DE2424879A1

DE2424879A1 - Parallelgeschaltetes linear-elektromotorsystem

Info

Publication number: DE2424879A1
Application number: DE19742424879
Authority: DE
Inventors: Cedric St John Lamb; Kenneth Barrington Wyld
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-06-01
Filing date: 1974-05-22
Publication date: 1974-12-12
Also published as: FR2232126B1; FR2232126A1; GB1449469A; CA1002136A; US3912992A; JPS5042322A; AU6945374A; CH607435A5

Description

Patentanwälte
Dip!. Ing. Karl A. Brose
Dipl.lng. D. KcrlBrose

D-8023 München-Puliach
Wien8rSlr.2,T.Mdin.7930570,7931782

V.I./sta - 26165/73 München-Pullach, den 22. Mai 1974

Gedric St. John Lamb, 4 Carina Road, Caravan Head, Oyster Bay, NSW, Australien und

Kenneth Barrington WyId, 4 Koorabel Street, Lugarno, NSW, Australien

Parallelgeschaltetes Linear-Elektromotorsystem

Die Erfindung betrifft Linear-Elektromotorsysteme im allgemeinen und insbesondere ein parallelgeschaltetes Linear-Elektromotorsystem, bei welchem die Geschwindigkeit des beweglichen Teiles und die auf das bewegliche Teil des Motorsystems übertragene Kraft einfach gesteuert werden kann.

Bekannte Linear-Elektromotorsysteme bestanden allgemein aus In— duktions- oder Synchronmotortypen, wobei diesen Typen von Motorsystemen jedoch der Nachteil anhaftet, daß sich die Geschwindigkeit des beweglichen Teiles des Systems nicht unmittelbar steuern läßt. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit eines Linear-Synchronmotorsystems durch Veränderung der Frequenz der Wechselströme gesteuert werden, die dem Motorsystem zugeführt werden, eine derartige Frequenzänderung ist jedoch im allgemeinen schwer wirtschaftlich durchführbar.

Es ist gut bekannt, daß die Geschwindigkeit herkömmlicher sich drehender Gleichstrommotoren einfach gesteuert werden kann, man konnte jedoch bis jetzt die Vorteile von Gleichströmen oder einseitig gerichteten Strömen bei vielen Linearmotorsystemen nicht effektiv ausnutzen, da die Stromschaltfunktion, die durch

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ι einen herkömmlichen Drehkommutator vorgesehen.wird, bei einem Linearmotorsystem nicht zur Verfugung stand.

Durch die vorliegende Erfindung sollen die geschilderten Nachteile beseitigt werden, und zwar mit Hilfe eines parallelgeschalteten Linear-Elektromotorsystems, welches einen Anker mit wenigstens einer Spulengruppe besitzt, die wenigstens einen Leiter enthält, wobei jede der Spulengruppen unabhängig oder einzeln parallel an eine Stromversorgung geschaltet werden , kann, und zwar über entsprechende Mittel, um einen einseitig gerichteten Stromfluß durch die Spulengruppe für eine vorherbestimmte Zeitperiode zu schicken. Es sind weiter Mittel vorgesehen, um unabhängig die Flußrichtung des einseitig gerichteten Stromes in jeder der Spulengruppen auszuwählen, weiter sind magnetische Feldeinrichtungen vorhanden mit wenigstens einem Feldteil und einem entsprechenden zugeordneten einseitig gerichteten Magnetfeld, wobei die Magnetfeldeinrichtungen und der Anker betriebsmäßig einer linearen Bahn zugeordnet sind und so angeordnet sind, daß eine wechselseitige Kraft zwischen der Spulengruppe oder den Spulengruppen und dem Magnotfeld oder den -feldern bei Fluß des Stromes entsteht, so daß dadurch eine relative Translationsbewegung zwischen dem Anker und den Magnetfeldmitteln hervorgerufen wird.

Alternativ können die zuvor erwähnten Nachteile auch durch ein parallelgeschaltetes Linear-Elektromotorsystem beseitigt werden, welches Magnetfeldeinrichtungen mit wenigstens einem Feld— teil und einem entsprechenden zugeordneten Magnetfeld umfaßt, weiter eine Einrichtung, um individuell jedes Feld in einem unipolaren Zustand zu erzeugen und aufrechtzuerhalten, und zwar für eine vorherbestimmte Zeitperiode. Auch sind Mittel vorgesehen, um unabhängig die Polarität jedes einseitig gerichteten Feldes auszuwählen, ebenso ein Anker mit wenigstens einer Spulengruppe, die wenigstens einen Leiter enthält, und mit einer Stromversorgungseinrichtung, um die Spulengruppe oder —gruppen mit einseitig gerichtetem Strom zu versorgen, wobei die Magnetfeldeinrichtung und der Anker betriebsmäßig einer

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linearen Bahn zugeordnet sind und so angeordnet sind, daß eine wechselseitige Kraft zwischen der Spulengruppe oder den Spulengruppen und dem Magnetfeld oder den -feldern bei Fluß des Stromes entsteht, und das Feld oder die Felder erzeugt werden, so daß dadurch eine relative Translationsbewegung zwischen dem Anker und der magnetischen Feldeinrichtung erzeugt wird.

In beiden zuvor geschilderten Alternativen ist entweder der Anker an einer Bahn befestigt und erstreckt sich entlang dieser Bahn, und die Magnetfeldeinrichtung ist für eine Bewegung relativ zur Bahn angeordnet, oder die Magnetfeldeinrichtung ist an der Bahn befestigt bzw. erstreckt sich entlang dieser Bahn, und der Anker ist für eine Bewegung relativ zur Bahn angeordnet.

Zum besseren Verständnis des Gegenstandes der Erfindung sollen einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden und ebenso ein Transportsystem beschrieben werden, bei welchem der Gegenstand der Erfindung zur Anwendung gelangt. Daran anschließend soll die allgemeine Natur der Erfindung erläutert werden.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Prinzips, welches der Erfindung zugrundeliegt, wobei der Anker an der Bahn befestigt ist;

Fig. 2 eine schematische Ansicht zur Erläuterung.des der Erfindung zugrundeliegenden Prinzips, wobei die Magnetfeideinrichtung an der Bahn befestigt ist;

Fig. 3. eine schematische Seitenansicht eines Transportsystems, in welchem die Erfindung verkörpert ist;

Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung entlang der

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Linie 4 — 4 von Fig. 3»

Fig. 5 einen Stromlaufplan zur Veranschaulichung der Schaltungen, die den in Fig. 3 gezeigten Anker mit Strom versorgen.

Fig. 1 zeigt eine lineare Bahn 1 mit zwei Spulengruppen 2 und 2 A, die quer um die Bahn 1 gewickelt sind. Jede Spulengruppe 2 und 2 A umfaßt eine Anzahl von einzelnen Windungen 3· Unmittelbar unterhalb der Bahn 1 ist ein Magnetfeldteil 4 mit einer Feldinduktionswicklung 5 angeordnet. Der Übersichtlichkeit halber ist in Fig. 1 ein Teil der Windungen 3 und der Wicklung 5 nicht gezeigt. Es fließt in der Wicklung 5 ein Strom, wodurch ein Magnetfeld, welches durch B angezeigt ist, erzeugt wird und durch das Feldteil 4 verläuft, über einen Luftspalt H zwischen dem Feldteil 4 und der Bahn 1 verläuft, entlang der Bahn 1 verläuft und dann zum Feldteil 4 zurückführt. Das Feldteil 4 besitzt einen Nordpol N und einen Südpol S, und das Magnetfeld B des Feldteiles 4 beeinflußt die Wicklungen 3 der Spulengruppen und 2 A.

Die Windungen 3 der Spulengruppen 2 und 2 A führen einen Ankerstrom I, dessen Flußrichtung in herkömmlicher Weise angedeutet ist. Die Länge der Windungen 3, die durch das Magnetfeld B beeinflußt ist, ist mit "L" bezeichnet, und daher, üben das Magnetfeld B und die Windungen 3 eine wechselseitige Kraft F aus, die, da die Windungen 3 des Ankers an der Bahn 1 befestigt sind, derart wirkt, daß das Magnetfeld B bewegt wird, und damit das Feldteil 4 nach rechts bewegt wird, wenn man wie in Fig. 1 blickt.

Um das Magnetfeld 4 in fortgeführter Bewegung nach rechts gemäß Fig. 1 zu halten, wenn der Nordpol N des Magnetfeldteiles 4 sich nach rechts bewegt hat und dann unter der Spulengruppe 2 A zu liegen kommt, muß entweder die Richtung des Stromflusses, der ι in der Spulengruppe 2 A fließt, umgedreht werden, oder es muß die Polarität des Magnetfeldes B umgekehrt werden. Gemäß einer

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bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung wird der Ankerstrom I umgedreht, und nicht das Magnetfeld B, um eine fortwährende Translationsbewegung zwischen dem Feldteil 4 und den Spu— lengruppen 2 und 2 A auf der\ Bahn 1 aufrechtzuerhalten.

Fig. 2 zeigt eine alternative Situation relativ zu der in Fig. 1 gezeigten, und zwar dahingehend, daß zwei Magnetfeldteile 4 und 4 A an der Bahn 1 befestigt sind, und daß Spulengruppen 6 und 6 A, die den Ankerstrom I führen, sich relativ zur Bahn 1 bewegen können. Es gelten die gleichen physikalischen Betrachtungen, um die Kraft F zwischen dem Magnetfeld B und den Windungen 3 der Spulengruppen 6 und 6 A zu erzeugen. In Fig. 2 werden, da die Feldteile 4 und 4 A an der Bahn 1 befestigt sind, die Spulengruppen 6 und 6 A des Ankers relativ zur Bahn 1 nach rechts bewegt,, wenn man wie in Fig. 2 blickt.

Wenn sich die Spulengruppe 6 ausreichend weit nach rechts bewegt hat, so daß sie durch den Südpol S des Magnetfeldteiles 4 beeinflußt wird, und ähnlich die Spulengruppe 6 A sich ausreichend weit nach rechts bewegt hat, so daß sie durch den Nordpol N des Magnetfeldteiles 4 A beeinflußt wird, wird die Strömungsrichtung des- Ankerstromes I in beiden Spulengruppen 6 und 6 A umgedreht, damit die Kraft F weiterhin auf die Windungen 3 der Spulengruppen 6 und 6 A wirkt, und damit die Spulengrup— pen 6 und 6 A nach rechts in Fig. 2 bewegt werden.

Gerade die Änderung in der Flußrichtung des Ankerstromes I oder die zuvor erwähnte Änderung in der Polarität des Magnetfeldes B ist dafür verantwortlich, daß eine relative translatorische Bewegung zwischen der Spulengruppe bzw. den -gruppen des Ankers und dem Magnetfeldteil bzw. den -teilen aufrechterhalten werden kann.

Die Fig. 3 und 4 zeigen das Motorsystem nach der Erfindung, welches dazu verwendet ist, sowohl die Quelle einer translatorischen Energie, als auch eine Abstützung für ein Transportsystem zu bilden. Das Motorsystem hat die Form, gemäß welcher

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die Spulengruppen des Ankers an der Bahn befestigt sind, und die Magnetfeldteile eine relative Bewegung zur Bahn ausführen können. Die Bahn 1 wird durch eine Reihe von Paaren von aufrechtstehenden Teilen 7 abgestützt, die entlang der Bahn in Abstandsintervallen angeordnet sind. In Fig. 3 ist nur ein Paar der aufrechten Teile 7 gezeigt. Die Spulengruppne 8 bis 14 sind entlang der Bahn 1 in Abständen angeordnet, und weiter sind Magnetfühler S 81, S 82, S 91, S 92, ... S 142 jeweils in Paaren Jeder der Spulengruppen 8 bis 14 zugeordnet.

Unterhalb der Bahn 1 sind zwei magnetische Feldteile 15 und 16, die jeweils Nordpole N 1 und N 2 besitzen und jeweils Südpole S 1 und S 2 besitzen, aufgehängt. Jedes magnetische Feldteil 15 und 16 enthält eine Feldinduktionswicklung 5, die, wenn sie mit Strom versorgt wird, ein Magnetfeld B erzeugt, welches durch die Magnetfeldteile 15 und 16, durch einen Luftspalt H und durch die Bahn 1 verläuft und dann zu dem jeweiligen Feldteil 15 und 16 zurückführt, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Die Bahn 1 ist aus permeablem Material hergestellt, wie beispielsweise aus Stahllamellen 22. Die magnetische Anziehung zwischen den Magnetfeldteilen 15 und 16 und der Bahn 1 führt zu einer Anhebekraft, die die Magnetfeldteile 15 und 16 nahe an der Bahn 1 hält.

Unterhalb der Feldteile 15 und 16 ist an diesen Teilen ein Fahrzeug 17 befestigt. Das Fahrzeug 17 besitzt vier Paare von Rädern, wobei jedes Paar aus einem oberen Rad 18 und einem unteren Rad 19 besteht. Die Räder 18 und 19 sind so angeordnet, daß die Bewegung irgendeines der Räder 18 und 19 das andere Rad antreibt. Wenn in den Wicklungen 5 der Magnetfeldteile 15 und 16 ein Strom fließt, so übt die magnetische Anziehung zwischen den Feldteilen 15 und 16 und der Bahn 1 eine nach oben gerichtete Kraft auf das Fahrzeug 17 aus, die gerade das Gewicht des Fahrzeugs überwindet und die oberen Räder 18 in Berührung mit einer oberen Schiene 20 hält, wobei nur eine geringe Lagerkraft vorhanden ist, und dadurch der Verschleiß reduziert wird. Wenn die oberen Räder 18 gegen die obere Schiene 20 stoßen oder

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drücken, kann das Fahrzeug 17 entlang der oberen Schiene 20 fahren, während der Luftspalt H zwischen der Bahn 1 und den Feldteilen 15 und 16 im wesentlichen konstant bleibt. Wenn die oberen Räder 18 gegen die obere Schiene 20 gehalten werden, so werden die unteren Räder 19 gerade im Abstand von einer unteren Schiene 21 gehalten. Wenn sich somit das Fahrzeug 17 nach rechts bewegt, wenn man wie in Fig. 3 blickt, so drehen sich die oberen Räder 18 im Gegenuhrzeigersinn und drücken gegen die obere Schiene 20, während die unteren Räder 19 im Uhrzeigersinn angetrieben werden, und zwar durch die oberen Räder 18, sich jedoch im Abstand zur unteren Schiene 21 drehen.

Für den Fall, daß der in den Wicklungen 5 der Magnetfeldteile 15 und 16 fließende Strom aus irgendeinem Grund unterbrochen wird, wird die magnetische Anziehung zwischen den Feldteilen 15 und 16 und der Bahn 1 aufgehob'en, und es besteht nicht mehr eine nach oben gerichtete Anhebekraft, die auf das Fahrzeug 17 wirkt. In diesem Fall fällt das Fahrzeug 17 leicht ab, und die unteren Räder 19 liegen dann auf der unteren Schiene 21 auf, während die oberen Räder 18 einen Spielraum zur oberen Schiene 20 aufweisen. Die Drehrichtungen der. Räder 18 und 19 werden beibehalten, und die weiche Bewegung des Fahrzeugs 17 wird trotz des Verlustes einer Anhebung des Fahrzeugs fortgesetzt.

Die Spulengruppe 10 wird durch den Nordpol N 1 des Feldteils 15 beeinflußt, und die Spulengruppe 11 wird durch den Südpol S 1 des Feldteiles 15 beeinflußt. Der Ankerstrom I in den Spulen— gruppen 10 und 11 fließt in solch einer Richtung, daß das Magnetfeldteil 15 eine nach rechts gerichtete Kraft erfährt, wenn man wie in Fig. 3 blickt. Der Südpol S 1 bewegt sich daher von der Spulengruppe 11 weg, und der Nordpol N 1 bewegt sich zur Spulengruppe 11 hin und von der Spulengruppe 10 weg. Wie noch an späterer Stelle erläutert werden soll, stoppt die Bewegung des Südpols S 1 von der Spulengruppe 11 weg den Stromfluß in der Spulengruppe 11, und die Annäherung des Magnetpoles N 1 zur Spulengruppe 11 initialisiert den Fluß eines Ankerstromes in der Spulengruppe 11 in der entgegengesetzten Richtung rela-

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tiv zu dem zuvor bestehenden Stromfluß.

Das Feldteil 15 erfährt daher eine Kraft, durch die das Fahrzeug 17 nach rechts gemäß Fig. 3 "bewegt wird, während der Magnetpol N 1 die Spulengruppe 11 beeinflußt. Gleichzeitig nähert sich der Magnetpol S 2 des Feldteiles 16 der Spulengruppe 14 und verursacht das Entstehen eines Ankerstromflusses in der Spulengruppe 14_f so daß das Feldteil 16 auch eine Kraft erfährt, wodurch das Fahrzeug 17 nach rechts gemäß Fig. 3 bewegt wird. Dieser Vorgang wiederholt sich, wenn sich das Fahrzeug entlang der Bahn 1 bewegt.

Die Einleitung und die Beendigung des Ankerstromes in den Spulengruppen soll nun unter Hinweis auf Fig. 5 erläutert werden, die in sehematischer Form einen Abschnitt der Schaltungen für jede Spulengruppe zeigt. In Fig. 5 sind zwei Spulengruppen 10 und 11 von Fig. 3 gezeigt. Die Stromquelle für die erforderlichen Ankerströme besteht in diesem Fall aus einem herkömmlichen Wechselstromnetzteil, welches in Fig. 5 mit G bezeichnet ist. Es können auch andere Stromquellen, wie beispielsweise gleichgerichteter Wechselstrom oder Gleichstrom oder selbst Batterien verwendet werden, wie dies für den Fachmann offensichtlich ist.

Die Hauptteile G sind mit der Primärwicklung eines Transformators TR verbunden, und die Sekundärwicklung des Transformators TR ist in der Mitte angezapft, um eine gemeinsame Leitung C vorzusehen. Die Enden der Sekundärwicklung des Transformators TR stellen die aktiven Leitungen A und B dar. Die Spulengruppe 10 ist zwischen die aktiven Leitungen A und B und der gemeinsamen Leitung C über Thyristoren (im folgenden mit SCR bezeichnet) T 1 bis T 4 verbunden, und die Spulengruppe 11 ist in ähnlicher Weise zwischen die aktiven Leitungen A und B und der gemeinsamen Leitung G über SCR's T 5 bis T 8 verbunden. Der Spulengruppe 10 sind magnetische Fühler S 101 und S 102 betriebsmäßig zugeordnet, und weiter sind der Spulengruppe 11 magnetische Fühler S 111 und S 112 betriebsmäßig zugeordnet.

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Die Magnetfühler sind in herkömmlicher Weise aufgebaut und enthalten eine SCR—Triggerschaltung in Verbindung mit einer Einrichtung zur Isolation der Fühler oder Sensoren gegenüber den aktiven Leitungen A und B. Die Magnetfühler S 101 bis S 112 werden von der Versorgungsleitung-P mit Strom versorgt. Eine bevorzugte Ausführungsform der Magnetfühler S 101 bis S 112 besteht aus magnetisch sensitiven integrierten Schaltungselementen, die in einer Literatursteile mit dem Titel "Magneto-Transistors incorporated in an Integrated Circuit" von L. W. Davies und M. S. Wells Proc. IREE Aust., Band 32, Juni 1971, beschrieben sind.

Jeder Magnetfühler S 101 bis S 112 ist über eine Leitung D mit einer Zentralsteuereinheit (nicht gezeigt) verbunden, die ein in Bereitschaft setzendes Signal zu dem richtigen Magnetfühler schickt, wenn eine spezifizierte Spulengruppe Strom leiten soll, und zwar in einer spezifischen Richtung. Wenn der Magnetfühler S 101 durch einen Nord-Magnetpol beeinflußt wird und ein in Bereitschaft setzendes Signal über die Leitung D empfängt, so triggert der Magnetfühler S 101 fortwährend oder wiederholt die SCR¹S T 1 und T 2. Die Spulengruppe 10 empfängt daher einen einseitig gerichteten Ankerstrom I von beiden aktiven Leitungen A und B in Richtung zur gemeinsamen Leitung C.

Wenn entweder der Nord-Magnetpol nicht langer den Magnetfüh— ler S 101 beeinflußt, oder der Magnetfühler S 101 nicht langer ein in Bereitschaft setzendes Signal auf der Leitung D empfängt, oder wenn beides der Fall ist, dann triggert der Magnetfühler S 101 nicht weiter die SCR¹S T 1 und T 2, und die SCR's T und T 2 hören auf, zu leiten, und zwar am Ende des richtigen Netzteil-Zyklusses. Wenn ähnlich der Fühler S 102 durch einen Süd-Magnetpol beeinflußt wird und ein in Bereitschaft setzendes Signal auf der Leitung D empfängt, so werden- die SCR¹S T 3 und T 4 fortwährend oder wiederholt getriggert, und die Spule 10 empfängt einen einseitig gerichteten Ankerstrom von der gemeinsamen Leitung C zu den aktiven Leitungen A und B. Wenn das in Bereitschaft setzende Signal auf der Leitung D entfernt wird,

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oder der Magnet fühl er 3 101 nicht langer durch, einen Südpol beeinflußt wird, oder wenn beides der Fall ist, so hört der Stromfluß auf, und die SCR's T 3 und T 4 werden nicht langer durch den Magnetfühler S 102 getriggert. Eine ähnliche Situation trifft hinsichtlich der Spulengruppe 11 zu.

Es läßt sich daher die Stromflußrichtung in jeder Spulengruppe des Ankers von einer zentralen Steuereinheit her über die Leitungen D steuern. Darüber hinaus fließt kein Änkerstrom, wenn nicht die geforderte Spulengruppe durch ein Magnetfeld der richtigen Polarität beeinflußt wird. Man kann daher die Bewegung des Fahrzeugs 17 entlang der Bahn 1 von der zentralen Steuereinheit mit Hilfe der Leitungen D steuern, die zwischen der zentralen Steuereinheit und jedem der Magnetfühler S 81 bis S 142 geschaltet sind.

Die Beschleunigung des Fahrzeugs 17 kann ebenfalls durch die zentrale Steuereinheit über die Leitungen D gesteuert werden. Wenn eine maximale Beschleunigung erforderlich ist, so werden allen Leitungen D Signale zugeführt, und jeder der Fühler S 81 bis S 142 leitet, wenn er durch einen Magnetpol der richtigen Polarität beeinflußt wird. Wenn jedoch nur eine mäßige Beschleunigung erforderlich ist, so empfangen nur einige der Magnetfühler S 81 bis S 142 das in Bereitschaft setzende Signal von der zentralen Steuereinheit über die Leitungen D.

Darüber hinaus läßt sich der Abstand der Spulengruppen 8 bis 14 entlang der Bahn so auslegen, daß beide Abschnitte der Sekundärwicklung des Transformators TR nahezu gleiche Ströme führen, und daher der Transformator TR keinen abgeglichenen Strom vom Stromversorgungsteil G zieht. Sollte schließlich eine positive Bremskraft, die elektrisch auf das Fahrzeug 17 wirkt, wünschenswert sein, so kann dies einfach dadurch erreicht werden, indem man zusätzliche magnetische Fühler vorsieht, die die SCR¹S T 3 und T 4 triggern, wenn die Spulengruppe 10 beispielsweise durch einen Nordpol beeinflußt wird, so daß dadurch eine' Kraft entsteht, die dazu neigt, das Fahrzeug 17 nach links zu

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bewegen, wenn man wie in Fig. 3 blickt. Alternativ kann auch ein mechanisches Bremssystem zur Anwendung gelangen. Andere Verfahren zur Steuerung und zur Schaltung des Stromes in den Anker-Spulengruppen sind für den Fachmann offensichtlich, so daß dadurch die vorliegende Erfindung nicht eingeschränkt wird. Beispielsweise können einzeln steuerbare Gleichspannungen direkt jeder Gruppe zugeführt werden.

Der Abstand der Spulengruppen 8 bis 14 kann so ausgelegt werden, daß an solchen Abschnitten der Bahn, bei denen eine Beschleunigung des Fahrzeugs gewünscht wird, die Spulengruppen einen relativ kleinen Abstand zueinander aufweisen und viele Windungen besitzen, während an solchen Abschnitten der Bahn, bei welchen das Fahrzeug eine einheitliche Geschwindigkeit für längere Strecken haben soll, die Spulengruppen gleichmäßig angeordnet sind und großen Abstand haben. Die Windungen innerhalb der Spulengruppe und/oder Spulengruppen können in irgendeiner gewünschten Weise miteinander verbunden werden. Eine Spulengruppe kann lediglich aus einem einzelnen Leiter oder aus einer Vielzahl von Windungen bestehen, und, wenn gewünscht, können die vielen Windungen in Reihe oder parallel oder in Reihen-Parallelschaltung verbunden sein.

Die Verbindung der Spulengruppen parallel an die Stromversorgung ist in Fig. 5 gezeigt, wobei die Möglichkeit besteht, den Strom in jeder Spulengruppe individuell zu steuern und die Richtung des Stromes individuell auszuwählen. Dies steht im Widerspruch zu herkömmlichen Dreh— und Linearmotorwicklungen, bei welchen der gleiche Strom durch alle Spulengruppen einer einzelnen Wicklung fließt. Darüber hinaus können die Spulengruppen Ströme unterschiedlicher Größe führen, wenn dies gewünscht wird.

Die magnetischen Feldteile 15 und 16 sind in den Zeichnungen dargestellt, wobei ein magnetisches Feld durch die Wicklung 5 erzeugt wird. Es ist offensichtlich, daß auch Permanentmagnete verwendet werden können, um das gewünschte Magnetfeld zu erzeu-

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gen. Alternativ kann die Wicklung 5 auch, superleitend sein.

Es ist vorteilhaft, wenn das bewegliche Teil des Motorsystems keinen elektrischen Anschluß an dieses Teil erforderlich macht, da dies die Kapitalkosten des Transportsystems erhöht, und es auch schwierig ist, eine gute elektrische "Verbindung zu Teilen aufrechtzuerhalten, die sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen. Der Strom in der Wicklung 5 kann entweder durch Batterien oder andere Einrichtungen, die im in Bewegung befindlichen Fahrzeug enthalten sind, geliefert werden.

Die Fühler S 81 bis S 142 brauchen nicht an der<Bahn nahe der Spulengruppen 8 bis 14 in Lage gebracht werden, wie dies gezeigt ist, da die Ankerreaktion beispielsweise erforderlich machen- kann, daß die Fühler in einem gewissen Abstand zu den Spulengruppen angeordnet werden. Auch kann ein System zur Steuerung des Stromflusses in den Spulengruppen, welches Magnetfühler enthält, die am in Bewegung befindlichen Fahrzeug angeordnet sind und nicht an der Bahn angeordnet sind, verwendet werden. Wenn es gewünscht wird, kann auch ein anderes Fahrzeug oder können Fahrzeuge an das zuvor geschilderte Fahrzeug angeschlossen werden, um einen Zug zu bilden. Das zuvor geschilderte Stromsteuersystem kann auch das Senden eines Signals von den Magnetfühlern zur zentralen Steuereinheit umfassen, wobei dieses Signal anzeigt, daß die Fühler durch einen Magnetpol einer spezifischen Polarität beeinflußt wurden. Derartige Signale wurden die Position des Fahrzeugs entlang der Bahn anzeigen. Die Zeitdifferenz zwischen dem Empfang derartiger Signale und dem Senden der in Bereitschaft setzenden Signale stellt dann ein Maß für die Abweichung des Fahrzeugs von der gewünschten Position dar. Eine derartige Messung kann dazu verwendet werden, die Übertragungszeit und die Eigenschaft der in Bereitschaft setzenden Signale zu verändern, um die Position und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu steuern. Es besteht auch die Möglichkeit, die Zeitdifferenz zwischen der Ankunft des in Bereitschaft setzenden Signals und dem Magnetfeld am Fühler dazu zu verwenden, den Triggerwinkel der SCR's und damit den

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Ankerstrom zu steuern.

In der vorangegangenen Beschreibung wurden nur einige Ausführungsbeispiele nach der Erfindung erläutert, und es sind Abwandlungen und Abänderungen für den Fachmann offensichtlich, ohne dadurch den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in der Zeichnung veranschaulichten Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

Pat ent ansprüehe

Parallelgesciialtetes Linear—Elektromotorsystem, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anker mit wenigstens einer Spulengruppe, die wenigstens einen Leiter enthält, vorgesehen ist, daß jede Spulengruppe individuell parallel an eine Stromversorgung über eine entsprechende Einrichtung für die Zufuhr eines einseitig gerichteten Stromflusses durch die Spulengruppe für eine vorbestimmte Zeitperiode anschaltbar ist, daß weiter eine Einrichtung vorgesehen ist, um unabhängig die Flußrichtung des einseitig gerichteten Stromes in jeder Spulengruppe auszuwählen, daß eine Magnetfeldeinrichtung vorgesehen ist, die wenigstens ein Feldteil und ein entsprechend zugeordnetes einseitig gerichtetes Magnetfeld umfaßt, daß die Magnetfeldeinrichtung und der Anker betriebsmäßig einer linearen Bahn zugeordnet sind und so ausgebildet und angeordnet sind, daß eine wechselseitige Kraft zwischen der Spulengruppe oder den Spulengruppen und dem Magnetfeld oder den Magnetfeldern bei Stromfluß entsteht, so daß dadurch eine relative translatorisehe Bewegung zwischen dem Anker und der Magnetfeldeinrichtung hervorgerufen wird.
2. Motorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker an der Bahn befestigt ist und sich entlang dieser Bahn erstreckt, und daß die Magnetfeldeinrichtung aus einem beweglichen Teil besteht und für eine Bewegung relativ zur Bahn angeordnet ist.
3. Motorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfeldeinrichtung an der Bahn befestigt ist und sich entlang dieser Bahn erstreckt, und daß der Anker aus einem beweglichen Teil besteht und für eine Bewegung relativ zur Bahn angeordnet ist.
4. Parallelgeschaltetes Linear—Elektromotorsystem, gekennzeichnet durch eine Magnetfeldeinrichtung mit wenigstens

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einem Feldteil und einem entsprechenden zugeordneten Magnetfeld, durch, eine Einrichtung, um jedes Feld in einem unipolaren Zustand zu erzeugen und aufrechtzuerhalten, und zwar für eine vorherbestimmte Zeitperiode, durch eine Einrichtung zur unabhängigen Auswahl der Polarität jedes einseitig gerichteten Feldes, einen Anker mit wenigstens einer Spu— lengruppe, die wenigstens einen Leiter enthält, und durch eine Stromversorgungseinrichtung für die Versorgung der Spulengruppe oder Spulengruppen mit einseitig gerichtetem Strom, wobei die Magnetfeldeinrichtung und der Anker betriebsmäßig einer linearen Bahn zugeordnet sind und so angeordnet und ausgebildet sind, daß zwischen der Spulengruppe oder den Spulengruppen und dem Magnetfeld oder den Magnetfeldern bei Stromfluß und bei Erzeugen des Magnetfeldes oder der Magnetfelder eine wechselseitige Kraft hervorgerufen wird, so daß dadurch eine relative translatorische Bewegung zwischen dem Anker und der Magnetfeldeinrichtung entsteht.
5. Motorsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker an der Bahn befestigt ist und sich entlang dieser Bahn erstreckt, und daß die Magnetfeldeinrichtung aus einem beweglichen Teil besteht und für eine Bewegung relativ zur Bahn angeordnet ist.
6. Motorsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfeldeinrichtung an der Bahn befestigt ist und sich entlang dieser Bahn erstreckt, und daß der Anker aus einem beweglichen Teil besteht und für eine Bewegung relativ zur Bahn angeordnet ist.
7. Motorsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 2, 3» 5 " oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fahrzeug an dem beweglichen Teil befestigt ist.
8. Motorsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn aus einem permeablen Material besteht, daß an dem

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magnetis dien Feldteil ein Fahrzeug befestigt ist, und daß das magnetische Feldteil in "betrieblicher Beziehung zur permeablen Bahn durch magnetische Anziehung zwischen diesen Teilen gehalten wird.

Motorsystem nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur unabhängigen Auswahl der Stromflußrichtung des einseitig gerichteten Stromes in jeder Spulengruppe einen Magnetfühler enthält, der betriebsmäßig jeder der Spulengruppen zugeordnet ist und der auf das Magnetfeld oder die Magnetfelder, welche die Spulengruppe beeinflussen, anspricht.

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