przykładu wykonania obie zmierzone wartości Vvi0 i Vwi0 zapewniają dwie odpowiednie informacje o położeniu. Zatem chociaż położenia ciała magnetycznego nie można jednoznacznie określić tylko przy zastosowaniu informacji o położeniu opartej na jednej zmierzonej wartości, można je określić jednoznacznie przy zastosowaniu informacji o położeniu opartej na drugiej zmierzonej wartości. Po jego wykryciu przez środki mierzące 42 napięcie indukowane wykrywa się z dużą dokładnością, ponieważ jego wielkość jest większa. To znaczy, że zależności (tablice) pomiędzy położeniem x ciała magnetycznego i indukowanymi napięciami pokazanymi na figurze zapewniają dużą niezawodność w poszczególnych przedziałach szerokości rzędu τ, przy czym położenia są traktowane jako poszczególne środki szerokości, w których napięcia indukowane mają wartości szczytowe. Tak więc w ramach wyżej opisanego ustalania położenia ciała magnetycznego 5 na podstawie dwóch zmierzonych wartości Vvi0 i Vwi0 opartych na tablicach położenie ciała magnetycznego 5 wykrywa się z dużą dokładnością w obszarze, w którym zależność pomiędzy położeniem x ciała magnetycznego a wielkością Vvi0 indukowanego napięcia i zależność pomiędzy położeniem x ciała magnetycznego z wielkością Vwi0 napięcia indukowanego pokrywają się częściowo w poszczególnych przedziałach dużej dokładności, mianowicie gdy jest wykrywane w przedziale gdzie x wynosi od -τ/4 do +τ/4 względem położenia środka cewki 22u fazy U (x = 0). Gdy przemiennik 41 wybierze cewkę 22v fazy V po odbiorze pierwszego polecenia z środków 43 przekazywania poleceń, a środki mierzące 42 wybiorą cewkę 22w fazy W i cewkę 22u fazy U po odbiorze drugiego polecenia z środków 43 przekazywania poleceń, które to środki są umieszczone po przeciwnych stronach cewki 22v fazy V wybranej przez przemiennik 41 po odbiorze pierwszego polecenia, położenie ciała magnetycznego 5 wykrywa się z dużą dokładnością w przedziale, gdzie x wynosi od -τ/4 do +τ/4 względem położenia środka cewek 22v fazy V (x = 0) w oparciu o tę samą zasadę, którą opisano powyżej. Podobnie gdy przemiennik 41 wybierze cewkę 22w fazy W po odbiorze pierwszego polecenia z środków 43 przekazywania poleceń, a środki mierzące 42 wybiorą cewkę 22u fazy U i cewkę 22v fazy V po odbiorze drugiego polecenia z środków 43 przekazywania poleceń, które to środki są umieszczone po przeciwnych stronach cewki 22w fazy W wybranej przez przemiennik 41 po odbiorze pierwszego polecenia, położenie ciała magnetycznego 5 wykrywa się z dużą dokładnością w przedziale, gdzie x wynosi od -τ/4 do +τ/4 względem położenia środka cewki 22w fazy W (x = 0). Kiedy napięcie przemienne przyłoży się do którejkolwiek cewki z cewek 22u, 22v i 22w faz od U do W, aby przeprowadzić wykrywanie, wykryte położenie ciała magnetycznego 5 może być poza przedziałem, gdzie x wynosi od -τ/4 do +τ/4. W tym przypadku napięcie przemienne

12 5-11- EP 261 przykłada się do innej cewki, aby ponownie przeprowadzić wykrywanie, tak żeby położenie ciała magnetycznego 5 mogło zostać wykryte z dużą dokładnością w przedziale, gdzie x wynosi od -τ/4 do +τ/4 względem położenia środka cewki, do której napięcie przemienne jest przykładane (x = 0). Tak więc wykrywacz położenia według pierwszego przykładu wykonania może wykryć położenie ciała magnetycznego 5 z dużą dokładnością bez względu na to, gdzie znajduje się wykryte położenie ciała magnetycznego 5. Jak opisano, wykrywacz położenia według pierwszego przykładu wykonania wykrywa położenie ciała magnetycznego 5 w oparciu o napięcie indukowane w cewce. Więc w silniku liniowym 1 o ruchomym magnesie położenie biegnika 3 wykrywa się po stronie stojana 2. Tak więc w przeciwieństwie do tradycyjnie stosowanych silników liniowych o ruchomym magnesie środki łączności nie muszą być zapewnione w silniku liniowym 1 o ruchomym magnesie, nawet gdy serwosterowanie lub temu podobne przeprowadza się w oparciu o wykryte położenie biegnika 3. Ponadto napięcie przemienne przykłada się do cewki, aby wytworzyć pole magnetyczne wykrywania położenia w wykrywaczu położenia opisanym powyżej. Więc wytworzone pole magnetyczne jest oscylującym polem magnetycznym. Tak więc nawet gdy biegnik 3 zatrzyma się i zatem pole magnetyczne 5 także się zatrzyma, napięcia są przykładane w sąsiednich cewkach w parze umieszczonych po przeciwnych stronach cewki, do której przykłada się napięcie przemienne, tak aby położenie ciała magnetycznego 5 mogło zostać wykryte. W wykrywaczu położenia opisanym powyżej napięcie przemienne przykłada się tylko do jednej, połączonej szeregowo cewki z szeregowo połączonych cewek 23u, 23v i 23w faz od U do W umieszczonych w segmencie 21 przeciwległym do ciała magnetycznego 5. To zmniejsza zużycie energii potrzebnej do wykrywania położenia ciała magnetycznego Drugi przykład wykonania wykrywacza położenia Jak pokazano na figurze 11, wykrywacz położenia według drugiego przykładu wykonania zawiera środki mierzące 42, środki 43 przekazywania poleceń, środki 44 ustalania położenia i środki zapisu, środki 46 regulacji napięcia i środki 47 oceny oprócz ciała magnetycznego 5 i przemiennika 41. Przemiennik 41 może odbierać pierwsze polecenie z środków 43 przekazywania poleceń, które jest inne od wyżej opisanego polecenia z środków sterowania przemiennikiem. Po odebraniu pierwszego polecenia z środków 43 przekazywania poleceń przemiennik 41 wybiera dwie, połączone szeregowo cewki z połączonych szeregowo cewek 23u, 23v i 23w faz od U do W, które to cewki są umieszone w segmencie 21 przeciwległym do ciała magnetycznego 5 i przykłada napięcia przemienne w przeciwnych kierunkach do dwóch wybranych cewek połączonych szeregowo. W konsekwencji na powierzchni segmentu 21, na którym umieszczone są cewki i który jest przeciwległy do ciała magnetycznego 5 wytwarza się pole magnetyczne wykrywania położenia inne od przesuwającego się pola magnetycznego. Środki mierzące 42 mogą odebrać drugie polecenie z środków 43 przekazywania poleceń, które jest inne pierwszego polecenia. Po odbiorze drugiego polecenia z środków 43 przekazywania poleceń środki mierzące 42 wybierają jedną, szeregowo połączoną cewkę z szeregowo połączonych cewek 23u, 23v i 23w faz od U do W, które to cewki są umieszczone w segmencie 21 przeciwległym do ciała magnetycznego 5 i mierzą napięcie (napięcie indukowane) indukowane w jednej, wybranej, szeregowo połączonej cewce. W reakcji na polecenie sterowania z środków 44 ustalania położenia środki 43 przekazywania poleceń przekazują pierwsze polecenie do przemiennika 41 przeznaczonego do wybrania dwóch, połączonych szeregowo cewek jako miejsca docelowe przyłożenia napięć z szeregowo połączonych cewek 23u, 23v i 23w faz od U do W, które to cewki są umieszczone w segmencie 21 przeciwległym do ciała magnetycznego 5 i do przyłożenia w przeciwnych kierunkach napięć przemiennych o tej samej, wcześniej określonej wartości V0 do dwóch

13 5-12- EP 261 wybranych, połączonych szeregowo cewek. Ponadto środki 43 przekazywania poleceń przekazują drugie polecenie do środków mierzących 42 przeznaczonych do wybrania drugiej, szeregowo połączonej cewki jako miejsce docelowe pomiaru indukowanego napięcia, która to cewka jest inna od szeregowo połączonych cewek, jakie mają zostać wybrane przez przemiennik 41 po odbiorze pierwszego polecenia. Ten przykład wykonania opisano poniżej ze szczególnym uwzględnieniem trzech cewek 22u, 22v and 22w, które są umieszone w danym kierunku i które należą do cewek połączonych szeregowo 23u, 23v i 23w faz od U do W (patrz na przykład figura 12). Jak pokazano na figurze 12, gdy przemiennik 41 wybiera cewkę 22v fazy V i cewkę 22w fazy W umieszczone tak, aby zawierały między nimi cewkę 22u fazy U po odbiorze pierwszego polecenia z środków 43 przekazywania poleceń, środki mierzące 42 wybierają cewkę 22u fazy U po odbiorze drugiego polecenia z środków 43 przekazywania poleceń, która to cewka jest zawarta pomiędzy cewką 22v fazy V i cewką 22w fazy W wybraną przez przemiennik po odbiorze pierwszego polecenia. W tym przypadku, jak pokazano na figurze 12, napięcie przemienne VuO przykłada się do cewki 22v fazy V, aby wytworzyć pole magnetyczne Bv wykrywania położenia. Ponadto do cewki 22w fazy W przykłada się napięcie przemienne Vw0 w kierunku przeciwnym do kierunku napięcia przemiennego Vv0 i o wcześniej ustalonej wartości V0, która jest taka sama jak wartość napięcia przemiennego Vv0, aby wytworzyć pole magnetyczne Bw wykrywania położenia w kierunku przeciwnym do kierunku pola magnetycznego Bv i wielkości takiej samej, jaką ma pole magnetyczne Bv. Zatem, jak pokazano na figurze 13, pola magnetyczne Bv i Bw wykrywania położenia przechodzą przez dwa obszary wewnątrz cewki 22u fazy U, w których cewki zachodzą na siebie. Do cewki 22v fazy V i cewki 22w fazy W odpowiednio przykłada się napięcie przemienne Vv0 i Vw0 w przeciwnych kierunkach i o tej samej, wcześniej ustalonej wartości V0. Zatem gdy ciało magnetyczne 5 nie znajduje się w położeniu przeciwległym do cewek 22u, 22v i 22w faz od U do W, jak pokazano na figurze 13, strumień magnetyczny pola magnetycznego Bv i strumień magnetyczny pola magnetycznego Bw przechodzący przez wewnętrzną stronę cewki 22u fazy U wyrównują się wzajemnie. Zatem napięcie nie jest prawie wcale indukowane w cewce 22u fazy U, tak aby napięcie mierzone przez środki mierzące 42 było zasadniczo równe zeru. Ciało magnetyczne 5 ma mały opór magnetyczny. Tak więc gdy ciało magnetyczne 5 znajduje się w położeniu przeciwległym do cewki 22w fazy W, do której to cewki przykłada się napięcie przemienne Vw0, jak pokazano na figurze 14, pole magnetyczne wu wykrywania położenia z łatwością przechodzi przez ciało magnetyczne 5. Więc gęstość strumienia magnetycznego pola magnetycznego Bw jest duża w położeniu, w którym znajduje się ciało magnetyczne 5 i jest mała w innych położeniach, jak pokazano na figurze. Gdy ciało magnetyczne 5 znajduje się w położeniu przeciwległym do cewki 22v fazy V, do której to cewki przykłada się napięcie przemienne Vv0, jak pokazano na figurze 14, gęstość strumienia magnetycznego Bv jest duża w położeniu, w którym znajduje się ciało magnetyczne 5 i mała w innych położeniach, jak pokazano na figurze 17. Zatem gdy ciało magnetyczne 5 znajduje się w obszarze, w którym cewka 22u fazy U i sąsiadująca z nią cewka 22w fazy W zachodzą na siebie (kiedy ciało magnetyczne 5 znajduje się w położeniu ciała magnetycznego x = -τ/4 lub sąsiednim położeniu), jak pokazano na figurach 14 i, strumień magnetyczny pola magnetycznego Bw przechodzący przez wewnętrzną stronę cewki 22u fazy U zwiększa się. Więc strumień magnetyczny pola magnetycznego Bw przechodzący przez wewnętrzną stronę cewki 22u fazy U staje się większy od strumienia magnetycznego pola magnetycznego Bv przechodzącego przez wewnętrzną stronę cewki 22u fazy U, wskutek czego napięcie Vui jest indukowane w cewce 22u fazy U. Napięcie indukowane Vui jest następnie mierzone przez środki mierzące 42. Natomiast gdy ciało magnetyczne 5 znajduje się w obszarze, w którym cewka 22u fazy U i przyległa do niej cewka 22v fazy V zachodzą na siebie (gdy ciało magnetyczne 5 znajduje się w

14 5-13- EP 261 położeniu ciała magnetycznego x = +τ/4 lub jego sąsiednim położeniu), jak pokazano na figurach 16 i 17, strumień magnetyczny pola magnetycznego Bv przechodzący przez wewnętrzną stronę cewki 22u fazy U zwiększa się. Tak więc strumień magnetyczny pola magnetycznego Bv przechodzący przez wewnętrzną stronę cewki 22u fazy U staje się większy od strumienia magnetycznego pola magnetycznego Bw przechodzącego przez wewnętrzną stronę cewki 22u fazy U, wskutek czego napięcie Vui jest indukowane w cewce 22u fazy U. Napięcie indukowane Vui jest wówczas mierzone przez środki mierzące 42. Następnie środki 46 regulacji napięcia uzyskują wartość indukowanego napięcia Vui jako wartość zmierzoną Vui0, która jest mierzona przez środki mierzące 42 i z nich odbierana. Środki 46 regulacji napięcia sterują przemiennikiem 41 w oparciu o uzyskaną wartość zmierzoną Vui0 i regulują napięcia przemienne Vv0 i Vw0, jakie mają zostać przyłożone odpowiednio do cewki 22v fazy V i cewki 22w fazy W, tak aby napięcie indukowane Vui mierzone przez środki mierzące 42 miały pewną wartość (= 0). Kiedy napięcia przemienne Vv0 i Vw0 są regulowane przez środki 46 regulacji napięcia, środki 47 oceny uzyskują wartość indukowanego napięcia Vui jako zmierzoną wartość Vui0, która jest mierzona w tym czasie przez środki mierzące 42 i odbierana z środków mierzących 42. Wówczas środki oceny 46 ustalają, czy uzyskana wartość zmierzona Vui0 pokrywa się z pewną wartością (= 0) lub jest do niej zbliżona. Środki 46 regulacji napięcia kontynuują regulację napięć przemiennych Vv0 i Vw0, aż środki oceny 47 ocenią, że wartość zmierzona Vui0 pokrywa się z pewną wartością (= 0) lub jest do niej zbliżona. Dokładniej, jak pokazano na figurze 18, środki 46 regulacji napięcia zmieniają wielkość Vv0 napięcia przemiennego Vv0 przyłożonego do cewki 22v fazy V z 0 na wcześniej określoną wartość V0 podczas ustalania wielkości Vw0 napięcia przemiennego Vw0 przyłożonego do cewki 22w fazy W na wcześniej określoną wartość V0. Środki 46 regulacji napięcia następnie zmieniają wielkość Vw0 napięcia przemiennego Vw0 przyłożonego do cewki 22w fazy W z wcześniej określonej wartości V0 na 0 podczas ustalania wielkości Vv0 napięcia przemiennego Vv0 przyłożonego do cewki 22v fazy V na wcześniej określoną wartość V0. Gdy środki oceny 47 ocenią, że zmierzona wartość Vui0 uzyskana z środków mierzących 42 pokrywa się z pewną wartością (= 0) lub jest do niej zbliżona, środki 46 regulacji napięcia kończą regulację napięcia przemiennego Vv0 i Vw0. W rezultacie regulacji przeprowadzanej przez środki 46 regulacji napięcia (figura 18), gdy strumień magnetyczny pola magnetycznego Bw przechodzący przez wewnętrzną stronę cewki 22u fazy U jest większy od strumienia magnetycznego pola magnetycznego Bv przechodzącego przez wewnętrzną stronę cewki 22u fazy, jak pokazano na figurze (kiedy ciało magnetyczne 5 znajduje się w położeniu ciała magnetycznego x = -τ/4 lub jego sąsiednim położeniu), wielkość Vw0 napięcia przemiennego Vw0 przyłożonego do cewki 22w fazy W jest regulowana, aby miało wartość mniejszą od wcześniej określonej wartości V0, tak żeby napięcie indukowane Vui mierzone przez środki mierzące 42 miało pewną wartość. (= 0). Wówczas strumień magnetyczny pola magnetycznego Bw przechodzący przez wewnętrzną stronę cewki 22u fazy U jest ilościowo taki sam jak strumień magnetyczny pola magnetycznego Bv przechodzący przez wewnętrzną stronę cewki 22u fazy U, jak pokazano na figurze 19. Więc pola magnetyczne Bv i Bw wyrównują się wzajemnie na wewnętrznej stronie cewki 22u napięcia U. Natomiast w rezultacie regulacji przeprowadzanej przez środki 46 regulacji napięcia (figura 18), gdy strumień magnetyczny pola magnetycznego Bv przechodzący przez wewnętrzną stronę cewki 22u fazy U jest większy od strumienia magnetycznego pola magnetycznego Bw przechodzącego przez wewnętrzną stronę cewki 22u fazy, jak pokazano na figurze 17 (kiedy ciało magnetyczne 5 znajduje się w położeniu ciała magnetycznego x = +τ/4 lub jego sąsiednim położeniu), wielkość Vv0 napięcia przemiennego Vv0 przyłożonego do cewki 22v fazy V jest regulowana, aby miało wartość mniejszą od wcześniej określonej wartości V0, tak żeby napięcie indukowane Vui mierzone przez środki mierzące 42 miało pewną wartość. (= 0). Wówczas strumień magnetyczny pola magnetycznego Bv przechodzący przez wewnętrzną stronę cewki

15 5-14- EP u fazy U jest ilościowo taki sam jak strumień magnetyczny pola magnetycznego Bw przechodzący przez wewnętrzną stronę cewki 22u fazy U, jak pokazano na figurze. Więc pola magnetyczne Bv i Bw wyrównują się wzajemnie na wewnętrznej stronie cewki 22u napięcia U.. Gdy ciało magnetyczne 5 znajduje się w położeniu środka cewki 22u fazy U, jak pokazano na figurze 21 (kiedy ciało magnetyczne 5 znajduje się w położeniu ciała magnetycznego x = 0), ciało magnetycznie 5 nie wywiera zasadniczo żadnego wpływu na dwa pola magnetyczne Bv i Bw. Zatem strumienie magnetyczne pól magnetycznych Bv i Bw przechodzące przez wewnętrzną stronę cewki 22u fazy U są ilościowo takie same, tak aby prawie żadne napięcie nie było wytwarzane w cewce 22u fazy U. W konsekwencji obie wielkości Vv0 i Vw0 napięć przemiennych Vv0 i Vw0 po regulacji wciąż mają wcześniej określoną wartość V0 (patrz figura18). Dwa napięcia przemienne Vv0 i Vw0 tym samym spowodowały regulację zmiany reakcji na położenie x ciała magnetycznego i mają wzajemnie jednoznaczną zależność z położeniem x ciała magnetycznego. Środki zapisu zawierają tablicę, gdzie pokazano zależność pomiędzy położeniem z ciała magnetycznego a wielkościami Vv0, Vw0 dwóch dostoswanych napięć przemiennych. Tę tablicę ustala się na podstawie rozmiaru cewki, liczby obrotów drutu w cewce, rozmiaru ciała magnetycznego, właściwości magnetycznych ciała magnetycznego i innych, i można ją otrzymać zawczasu na drodze doświadczeń lub analiz. Tablicę można otrzymać eksperymentalnie następująco. Dwa dostoswane napięcia przemienne Vv0 i Vw0 mierzy się, gdy ciało magnetyczne 5 jest rzeczywiście wprawiane w ruch. Tablicę można otrzymać analitycznie następująco. Model pola magnetycznego formułuje się wokół systemu zawierającego silnik liniowy 1 o ruchomym magnesie i ciało magnetyczne 5, i przeprowadza się analizę modelu pola magnetycznego sposobem elementów skończonych. Gdy środki oceny 47 ocenią, że zmierzona wartość Vui0 odebrana z środków mierzących 42 pokrywa się z pewną wartością (= 0) lub jest do niej zbliżona, środki 44 ustalania położenia uzyskują wartości napięć przemiennych Vv0 i Vw0 z przemiennika 41, które to napięcia są przykładane z przemiennika odpowiednio do cewki 22v fazy V i cewki 22w fazy W. W oparciu o dwie uzyskane wartości napięcia przemiennego Vv0 i Vw0 środki 44 ustalania położenia ustalają położenie ciała magnetycznego 5, które to położenie zmienia się w reakcji na położenie biegnika 3. Dokładniej, w oparciu o dwie wartości napięcia przemiennego Vv0 i Vw0 odebrane z przemiennika 41, środki ustalania położenia uzyskują położenie x odpowiadające wielkościom Vv0 i Vw0 dwóch napięć przemiennych Vv0 i Vw0 z tablicy zapisanej w środkach zapisu. Wówczas środki 44 ustalania położenia ustalają uzyskane położenie x jako położenie ciała magnetycznego 5. Tak więc w wykrywaczu położenia według drugiego przykładu wykonania położenie ciała magnetycznego 5 jest jednoznacznie określane na podstawie dwóch dostoswanych napięć przemiennych Vv0 i Vw0. W ramach wyżej opisanego ustalania położenia ciała magnetycznego 5 na podstawie dwóch wartości napięć przemiennych Vv0 i Vw0 odebranych z przemiennika 41, położenie ciała magnetycznego 5 wykrywa się z dużą dokładnością w przedziale położenia x ciała magnetycznego, gdzie różnica ilościowa pomiędzy strumieniami magnetycznymi niedostoswanych pól magnetycznych Bv i Bw przechodzącymi przez wewnętrzną stronę cewki 22u fazy U znacznie się różni wraz ze zmianą położenia x ciała magnetycznego, mianowicie podczas wykrywania w przedziale, gdzie x wynosi od -τ/4 do +τ/4 względem położenia środka cewki 22u fazy U (x = 0). Kiedy po odebraniu pierwszego polecenia z środków 43 przekazywania poleceń przemiennik 41 wybierze cewkę 22u fazy U i cewkę 22w fazy W, które są tak umieszczone, że zawierają między sobą cewkę 22v fazy V, a środki mierzące 42 wybiorą cewkę 22v fazy V po odebraniu drugiego polecenia z środków 43 przekazywania poleceń, która to cewka jest zawarta

16 5 -- EP 261 pomiędzy cewką 22u fazy U i cewką 22w fazy W wybraną przez przemiennik 41 po odebraniu pierwszego polecenia, położenie ciała magnetycznego 5 wykrywa się z dużą dokładnością w przedziale, gdzie x wynosi od -τ/4 do τ/4 względem położenia środka cewki 22v fazy V (x = 0) w oparciu o tę samą zasadę, którą opisano powyżej. Podobnie kiedy po odebraniu pierwszego polecenia z środków 43 przekazywania poleceń przemiennik 41 wybierze cewkę 22u fazy U i cewkę 22v fazy V, które są tak umieszczone, że zawierają między sobą cewkę 22w fazy W, a środki mierzące 42 wybiorą cewkę 22w fazy W po odebraniu drugiego polecenia z środków 43 przekazywania poleceń, która to cewka jest zawarta pomiędzy cewką 22u fazy U i cewką 22v fazy V wybraną przez przemiennik 41 po odebraniu pierwszego polecenia, położenie ciała magnetycznego 5 wykrywa się z dużą dokładnością w przedziale, gdzie x wynosi od -τ/4 do τ/4 względem położenia środka cewki 22w fazy W (x = 0). Gdy napięcia przemienne są przykładane do cewek w parze tak umieszczonych, że zwierają między sobą jakąkolwiek cewkę z cewek 22u, 22v i 22w do przeprowadzenia wykrywania, wykryte położenie ciała magnetycznego może być poza przedziałem, gdzie x wynosi od -τ/4 do +τ/4. W tym przypadku napięcia przemienne są przykładane do cewek w parze umieszczonych tak, aby zawierały między sobą inną cewkę do ponownego przeprowadzenia wykrywania, tak żeby położenie ciała magnetycznego 5 mogło być wykryte z dużą dokładnością w przedziale, gdzie x wynosi od -τ/4 do +τ/4 względem położenia środka cewki będącej miejscem docelowym mierzenia napięcia indukowanego (cewka zawarta cewkami w parze). Tak więc wykrywacz położenia według drugiego przykładu wykonania może wykryć położenie ciała magnetycznego 5 z dużą dokładnością bez względu na to, gdzie znajduje się wykryte położenie ciała magnetycznego 5. Jak opisano, wykrywacz położenia według drugiego przykładu wykonania wykrywa położenie ciała magnetycznego 5 w oparciu o dostosowane napięcia przemienne, jakie mają być przyłożone do cewek w parze. Więc w silniku liniowym 1 o ruchomym magnesie położenie biegnika 3 wykrywa się po stronie stojana 2. Tak więc w przeciwieństwie do tradycyjnie stosowanych silników liniowych o ruchomym magnesie środki łączności nie muszą być zapewnione w silniku liniowym 1 o ruchomym magnesie, nawet gdy serwosterowanie lub temu podobne przeprowadza się w oparciu o wykryte położenie biegnika 3. Ponadto napięcia przemienne przykłada się do cewek, aby wytworzyć pola magnetyczne wykrywania położenia w wykrywaczu położenia opisanym powyżej. Więc wytworzone pola magnetyczne są oscylującymi polami magnetycznymi. Tak więc nawet gdy biegnik 3 zatrzyma się i zatem pole magnetyczne 5 także się zatrzyma, napięcie jest indukowane w cewce zawartej pomiędzy cewkami w parze, do której napięcia przemienne są przykładane, tak aby można było wykryć położenie ciała magnetycznego. W wykrywaczu położenia opisanym powyżej napięcia przemienne przykłada się tylko do połączonych szeregowo cewek w parze z szeregowo połączonych cewek 23u, 23v i 23w faz od U do W umieszczonych w segmencie 21 przeciwległym do ciała magnetycznego 5. To zmniejsza zużycie energii potrzebnej do wykrywania położenia ciała magnetycznego Wykrywanie bezwzględnego położenia ciała magnetycznego W wykrywaczach położenia według pierwszego i drugiego przykładu wykonania opisanego powyżej położenie x ciała magnetycznego 5 wykrywa się z dużą dokładnością względem jakiejkolwiek cewki w przedziale, gdzie x wynosi od -τ/4 i +τ/4 w odniesieniu do położenia środka tej cewki (x = 0). Więc aby wykryć położenie bezwzględne ciała magnetycznego 5, powinno się ustalić odległość L od położenia początkowego, w którym ciało magnetyczne 5 można wykryć za pomocą przełącznika, czujnika lub tym podobnych do położenia środka zestawu cewek przeciwległych do ciała magnetycznego (położenie środka cewki 22v fazy V).

17 5-16- EP 261 Jak opisano powyżej, każdy magnes trwały umieszczony w biegniku ma zasadniczą taką samą długość jak odległość środka (patrz figura 2) pomiędzy cewką 22u fazy U a cewką 22w fazy W, które należą do tego samego zestawu cewek. Gdy trójfazowe napięcie przemienne przyłoży się do grupy cewek 22 stojana 2, aby biegnik 3 przesuną się w tej konstrukcji, biegnik 3 pokonuje odległość odpowiadającą odległości środka pomiędzy dwoma cewkami tej same fazy, należącymi do sąsiednich zestawów cewek dla każdego cyklu oscylacji trójfazowego napięcia przemiennego. Tak więc w oparciu o policzoną liczbę cykli oscylacji trójfazowego napięcia przyłożonego do grupy cewek od czasu znajdowania się ciała magnetycznego 5 w położeniu początkowym można ustalić odległość L od położenia początkowego do położenia środka zestawu cewek przeciwległych do ciała magnetycznego. Odległość L ustaloną w ten sposób dodaje się do położenia ciała magnetycznego 5 wykrytego przez wykrywacz położenia. Ponadto wartość korekcji, o którą położenie środka fazy cewki zostało zastosowane jako podstawa dla wykrycia położenia ciała magnetycznego przez wykrywacz położenia dodaje się do wykrytego położenia ciała magnetycznego 5. W rezultacie ustala się położenie bezwzględne ciała magnetycznego. Wartość korekcji wynosi zero, gdy położenie ciała magnetycznego 5 otrzymuje się w odniesieniu do położenia środka cewki 22v fazy V, -τ/2 (lub +τ/2), gdy położenie ciała magnetycznego 5 otrzymuje się w odniesieniu do środka położenia cewki 22u fazy U i +τ/2 (lub - τ/2), gdy położenie ciała magnetycznego 5 otrzymuje się w odniesieniu do środka położenia cewki 22w fazy W. Konstrukcja żadnej części wynalazku nie jest ograniczona do tej, którą pokazano w wyżej opisanych przykładach wykonania. Można opracować różne modyfikacje w ramach zakresu technicznego określonego w zastrzeżeniach. W wyżej opisanych przykładach wykonania wykrywacz położenia według wynalazku stosuje się w silniku liniowym o ruchomym magnesie, gdzie sąsiednie cewki zachodzą częściowo na siebie, do czego wynalazek nie ma być ograniczony. Wynalazek można także stosować na przykład w silniku liniowym o ruchomym magnesie, gdzie sąsiednie cewki nie zachodzą na siebie, pod warunkiem że sąsiednie cewki mają taką zależność położeniową, że pole magnetyczne wytworzone w jednej cewce przechodzi przez stronę wewnętrzną drugiej cewki. Natomiast pod względem zależności z sąsiednimi cewkami ciało magnetyczne 5 powinno mieć taki kształt, aby pole magnetyczne wytworzone w jednej cewce przechodziło przez wewnętrzną stronę drugiej cewki za pośrednictwem ciała magnetycznego 5.. W wyżej opisanych przykładach wykonania cztery zestawy cewek są umieszczone w każdym segmencie 21, do czego wynalazek nie ma być ograniczony. Na przykład każdy segment 21 może zawierać tylko jeden zestaw cewek lub może zawierać dwa zestawy, lub większą liczbę zestawów cewek, lecz nie cztery zestawy cewek. W wyżej opisanych przykładach wykonania ciało magnetyczne 5 jest przytwierdzone do biegnika 3 w taki sposób, że grupa segmentów 21 przeciwległych do biegnika 3 częściowo lub w całości i segment 21 przeciwległy do ciała magnetycznego 5 zawierają miedzy nimi tylko jeden inny segment 21, do czego wynalazek nie ma być ograniczony. Dla przykładu ciało magnetyczne 5 może być przytwierdzone do biegnika 3 w taki sposób, że segment 21 przeciwległy do ciała magnetycznego 5 przylega do grupy segmentów 21. Ewentualnie ciało magnetyczne 5 może być przytwierdzone do biegnika 3 w taki sposób, aby grupa segmentów 21 i segment 21 przeciwległy do ciała magnetycznego 5 zawierały między nimi dwa segmenty lub większą liczbę segmentów 21. Ponadto w wyżej opisanych przykładach wykonania wykrywacze położenia zawierają środki 43 przekazywania poleceń, które przekazują polecenia (pierwsze i drugie polecenia) do przemiennika 41 i do środków mierzących, do czego wynalazek nie ma być ograniczony. Środki sterowania przemiennikiem mogą przekazywać polecenia (pierwsze i drugie polecenia) do przemiennika 41 i do środków mierzących 42 zamiast środków 43 przekazywania poleceń. Co więcej, w niektórych przykładach wykonania opisanych powyżej wykrywacze położenia przeprowadzają wykrywanie położenia przy zastosowaniu cewek do napędzania

18 5-17- EP 261 biegnika 3. Ewentualnie wykrywacze położenia mogą przeprowadzać wykrywanie położenia przy zastosowaniu cewki wykrywania położenia, w którą stojan 2 jest wyposażony, który jest przygotowany oddzielnie z cewek do napędzania biegnika. Dodatkowo w wyżej opisanych przykładach wykonania środki mierzące 42 mierzą napięcie indukowane w cewce. Środki mierzące 42 mogą mierzyć zamiast tego prąd indukowany w cewce. Wyjaśnienie numerów referencyjnych 1 silnik liniowy o ruchomym magnesie 2 stojan 21 segment 22 grupa cewek 22u cewka fazy U 22v cewka fazy V 22w cewka fazy W 3 biegnik środki sterowania przemiennikiem 41 przemiennik (środki sterowania zasilaniem) 42 środki mierzące 43 środki przekazywania poleceń 44 środku ustalania położenia środki zapisu 46 środki regulacji napięcia 47 środki oceny 5 ciało magnetyczne Pełnomocnik:

19 -18- EP 261 ZASTRZEŻENIA PATENTOWE 5 1. Wykrywacz położenia do silnika liniowego [1] o ruchomym magnesie, gdzie silnik liniowy o ruchomym magnesie zawiera stojan [2] z wieloma cewkami umieszczonymi w jednym kierunku i biegnik [3] z magnesem trwałym umieszczonym tak, aby był przeciwległy do stojana, przy czym pole magnetyczne wytworzone poprzez przyłożenie napięcia do wielu cewek stojana powoduje przemieszczanie się biegnika w tym kierunku, przy czym wykrywacz położenia wykrywa położenie biegnika w silniku liniowym o ruchomym magnesie, przy czym wykrywacz położenia zawiera: ciało magnetyczne [5] przytwierdzone do biegnika i umieszczone w położeniu przeciwległym do cewki, która jest inna od cewki przeciwległej do magnesu trwałego; środki sterowania zasilaniem skonfigurowane do wybierania pary cewek, które zawierają między sobą cewkę przeciwległą do ciała magnetycznego i wytwarzają pole magnetyczne wykrywania położenia wskutek przyłożenia napięcia do pary cewek wybranych po odebraniu pierwszego polecenia; środki mierzące [42] do mierzenia prądu lub napięcia indukowanego w cewce, która jest zawarta pomiędzy parą cewek po odebraniu drugiego polecenia; środki przekazywania poleceń [43] do przekazywania pierwszego polecenia do środków sterowania zasilaniem i drugiego polecenia do środków mierzących; środki ustalania położenia [44] do ustalania położenia ciała magnetycznego, które to położenie zmienia się w reakcji na położenie biegnika w oparciu o zmierzoną wartość otrzymaną przez środki mierzące wskutek sterowania działaniem przekazywania poleceń przez środki przekazywania poleceń; środki regulacji napięcia [46] do uzyskiwania zmierzonej wartości [Vvi] otrzymanej przez środki mierzące i do dostosowywania napięć [Vvo, Vwo], jakie mają być przyłożone do cewek w parze w taki sposób, aby zmierzona wartość [Vvi] otrzymana przez środki mierzące stała się pewną wartością wskutek sterowania środkami sterowania zasilaniem w oparciu o uzyskaną wartość zmierzoną; i środki oceny [47] do uzyskiwania zmierzonej wartości [Vvi] otrzymanej przez środki mierzące i do ustalania, czy uzyskana wartość zmierzona pokrywa się z pewną wartością lub jest do niej zbliżona, czy nie, gdy środki oceny ocenią, że zmierzona wartość pokrywa się z pewną wartością lub jest do niej zbliżona, środki ustalania położenia uzyskują wartości napięć przyłożonych do cewek w parze z środków sterowania zasilaniem i ustalają położenie ciała magnetycznego w oparciu o dwie uzyskane wartości napięcia [Vvo,Vwo]. 2. Wykrywacz położenia do silnika liniowego [1] o ruchomym magnesie, gdzie silnik liniowy o ruchomym magnesie zawiera stojan [2] z wieloma cewkami umieszczonymi w jednym kierunku i biegnik [3] z magnesem trwałym umieszczonym tak, aby był przeciwległy do stojana, przy czym pole magnetyczne wytworzone poprzez przyłożenie napięcia do wielu cewek stojana powoduje przemieszczanie się biegnika w tym kierunku, przy czym wykrywacz położenia wykrywa położenie biegnika w silniku liniowym o ruchomym magnesie, przy czym wykrywacz położenia zawiera: ciało magnetyczne [5] przytwierdzone do biegnika i umieszczone w położeniu przeciwległym do cewki, która jest inna od cewki przeciwległej do magnesu trwałego; środki sterowania zasilaniem skonfigurowane do wybierania cewki przeciwległej do ciała magnetycznego i wytwarzania pola magnetycznego wykrywania położenia wskutek przyłożenia napięcia do cewki wybranej po odebraniu pierwszego polecenia;

20 5-19- EP 261 środki mierzące [42] skonfigurowane do wybierania cewek w parze umieszczonych po przeciwnych stronach cewki i mierzenia prądu lub napięcia indukowanego w parze cewek wybranych po odebraniu drugiego polecenia; środki przekazywania poleceń [43] do przekazywania pierwszego polecenia do środków sterowania zasilaniem i drugiego polecenia do środków mierzących; środki ustalania położenia [44] do ustalania położenia ciała magnetycznego, które to położenie zmienia się w reakcji na położenie biegnika w oparciu o dwie zmierzone wartości otrzymane przez środki mierzące wskutek sterowania działaniem przekazywania poleceń przez środki przekazywania poleceń; i środki zapisu [], w których zapisana jest tablica wskazująca na zależność pomiędzy położeniem ciała magnetycznego a prądami lub napięciami indukowanymi w parze cewek; gdzie w oparciu o tablicę zapisaną w środkach zapisu środki ustalania położenia ustalają dwa położenia [Xw1,Xw2] odpowiadające jednej [Vwio] ze zmierzonych wartości otrzymanych przez środki mierzące jako pierwszą informację o położeniu, ustalają dwa położenia [Xv1,Xv2] odpowiadające drugiej [Vvio] ze zmierzonych wartości jako drugą informację o położeniu, wybierają położenie, które jest zawarte w pierwszej informacji o położeniu i które pokrywa się z położeniem lub jest zbliżone do położenia [Xv1] zawartego w drugiej informacji o położeniu, i ustalają wybrane położenie [XV1] jako położenie ciała magnetycznego. 3. Wykrywacz położenia do silnika liniowego o ruchomym magnesie według zastrzeżenia 2, gdzie środki sterowania zasilaniem przykładają napięcie do cewek w parze wybranych po odebraniu pierwszego polecenia z środków przekazywania poleceń w taki sposób, aby wytwarzane były pola magnetyczne w przeciwnych kierunkach po wewnętrznej stronie cewki zawartej pomiędzy cewkami w parze. 4. Wykrywacz położenia do silnika liniowego o ruchomym magnesie według zastrzeżenia 3, gdzie środki regulacji napięcia sterują środkami sterowania zasilaniem, aby dostosować napięcia, jakie mają być przyłożone do cewek w parze w taki sposób, aby pola magnetyczne wytworzone poprzez przyłożenie napięć do cewek w parze wyrównywały się nawzajem po wewnętrznej stronie cewki zawartej pomiędzy cewkami w parze. 5. Wykrywacz położenia do silnika liniowego o ruchomym magnesie według któregokolwiek z zastrzeżeń od 1 do 5, gdzie stojan jest podzielony na wiele segmentów, a w każdym z nich wiele cewek jest umieszczonych w tym kierunku, a środki sterowania zasilaniem mogą sterować napięciem, jakie ma być przyłożone do każdej cewki segment po segmencie. 6. Wykrywacz położenia do silnika liniowego o ruchomym magnesie według zastrzeżenia 6, gdzie każdy segment zawiera co najmniej jeden zbiór cewek utworzonych z trzech cewek. 7. Wykrywacz położenia do silnika liniowego o ruchomym magnesie według któregokolwiek z zastrzeżeń od 1 do 7, gdzie napięcia przykładane z środków sterowania zasilaniem są napięciami przemiennymi. 8. Wykrywacz położenia do silnika liniowego o ruchomym magnesie według któregokolwiek z zastrzeżeń od 1 do 8, gdzie ciało magnetyczne jest wykonane z materiału paramagnetycznego. Pełnomocnik: