動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制方法、裝置及系統(tǒng)。所述動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制方法包括：獲取動(dòng)子在運(yùn)行軌道上的位置信息，其中，所述運(yùn)行軌道為兩個(gè)或兩個(gè)以上的定子沿所述動(dòng)子的運(yùn)行軌跡排列布置形成的，所述動(dòng)子設(shè)置在所述運(yùn)動(dòng)軌道上；根據(jù)接收到的驅(qū)動(dòng)指令和所述位置信息，生成相應(yīng)的控制指令；將所述控制指令發(fā)送至勵(lì)磁電流提供單元，以使所述勵(lì)磁電流提供單元根據(jù)所述控制指令，向所述勵(lì)磁線圈供給勵(lì)磁電流以使所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上作加速或勻速運(yùn)動(dòng)，或者切斷勵(lì)磁電流的供給以使所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上作減速運(yùn)動(dòng)，其中，所述勵(lì)磁線圈設(shè)置在所述動(dòng)子上。本發(fā)明提供的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)子自由的控制，控制方式簡(jiǎn)便，易實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制方法、裝置及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制方法、裝置及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)和軌道交通的發(fā)展，直線電機(jī)的重要性越來越重要。直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。由定子演變而來的一側(cè)稱為初級(jí)，由轉(zhuǎn)子演變而來的是一側(cè)稱為次級(jí)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，將初級(jí)和次級(jí)制作成不同的長度，以保證在所需形成范圍內(nèi)初級(jí)與次級(jí)之間的耦合保持不變。
[0003]現(xiàn)有直線電機(jī)的工作原理如下:當(dāng)初級(jí)繞組通入交流電源時(shí)，便在氣隙中產(chǎn)生行波磁場(chǎng)，次級(jí)在行波磁場(chǎng)切割下，將感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生電流，該電流與氣隙中的磁場(chǎng)相作用就產(chǎn)生電磁推力。如果初級(jí)固定，則次級(jí)在推力作用下做直線運(yùn)動(dòng)；反之，則初級(jí)做直線運(yùn)動(dòng)。
[0004]現(xiàn)有的直線電機(jī)需要沿途長距離地布設(shè)線圈和鐵心并供給電源，建設(shè)成本、運(yùn)行成本和維護(hù)成本很高,且控制方式較為復(fù)雜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制方法、裝置及系統(tǒng)，以使控制方式簡(jiǎn)便。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明主要提供如下技術(shù)方案:
[0007]第一個(gè)方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制方法，包括:
[0008]獲取動(dòng)子在運(yùn)行軌道上的位置信息，其中，所述運(yùn)行軌道為兩個(gè)或兩個(gè)以上的定子沿所述動(dòng)子的運(yùn)行軌跡排列布置形成的，所述動(dòng)子設(shè)置在所述運(yùn)動(dòng)軌道上；
[0009]根據(jù)接收到的驅(qū)動(dòng)指令和所述位置信息，生成相應(yīng)的控制指令；
[0010]將所述控制指令發(fā)送至勵(lì)磁電流提供單元，以使所述勵(lì)磁電流提供單元根據(jù)所述控制指令，向所述勵(lì)磁線圈供給勵(lì)磁電流以使所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上作加速或勻速運(yùn)動(dòng)，或者切斷勵(lì)磁電流的供給以使所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上作減速運(yùn)動(dòng)，其中，所述勵(lì)磁線圈設(shè)置在所述動(dòng)子上。
[0011]第二個(gè)方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制裝置，包括:
[0012]獲取模塊，用于獲取動(dòng)子在運(yùn)行軌道上的位置信息，其中，所述運(yùn)行軌道為兩個(gè)或兩個(gè)以上的定子沿所述動(dòng)子的運(yùn)行軌跡排列布置形成的，所述動(dòng)子設(shè)置在所述運(yùn)動(dòng)軌道上；
[0013]生成模塊，用于根據(jù)接收到的驅(qū)動(dòng)指令和所述位置信息，生成相應(yīng)的控制指令；
[0014]發(fā)送模塊，用于將所述控制指令發(fā)送至勵(lì)磁電流提供單元，以使所述勵(lì)磁電流提供單元根據(jù)所述控制指令，向所述勵(lì)磁線圈供給勵(lì)磁電流以使所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上作加速或勻速運(yùn)動(dòng)，或者切斷勵(lì)磁電流的供給以使所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上作減速運(yùn)動(dòng)，其中，所述勵(lì)磁線圈設(shè)置在所述動(dòng)子上。
[0015]第三個(gè)方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種動(dòng)力提供系統(tǒng)，包括:
[0016]前述的動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制裝置；
[0017]動(dòng)力提供裝置，其包括定子和動(dòng)子；兩個(gè)或兩個(gè)以上的所述定子沿所述動(dòng)子的運(yùn)行軌跡排列布置形成動(dòng)子運(yùn)行軌道；所述動(dòng)子包括磁臂和勵(lì)磁線圈；所述勵(lì)磁線圈設(shè)置在所述磁臂上；所述動(dòng)子設(shè)置在所述運(yùn)行軌道上，以在所述勵(lì)磁線圈上供給有勵(lì)磁電流時(shí)，所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上移動(dòng)使得所述動(dòng)子與所述運(yùn)行軌道上的定子能構(gòu)成閉合的磁通環(huán)路；
[0018]勵(lì)磁電流提供單元；
[0019]其中，所述控制裝置與所述勵(lì)磁電流提供單元連接，所述勵(lì)磁電流提供單元與所述動(dòng)力提供裝置的勵(lì)磁線圈連接。
[0020]借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的技術(shù)方案至少具有下列優(yōu)點(diǎn):
[0021]本發(fā)明提供的技術(shù)方案指在所述動(dòng)子的磁臂上設(shè)置勵(lì)磁線圈，較現(xiàn)有技術(shù)中需沿途長距離地布設(shè)線圈和鐵芯，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，且成本低；另外，本發(fā)明提供的技術(shù)方案基于差分磁通技術(shù)，通過控制所述勵(lì)磁線圈上的勵(lì)磁電流就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)子自由的控制，控制方式簡(jiǎn)便，易實(shí)現(xiàn)。由此可知，本發(fā)明提供的技術(shù)方案，對(duì)環(huán)境依賴小，便于安裝和升級(jí)改造，成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置中所述定子的力域劃分示意圖；
[0025]圖4a為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置中所述動(dòng)子的第一種實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4b為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置中所述動(dòng)子的第二種實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4c為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置中所述動(dòng)子的第三種實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4d為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置中所述動(dòng)子的第四種實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4e為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置中所述動(dòng)子的第五種實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4f為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置中所述動(dòng)子的第六種實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5a為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置中所述定子的第一種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5b為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置中所述定子的第二種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5c為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置中所述定子的第三種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5d為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置中所述定子的第四種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖5e為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置中所述定子的第五種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖5f為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置中所述定子的第六種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖5g為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置中所述定子的第七種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖5h為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置中所述定子的第八種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖5i為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置中所述定子的第九種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖5j為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置中所述定子的第十種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖5k為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置中所述定子的第十一種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖51為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置中所述定子的第十二種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖6為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置的另一種實(shí)現(xiàn)的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖7為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種動(dòng)力提供裝置的另一種實(shí)現(xiàn)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖8為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種動(dòng)力提供系統(tǒng)的另一種實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖9為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種動(dòng)力提供系統(tǒng)中設(shè)置有檢測(cè)單元的定子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖10為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種動(dòng)力提供系統(tǒng)的另一種實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖11為本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制方法的流程示意圖；
[0049]圖12為本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制方法的流程示意圖；
[0050]圖13為本發(fā)明實(shí)施例五提供的動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]圖14為本發(fā)明提供的應(yīng)用實(shí)施例一提供的動(dòng)力提供裝置構(gòu)建的試驗(yàn)實(shí)例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052]圖15為本發(fā)明提供的應(yīng)用實(shí)施例一提供的動(dòng)力提供裝置構(gòu)建的試驗(yàn)實(shí)例的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0053]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0054]有鑒于上述現(xiàn)有直線電機(jī)的缺陷，尤其為滿足高速軌道交通的需要，本發(fā)明的發(fā)明人積極加以研究創(chuàng)新，經(jīng)過不斷地研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品、裝機(jī)使用及改進(jìn)，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。本發(fā)明是利用動(dòng)子和定子組成可變磁通環(huán)路，環(huán)路的磁通及其單位橫截面磁通(即磁感應(yīng)強(qiáng)度)呈空間差分關(guān)系和梯度變化關(guān)系，動(dòng)子和定子因此相互受力來實(shí)現(xiàn)動(dòng)子相對(duì)所述定子發(fā)生位移的目的的。
[0055]如圖1和圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例一提供的動(dòng)力提供裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例一提供的所述動(dòng)力提供裝置包括:定子I和動(dòng)子3。其中，如圖2所示，兩個(gè)或兩個(gè)以上的所述定子I沿所述動(dòng)子3的運(yùn)行軌跡排列布置形成動(dòng)子運(yùn)行軌道。如圖1所示，所述動(dòng)子3包括磁臂31和勵(lì)磁線圈2。所述勵(lì)磁線圈2設(shè)置在所述磁臂31上。所述動(dòng)子3設(shè)置在所述運(yùn)行軌道上，以在所述勵(lì)磁線圈2上供給有勵(lì)磁電流時(shí)，所述動(dòng)子3在所述運(yùn)行軌道上移動(dòng)使得所述動(dòng)子3與所述運(yùn)行軌道上的定子I能構(gòu)成閉合的磁通環(huán)路。
[0056]這里需要說明的是:本實(shí)施例中任意兩個(gè)定子之間的間距可以相同，也可以不相同。所述兩相鄰定子之間的間距因滿足所述動(dòng)子在所述動(dòng)子運(yùn)行軌道上的任意位置處，在所述勵(lì)磁線圈上供給有勵(lì)磁電流時(shí)，所述動(dòng)子能與相鄰的兩個(gè)定子中的任意一個(gè)定子構(gòu)成閉合的磁通環(huán)路即可。具體的，所述兩定子之間的間距可根據(jù)所述定子沿所述運(yùn)行軌道方向上的長度、以及所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道方向上的長度來確定，以滿足上述條件，即在所述勵(lì)磁線圈上供給有勵(lì)磁電流時(shí)，所述定子和所述動(dòng)子都能構(gòu)成閉合的磁通環(huán)路。
[0057]如圖2示出了所述兩個(gè)或兩個(gè)以上的所述定子I沿所述動(dòng)子3的運(yùn)行軌跡，等間距的排列布置形成所述動(dòng)子運(yùn)行軌道的實(shí)施例。等間距設(shè)置所述定子這樣便于對(duì)動(dòng)子進(jìn)行運(yùn)行控制，且動(dòng)子的運(yùn)行過程的速度能更加均勻，控制更加線性。
[0058]這里需要說明的是:本實(shí)施例中設(shè)置有勵(lì)磁線圈的所述動(dòng)子作為磁通發(fā)生裝置或稱為磁通發(fā)生器，由勵(lì)磁線圈產(chǎn)生磁通。所述動(dòng)子作為磁通差分裝置或稱為磁通差分器，通過動(dòng)子與定子的位置關(guān)系和自身鐵心的磁路結(jié)構(gòu)提供磁通的差分關(guān)系。上述實(shí)施例中所述的動(dòng)子和定子均為鐵心材料制造，勵(lì)磁線圈繞制在動(dòng)子上，而定子無受流裝置或其他裝置，按差分磁通原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，按一定的間隔離散地固定在軌跡基礎(chǔ)上，節(jié)省材料。具體的，所述動(dòng)子和所述定子均可采用兩張或兩張以上的矽鋼片沖制后疊成，所述定子也可采用純鐵、坡莫合金或其他軟磁材料的鑄造件。其中，所述定子采用純鐵、坡莫合金或其他軟磁材料的鑄造件，可有效地降低成本，還能獲得更好的磁導(dǎo)率，同時(shí)便于進(jìn)行防腐處理等。
[0059]本實(shí)施例提供的技術(shù)方案通過在所述動(dòng)子的磁臂上設(shè)置勵(lì)磁線圈，較現(xiàn)有技術(shù)中需沿途長距離地布設(shè)線圈和鐵芯，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，且成本低；另外，本發(fā)明提供的技術(shù)方案基于差分磁通技術(shù)，通過控制所述勵(lì)磁線圈上的勵(lì)磁電流就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)子自由的控制，控制方式簡(jiǎn)便，易實(shí)現(xiàn)。由此可知，本發(fā)明提供的技術(shù)方案，對(duì)環(huán)境依賴小，便于安裝和升級(jí)改造，成本低。
[0060]這里需要補(bǔ)充的是:上述實(shí)施例提供的所述動(dòng)力提供裝置可作為電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)牽引和制動(dòng)功能，使得運(yùn)動(dòng)物體具備非接觸式加速和減速能力；還具備非接觸式導(dǎo)向能力和懸浮作用，可用于磁懸浮、氣懸浮、鐵路和地鐵等軌道交通以及其他運(yùn)行器具上。
[0061]本實(shí)施例提供的所述動(dòng)力提供裝置是基于“磁通趨強(qiáng)原理”實(shí)現(xiàn)的。具體的，所述“磁通趨強(qiáng)原理”是指環(huán)路中的總磁通總是趨于最大化。所述動(dòng)子在所述定子形成的動(dòng)子運(yùn)行軌道上移動(dòng)的過程中，動(dòng)子和定子之間的磁通環(huán)路時(shí)而斷時(shí)而閉合，環(huán)路磁通不斷地在運(yùn)動(dòng)中發(fā)生變化。因此，當(dāng)動(dòng)子和動(dòng)子運(yùn)行軌道上的定子沒能形成閉合磁通環(huán)路時(shí)，動(dòng)子總是要調(diào)整位置關(guān)系，使得共同組成的磁通環(huán)路中的磁通達(dá)到最大，這就形成了彼此之間的受力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系。同時(shí)，磁通趨強(qiáng)的方向與動(dòng)子和定子的相對(duì)位置有關(guān)，為了獲得所需的運(yùn)動(dòng)，需要根據(jù)動(dòng)子和定子的相對(duì)位置在需要的趨強(qiáng)方向開啟、供給勵(lì)磁電流，在不需要的趨強(qiáng)方向關(guān)閉、停供勵(lì)磁電流。
[0062]下面對(duì)本實(shí)施例提供的所述動(dòng)力提供裝置中的動(dòng)子的受力情況和運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行詳細(xì)描述，以便于充分理解本實(shí)施例。
[0063]如圖3所示,所述定子I的力域可劃分為動(dòng)力區(qū)200和阻力區(qū)100。其中，所述定子I的動(dòng)力區(qū)200還可劃分為強(qiáng)動(dòng)力區(qū)201和弱動(dòng)力區(qū)202 ;同樣的所述定子I的阻力區(qū)100還可劃分為強(qiáng)阻力區(qū)102和弱阻力區(qū)101。圖3中b的位置為所述定子的力域邊界。當(dāng)動(dòng)子進(jìn)入定子的力域作用范圍，動(dòng)子和定子組成的磁通閉合環(huán)路即可發(fā)揮磁力作用。如果動(dòng)子在定子I的動(dòng)力區(qū)200開啟勵(lì)磁電流，那么動(dòng)子受到牽引力，動(dòng)子做加速運(yùn)動(dòng)，或者，動(dòng)子克服空氣阻力和摩擦力等保持勻速運(yùn)動(dòng)；如果動(dòng)子在定子I的阻力區(qū)100開啟勵(lì)磁電流，那么動(dòng)子受到制動(dòng)力而做減速運(yùn)動(dòng)，直至反向運(yùn)動(dòng)(倒車)；如果動(dòng)子的勵(lì)磁電流始終處于供給狀態(tài)，那么動(dòng)子會(huì)在動(dòng)力區(qū)200和阻力區(qū)100之間來回振蕩，最后停在定子I的受力分界點(diǎn)處(圖3中標(biāo)O的位置處)。動(dòng)力與阻力是個(gè)相對(duì)的概念，與運(yùn)動(dòng)方向相關(guān)，如果改變運(yùn)動(dòng)方向，則定子的動(dòng)力區(qū)和阻力區(qū)互換位置。
[0064]下面結(jié)合圖2和圖3進(jìn)一步說明所述動(dòng)子3受力運(yùn)動(dòng)過程。一般而言，一系列的定子I按照一定的間隔布置在運(yùn)動(dòng)軌跡上，運(yùn)動(dòng)軌跡既可以是直線，也可以是曲線；定子I的數(shù)量不少于兩張。圖2為動(dòng)子相對(duì)于定子的運(yùn)動(dòng)關(guān)系圖。這里需要說明的是:圖2中示出的處于不同位置的動(dòng)子可以是單動(dòng)子的動(dòng)態(tài)結(jié)果示意圖，也可以是一組動(dòng)子(即如圖12所示當(dāng)動(dòng)力提供裝置包括有多個(gè)動(dòng)子時(shí)的情況)的靜態(tài)示意圖。以下結(jié)合動(dòng)子3加速前進(jìn)予以說明:
[0065]當(dāng)所述動(dòng)子3位于Ptl (兩條定子I的力域邊界點(diǎn))位置處時(shí)，所述動(dòng)子3處于勵(lì)磁電流被關(guān)閉狀態(tài)，既不受動(dòng)力，也不受阻力。在偏離Ptl點(diǎn)后，勵(lì)磁電流有兩個(gè)相反的作用:若所述動(dòng)子的中心軸線沿向其前進(jìn)的方向X前偏(即圖2中Ptll)，則動(dòng)子加速；若所述動(dòng)子的中心軸線沿向其前進(jìn)的方向X后偏(即圖2中Ptl2)，則動(dòng)子減速。
[0066]當(dāng)所述動(dòng)子3位于P1 (前向定子的動(dòng)力區(qū))位置處時(shí)，若所述動(dòng)子3處于勵(lì)磁狀態(tài)，則受前向定子I的牽引所述動(dòng)子3沿其前進(jìn)方向加速。
[0067]當(dāng)所述動(dòng)子3位于P2 (前向定子的動(dòng)力區(qū))位置時(shí)，若所述動(dòng)子3處于勵(lì)磁狀態(tài)，則受前向定子I的牽引所述動(dòng)子3沿其前進(jìn)方向加速。
[0068]當(dāng)所述動(dòng)子3位于P3 (當(dāng)前定子的受力分界點(diǎn))位置時(shí)，無論動(dòng)子的勵(lì)磁線圈是否供給有勵(lì)磁電流，所述動(dòng)子3的受力均為零；因此，在所述動(dòng)子處于所述P3位置前，應(yīng)關(guān)閉供給給所述動(dòng)子的勵(lì)磁電流，以使所述動(dòng)子3依靠慣性和其他動(dòng)子(如圖12所示當(dāng)動(dòng)力提供裝置包括有多個(gè)動(dòng)子時(shí)的情況)的推力運(yùn)行。所述動(dòng)子3依靠慣性和其他動(dòng)子的推力運(yùn)行越過受力分界點(diǎn)P3繼續(xù)運(yùn)行，動(dòng)子3即進(jìn)入定子I的阻力區(qū)，由于動(dòng)子3處于非勵(lì)磁狀態(tài)而不再受力，保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，P-:點(diǎn)即是此種情況。
[0069]當(dāng)所述動(dòng)子3位于P_i (后向定子的阻力區(qū))位置時(shí)，所述動(dòng)子3處于非勵(lì)磁狀態(tài)及非剩磁狀態(tài)，不受任何力的作用，靠自身慣性，或者，靠其他動(dòng)子的驅(qū)動(dòng)保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
[0070]綜上可知，所述動(dòng)子3通過勵(lì)磁電流的供給而受力(加速運(yùn)動(dòng)階段)，隨著勵(lì)磁電流的斷流而停止受力(慣性運(yùn)動(dòng)階段)，交替受力，循環(huán)開關(guān)，運(yùn)動(dòng)不止?；蛘?，所述動(dòng)子3可通過多動(dòng)子的配對(duì)配合(如圖12所示的一個(gè)運(yùn)行車輛上安裝有兩個(gè)動(dòng)子)，多動(dòng)子構(gòu)成的動(dòng)子組合持續(xù)受力；特別是，當(dāng)動(dòng)子組合尚未啟動(dòng)，動(dòng)子組合中有一個(gè)動(dòng)子位于Ph點(diǎn)而靜止時(shí)，由于該動(dòng)子處在當(dāng)前定子的阻力域，故不能開啟勵(lì)磁電流產(chǎn)生差分磁力，此時(shí)，只有依靠其他位于動(dòng)力域動(dòng)子開啟而運(yùn)動(dòng)。反之，如果為了獲得阻力而實(shí)現(xiàn)減速、制動(dòng)或反向運(yùn)動(dòng)，那么把上述過程反過來進(jìn)行即可，即:給位于阻力域的動(dòng)子供電，獲得阻力；在其進(jìn)入動(dòng)力域之前斷電，免受不希望的動(dòng)力作用。
[0071]進(jìn)一步的，上述實(shí)施例一中所述的動(dòng)子3的磁臂31可以為半封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)磁臂，所述半封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)磁臂跨設(shè)在所述運(yùn)行軌道上(如圖2所示)。如圖1所示，所述半封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)磁臂的開口設(shè)置在所述運(yùn)行軌道上。
[0072]這里需要說明的是:上述實(shí)施例中所述定子形成的動(dòng)子運(yùn)行軌道分別與所述動(dòng)子磁臂的開口兩個(gè)端面之間的距離可以相同也可不同，具體實(shí)施時(shí)可根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)需要和使用條件進(jìn)行人為設(shè)定。
[0073]再進(jìn)一步的，如圖4所示，上述實(shí)施例中所述的半封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)磁臂可以是圖4a所示的“C”型半封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)磁臂，圖4b所示的半圓形半封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)磁臂，扇形半封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)磁臂(圖中位示出)、圖4c所示的圓形半封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)磁臂或圖4d所示的三角形半封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)磁臂等等?；蛘撸鲜鰧?shí)施例中所述的磁臂還可以采用圖4e所示的“E”形結(jié)構(gòu)磁臂或圖4f所示的“H”形結(jié)構(gòu)磁臂。相應(yīng)的，所述運(yùn)行軌道包括兩條平行的子軌道；所述“E”形結(jié)構(gòu)磁臂和所述“H”形結(jié)構(gòu)磁臂的兩個(gè)開口分別跨設(shè)在相應(yīng)的所述子軌道上。
[0074]所述勵(lì)磁線圈設(shè)置在所述“E”形結(jié)構(gòu)磁臂的中間橫臂上；或者所述勵(lì)磁線圈設(shè)置在所述“H”形結(jié)構(gòu)磁臂的中間橫臂上。
[0075]圖4e和4f示出了雙磁口動(dòng)子的實(shí)例。如圖4e的E型雙磁口動(dòng)子和圖4f的H型雙磁口動(dòng)子可在每個(gè)磁口磁路中分別增設(shè)一個(gè)勵(lì)磁線圈，各自單獨(dú)進(jìn)行勵(lì)磁電流控制，以便在曲線運(yùn)動(dòng)或其他運(yùn)動(dòng)時(shí)獨(dú)啟電流；另外，在曲線運(yùn)動(dòng)路段，左右兩個(gè)定子的寬度可以不同，位于外軌跡上的定子的寬度可略大于位于內(nèi)軌上的定子的寬度。
[0076]相應(yīng)的，如圖5所示，所述定子可以為圖5a所示的矩形定子、圖5b所示的錐形定子、圖5c所示的H形定子、圖5d所示的梭形定子、圖5e所示的蛙舌形定子、圖5f所示的半型單舌型定子、圖5g所示的梯形定子、圖5h所示的樹形定子、圖5i所示的E型三角形組合型定子、圖5j所示的三角形定子、圖5k所示的鴨舌不對(duì)稱型定子或圖51所示的鼎形定子等等。其中，所述圖5i所示的E型三角形組合型定子與所述圖5b所示的錐形定子的區(qū)別在于:所述E型三角形組合型定子的中部設(shè)有兩個(gè)通孔，設(shè)置這兩個(gè)通孔的目的就是為了節(jié)省材料。由此可知，在實(shí)際應(yīng)用中，設(shè)計(jì)者可根據(jù)實(shí)際的成本需要以及使用條件(如動(dòng)力性能要求等)選擇相應(yīng)形狀的定子，并可通過設(shè)置通孔等方式節(jié)省材料，以降低制造成本。
[0077]這里需要補(bǔ)充的是:實(shí)際上，上述動(dòng)子和定子的結(jié)構(gòu)可以相互變換，圖6所示，半封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)作為定子，設(shè)置在所述半封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)的開口處的為動(dòng)子。圖6和圖7示了的動(dòng)子和定子的結(jié)構(gòu)變換后的圖。
[0078]如圖8所示，本發(fā)明實(shí)施例二提供的動(dòng)力提供系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，本實(shí)施例二提供的所述動(dòng)力提供系統(tǒng)，包括:動(dòng)力提供裝置10、控制器20和勵(lì)磁電流提供單元30。其中，所述動(dòng)力提供裝置10包括:定子I和動(dòng)子3。其中，如圖2所示，兩個(gè)或兩個(gè)以上的所述定子I沿所述動(dòng)子3的運(yùn)行軌跡排列布置形成動(dòng)子運(yùn)行軌道。如圖1所示，所述動(dòng)子3包括磁臂31和勵(lì)磁線圈2。所述勵(lì)磁線圈2設(shè)置在所述磁臂31上。所述動(dòng)子3設(shè)置在所述運(yùn)行軌道上，以在所述勵(lì)磁線圈2上供給有勵(lì)磁電流時(shí)，所述動(dòng)子3在所述運(yùn)行軌道上移動(dòng)使得所述動(dòng)子3與所述運(yùn)行軌道上的定子I能構(gòu)成閉合的磁通環(huán)路。所述控制器與所述勵(lì)磁電流提供單元連接，所述控制器用于獲取所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置信息，并根據(jù)接收到的驅(qū)動(dòng)指令及所述位置信息，生成相應(yīng)的控制指令，并將所述控制指令發(fā)送至所述勵(lì)磁電流提供單元。所述勵(lì)磁電流提供單元與所述動(dòng)力提供裝置的勵(lì)磁線圈連接。所述勵(lì)磁電流提供單元用于根據(jù)接收到的所述控制指令，向所述勵(lì)磁線圈供給勵(lì)磁電流以使所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上作加速或勻速運(yùn)動(dòng)，或者切斷勵(lì)磁電流的供給以使所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上作減速運(yùn)動(dòng)。
[0079]本實(shí)施例提供的技術(shù)方案通過在所述動(dòng)子的磁臂上設(shè)置勵(lì)磁線圈，較現(xiàn)有技術(shù)中需沿途長距離地布設(shè)線圈和鐵芯，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，且成本低；另外，本發(fā)明提供的技術(shù)方案基于差分磁通技術(shù)，通過控制所述勵(lì)磁線圈上的勵(lì)磁電流就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)子自由的控制，控制方式簡(jiǎn)便，易實(shí)現(xiàn)。由此可知，本發(fā)明提供的技術(shù)方案，對(duì)環(huán)境依賴小，便于安裝和升級(jí)改造，成本低。本實(shí)施例除了能發(fā)揮直線電機(jī)牽引、制動(dòng)和反向牽引作用之外，還具備導(dǎo)向、曲線拐彎和懸浮作用。
[0080]進(jìn)一步的，如圖所示,上述實(shí)施例提供的所述系統(tǒng)還可以包括:檢測(cè)單元。所述檢測(cè)單元與所述控制器連接，所述檢測(cè)單元用于檢測(cè)所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置，生成相應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)，并將所述檢測(cè)信號(hào)發(fā)送至所述控制器，以使所述控制器根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)，確定所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置信息。所述檢測(cè)單元可以設(shè)置在所述動(dòng)子或所述定子上。
[0081]這里需要說明的是:上述實(shí)施例是通過設(shè)置檢測(cè)單元來實(shí)現(xiàn)動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置檢測(cè)。在實(shí)際應(yīng)用中也可不通過所述檢測(cè)單元來獲取，所述控制器可根據(jù)運(yùn)行軌道的各定子的長度參數(shù)、定子之間的距離、動(dòng)子在所述運(yùn)行方向上的長度參數(shù)、以及動(dòng)子的運(yùn)行速度記錄、動(dòng)子運(yùn)行時(shí)間等等參數(shù)，采用預(yù)設(shè)的計(jì)算程序計(jì)算所述動(dòng)子當(dāng)前處于運(yùn)行軌道上的位置。
[0082]進(jìn)一步的，如圖9所示，所述檢測(cè)單元可以包括:電容定位器41、壓力傳感器42或磁通差分檢測(cè)器43。其中，壓力傳感器的檢測(cè)存在延遲，對(duì)動(dòng)子的位置檢測(cè)實(shí)時(shí)性低，會(huì)影響控制器對(duì)動(dòng)子控制的準(zhǔn)確性。所述磁通差分檢測(cè)器一般是通過紅外線來進(jìn)行定位的，其存在定位范圍有限的缺陷，進(jìn)而影響檢測(cè)精度。相較壓力傳感器或磁通差分檢測(cè)器，電容定位器不存在壓力傳感器的檢測(cè)延遲以及磁通差分檢測(cè)器定位范圍有限的缺陷，且安裝簡(jiǎn)單(兩塊金屬極板相對(duì)即成)，定位范圍寬，定位精度高，響應(yīng)速度快。
[0083]具體的，所述動(dòng)子的磁臂為半封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)磁臂，如圖9所示，
[0084]若所述檢測(cè)單元包括有所述電容定位器41，則所述電容定位器41設(shè)置在所述半封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)磁臂開口處的垂直于所述運(yùn)行軌跡的端面32上。
[0085]若所述檢測(cè)單元包括有所述壓力傳感器42，則所述壓力傳感器42設(shè)置在所述半封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)磁臂開口處的垂直于所述運(yùn)行軌跡的端面32上；
[0086]若所述檢測(cè)單元包括有所述磁通差分檢測(cè)器43，則所述磁通差分檢測(cè)器43設(shè)置在所述半封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)磁臂開口處的朝向所述運(yùn)行軌跡的端面33上。
[0087]其中，為了提高位置檢測(cè)的準(zhǔn)確性，上述電容定位器、壓力傳感器和磁通差分檢測(cè)器可設(shè)置四個(gè)。如圖9所示，這四個(gè)所述電容定位器可均布設(shè)置在所述磁臂的開口處。
[0088]再進(jìn)一步的，如圖10所示,上述實(shí)施例所述的動(dòng)力提供系統(tǒng)還可以包括:參考時(shí)鐘單元50和外置存儲(chǔ)單元60。其中，所述外置存儲(chǔ)單元60與所述控制器20連接。所述控制器20可通過電平轉(zhuǎn)換電路70與所述勵(lì)磁電流提供單元連接。所述電平轉(zhuǎn)換電路70可以將所述控制器輸出的低壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為高壓信號(hào)。所述勵(lì)磁電流提供單元可以具體包括圖10中所示的電流控制開關(guān)陣列301及通過過流保護(hù)熔絲302連接的供電單元(圖中未示出)。所述控制器20接收到所述檢測(cè)單元40輸出的檢測(cè)信號(hào)后，輸出相應(yīng)的控制指令。所述電平轉(zhuǎn)換電路70將低壓的所述控制指令轉(zhuǎn)換為高壓信號(hào)，并輸出至所述電流控制開關(guān)陣列301，以使所述電流控制開關(guān)陣列301根據(jù)所述控制指令關(guān)閉或打開相應(yīng)的功率開關(guān)，以向所述勵(lì)磁線圈供電，或切斷向所述勵(lì)磁線圈的供電。
[0089]這里需要說明的是:上述動(dòng)力提供系統(tǒng)中的所述控制器可以采用后續(xù)實(shí)施例五提供的所述動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制裝置。具體的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和工作原理可參見本說明書后續(xù)實(shí)施例五中相應(yīng)的內(nèi)容，此處不再贅述。
[0090]如圖11所示，本發(fā)明實(shí)施例三提供的動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制方法的流程示意圖。如圖11所示，本實(shí)施例三提供的所述方法可適應(yīng)于上述實(shí)施例二提供的所述動(dòng)力提供系統(tǒng)，本實(shí)施例提供的所述控制方法的執(zhí)行主體為上述實(shí)施例二提供的所述動(dòng)力提供系統(tǒng)中的控制器。具體的，所述控制方法包括:
[0091]步驟101、獲取所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置信息。
[0092]其中，所述運(yùn)行軌道為兩個(gè)或兩個(gè)以上的定子沿所述動(dòng)子的運(yùn)行軌跡排列布置形成的，所述動(dòng)子設(shè)置在所述運(yùn)動(dòng)軌道上。所述控制器獲取所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置信息，可采用下屬兩種方法來實(shí)現(xiàn):
[0093]方法一、所述控制器可根據(jù)運(yùn)行軌道的各定子的長度參數(shù)、定子之間的距離、動(dòng)子在所述運(yùn)行方向上的長度參數(shù)、以及動(dòng)子的運(yùn)行速度記錄、動(dòng)子運(yùn)行時(shí)間等等參數(shù)，采用預(yù)設(shè)的計(jì)算程序計(jì)算所述動(dòng)子當(dāng)前處于運(yùn)行軌道上的位置。
[0094]方法二、當(dāng)所述動(dòng)力提供系統(tǒng)包括有檢測(cè)單元時(shí)，所述獲取所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置信息，具體為:
[0095]首先，接收所述檢測(cè)單元發(fā)送的所述檢測(cè)信號(hào)，其中，所述檢測(cè)信號(hào)為所述檢測(cè)單元根據(jù)檢測(cè)到的所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置生成的。
[0096]然后，根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)，得出所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置信息。
[0097]這里需要補(bǔ)充的是:若所述檢測(cè)單元為包括電容定位器，相應(yīng)的，所述檢測(cè)信號(hào)為攜帶有電容值的信號(hào)；
[0098]上述步驟中所述的根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)，確定所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置信息，包括:
[0099]根據(jù)預(yù)設(shè)的電容值和位置信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲取所述檢測(cè)信號(hào)攜帶的電容值對(duì)應(yīng)的位置信息，該獲取到的所述位置信息即為所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置信息。
[0100]步驟102、根據(jù)接收到的驅(qū)動(dòng)指令和所述位置信息，生成相應(yīng)的控制指令。
[0101]如圖2所示，所述定子的力域可劃分為動(dòng)力區(qū)和阻力區(qū)。因此，所述定子沿所述動(dòng)子的運(yùn)行軌跡排列布置形成的動(dòng)子運(yùn)行軌道的力域就可交替的劃分為動(dòng)力區(qū)和阻力區(qū)。因此，上述步驟中得到的所述位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道上的動(dòng)力區(qū)的信息，或所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道上的阻力區(qū)的信息。
[0102]具體的本步驟可具體包括:
[0103]若所述驅(qū)動(dòng)指令為加速指令，且所述位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道的動(dòng)力區(qū)，則生成開啟勵(lì)磁電流的控制指令；
[0104]若所述驅(qū)動(dòng)指令為加速指令，且所述位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道的阻力區(qū)，則生成關(guān)閉勵(lì)磁電流的控制指令；
[0105]若所述驅(qū)動(dòng)指令為制動(dòng)指令，且所述位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道的動(dòng)力區(qū)，則關(guān)閉勵(lì)磁電流的控制指令；
[0106]若所述驅(qū)動(dòng)指令為制動(dòng)指令，且所述位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道的阻力區(qū)，則生成開啟勵(lì)磁電流的控制指令。
[0107]這里需要說明的是:本步驟所述控制器如何根據(jù)接收到的驅(qū)動(dòng)指令和所述位置信息，生成相應(yīng)的控制指令的控制原理可參見上述實(shí)施例一中的相應(yīng)內(nèi)容，即結(jié)合圖2和圖3說明的動(dòng)子受力運(yùn)動(dòng)過程部分的內(nèi)容。
[0108]步驟103、將所述控制指令發(fā)送至所述勵(lì)磁電流提供單元，以使所述勵(lì)磁電流提供單元根據(jù)所述控制指令，向所述勵(lì)磁線圈供給勵(lì)磁電流或切斷勵(lì)磁電流的供給。
[0109]其中，所述勵(lì)磁線圈設(shè)置在所述動(dòng)子上。在實(shí)際應(yīng)用中，上述動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制方法的所有實(shí)現(xiàn)步驟可具體表征為配置于所述控制器上的控制程序。在控制程序中，為了清楚的區(qū)分一次控制操作已完成，在控制程序中可添加相應(yīng)的判定參數(shù)，通過判定參數(shù)來確定是否已經(jīng)完成一次控制操作。具體的，如圖12所示，本發(fā)明實(shí)施例四提供的動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制方法的流程示意圖。本實(shí)施例四提供的所述方法，適于包括有設(shè)置在所述動(dòng)子上的電容定位器的所述動(dòng)力提供系統(tǒng)。如下，本實(shí)施例四提供的所述方法包括:
[0110]步驟201、將判定參數(shù)設(shè)置為第一預(yù)設(shè)值。
[0111]所述第一預(yù)設(shè)值可以是O，也可是其他值。
[0112]步驟202、分別獲取前路電容值和后路電容值。
[0113]其中，所述前路電容值為沿所述動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)方向上的動(dòng)子前方與動(dòng)子運(yùn)行軌道上的當(dāng)前所述動(dòng)子所在位置處的定子之間形成的電容值，所述后路電容值為沿所述動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)方向上的動(dòng)子后方與所述運(yùn)動(dòng)軌道上的當(dāng)前所述動(dòng)子所在位置處的定子之間形成的電容值。
[0114]步驟203、根據(jù)預(yù)設(shè)的電容值和所述位置信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲取所述前路電容值和后路電容值對(duì)應(yīng)的所述位置信息。
[0115]步驟204，根據(jù)接收到的驅(qū)動(dòng)指令，確定是否需要給勵(lì)磁線圈供給勵(lì)磁電流，若不需要，則切斷向所述勵(lì)磁線圈供給的勵(lì)磁電流，并執(zhí)行步驟205 ;否則，向所述勵(lì)磁線圈供給的勵(lì)磁電流，并執(zhí)行步驟206。
[0116]步驟205、判斷所述判定參數(shù)是否為第二預(yù)設(shè)值，若是，輸出整點(diǎn)信標(biāo)，并返回至步驟202 ;否則，返回至步驟202。
[0117]其中，所述第二預(yù)設(shè)值可以是1，也可是其他與所述第一預(yù)設(shè)值不一樣的值。輸出所述整點(diǎn)信標(biāo)的目的也是為了標(biāo)識(shí)這一控制過程已完成，即告知所述動(dòng)力提供系統(tǒng)中的控制器這一控制過程已完成；另外，告知主控系統(tǒng)本動(dòng)子經(jīng)過了一個(gè)特定位置，主控系統(tǒng)可以藉此得到運(yùn)行速度和位置等信息。
[0118]步驟206、判斷所述驅(qū)動(dòng)指令是否有變化，若是，則執(zhí)行步驟207，否則，返回步驟202。
[0119]步驟207、根據(jù)變化后的驅(qū)動(dòng)指令及所述位置信息，確定是否需要給勵(lì)磁線圈供給勵(lì)磁電流，若不需要，則將所述判定參數(shù)設(shè)置為第二預(yù)設(shè)值，并返回步驟202 ;否則，向所述勵(lì)磁線圈供給的勵(lì)磁電流，并將所述判定參數(shù)置為第二預(yù)設(shè)值，并返回步驟202。
[0120]上述整個(gè)流程即為所述動(dòng)力提供系統(tǒng)中所述控制器的控制流程。
[0121]如圖13所示，本發(fā)明實(shí)施例五提供的動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例五所述的動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制裝置包括:獲取模塊5、生成模塊6和發(fā)送模塊7其中，所述獲取模塊5用于獲取動(dòng)子在運(yùn)行軌道上的位置信息，其中，所述運(yùn)行軌道為兩個(gè)或兩個(gè)以上的定子沿所述動(dòng)子的運(yùn)行軌跡排列布置形成的，所述動(dòng)子設(shè)置在所述運(yùn)動(dòng)軌道上。所述生成模塊6用于根據(jù)接收到的驅(qū)動(dòng)指令和所述位置信息，生成相應(yīng)的控制指令。所述發(fā)送模塊7用于將所述控制指令發(fā)送至勵(lì)磁電流提供單元，以使所述勵(lì)磁電流提供單元根據(jù)所述控制指令，向所述勵(lì)磁線圈供給勵(lì)磁電流以使所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上作加速或勻速運(yùn)動(dòng)，或者切斷勵(lì)磁電流的供給以使所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上作減速運(yùn)動(dòng)，其中，所述勵(lì)磁線圈設(shè)置在所述動(dòng)子上。
[0122]這里需要說明的是:本實(shí)施例五提供的所述控制裝置可以實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例三和實(shí)施例四提供的所述控制方法。
[0123]進(jìn)一步的，上述實(shí)施例四中所述的獲取模塊可采用如下的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。具體的，所述獲取模塊包括接收單元和處理單元。其中，所述接收單元，用于接收檢測(cè)單元發(fā)送的檢測(cè)信號(hào)，其中，所述檢測(cè)信號(hào)為所述檢測(cè)單元根據(jù)檢測(cè)到的所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置生成的。所述處理單元用于根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)，得出所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置信肩、O
[0124]其中，若所述檢測(cè)單元包括電容定位器，相應(yīng)的，所述檢測(cè)信號(hào)為攜帶有電容值的信號(hào)。上述實(shí)施例中所述的處理單元具體用于根據(jù)預(yù)設(shè)的電容值和位置信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲取所述檢測(cè)信號(hào)攜帶的電容值對(duì)應(yīng)的位置信息，該獲取到的所述位置信息即為所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置信息。再進(jìn)一步的，若所述檢測(cè)信號(hào)攜帶的電容值為前路電容值和后路電容值，其中，所述前路電容值為沿所述動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)方向上的所述動(dòng)子前方與所述動(dòng)子運(yùn)行軌道上的當(dāng)前所述動(dòng)子所在位置處的定子之間形成的電容值，所述后路電容值為沿所述動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)方向上的動(dòng)子后方與所述運(yùn)動(dòng)軌道上的當(dāng)前所述動(dòng)子所在位置處的定子之間形成的電容值。相應(yīng)的，上述實(shí)施例中所述的處理單元具體用于所述根據(jù)預(yù)設(shè)的前路電容值、后路電容值和位置信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲取所述檢測(cè)信號(hào)攜帶的所述前路電容值和所述后路電容值對(duì)應(yīng)的位置信息。
[0125]進(jìn)一步的，所述定子在沿所述動(dòng)子的運(yùn)行方向上包括動(dòng)力區(qū)和阻力區(qū)；兩個(gè)或兩個(gè)以上的所述定子沿所述動(dòng)子的運(yùn)行軌跡排列布置形成的動(dòng)子運(yùn)行軌道包括交替分布的所述動(dòng)力區(qū)和所述阻力區(qū)。相應(yīng)的，所述獲取模塊獲取到的所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道上的動(dòng)力區(qū)，或動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道上的阻力區(qū)。所述生成模塊，具體用于:
[0126]當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)指令為加速指令，且所述位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道的動(dòng)力區(qū)時(shí)，生成開啟勵(lì)磁電流的控制指令；
[0127]當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)指令為加速指令，且所述位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道的阻力區(qū)時(shí)，生成關(guān)閉勵(lì)磁電流的控制指令；
[0128]當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)指令為制動(dòng)指令，且所述位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道的動(dòng)力區(qū)時(shí)，關(guān)閉勵(lì)磁電流的控制指令；
[0129]當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)指令為制動(dòng)指令，且所述位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道的阻力區(qū)時(shí)，生成開啟勵(lì)磁電流的控制指令。
[0130]所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過程，在此不再贅述。
[0131]下面結(jié)合具體試驗(yàn)實(shí)例，對(duì)本發(fā)明提供的所述動(dòng)力提供裝置及系統(tǒng)的實(shí)用性進(jìn)行驗(yàn)證，以體現(xiàn)本發(fā)明提供的技術(shù)方案的優(yōu)越性。
[0132]實(shí)例I
[0133]如圖14和15所示，自制小車一輛(有導(dǎo)軌)，小車上懸掛安裝兩張矽鋼片沖制后疊成的C型動(dòng)子200，沿路面木梁上部每隔500mm設(shè)置一條梭形定子300，定子由矽鋼片沖制后疊成。定子采用圖5b所示的錐形定子，定子通過緊固螺桿固定在木梁上。如圖14所示，錐形定子的舌寬L2為150mm，動(dòng)子的口寬H2為200mm ;所述錐形定子的舌厚L1為100mm，動(dòng)子的口高H1為100mm。試驗(yàn)得到:運(yùn)行時(shí)速10km/h (加速和減速)，能減輕路面的顛簸(垂直導(dǎo)向和懸浮作用)，運(yùn)行正常。
[0134]實(shí)例2
[0135]自制小車一輛(無導(dǎo)軌)，其上懸掛安裝兩張矽鋼片沖制后疊成的如圖4f所示的H型雙磁口動(dòng)子，兩根木梁平行地固定在地面。每隔500mm在木梁的內(nèi)側(cè)面設(shè)置一對(duì)矩形定子，定子由矽鋼片沖制后疊成。定子通過緊固螺桿固定在木梁內(nèi)側(cè)邊上形成動(dòng)子運(yùn)行軌道。矩形定子的舌寬為60mm，動(dòng)子的口寬為10mm ;矩形定子的舌厚為50mm，動(dòng)子的口高為50mm ;所述矩形定子的舌長為100mm,動(dòng)子的口厚為200mm。試驗(yàn)得到:運(yùn)行時(shí)速10km/h (加速和減速)，保持定向運(yùn)動(dòng)(導(dǎo)向)，運(yùn)行正常。
[0136]實(shí)例3
[0137]自制小車一輛(無滾動(dòng)輪，空氣懸浮滑動(dòng))，其上懸掛安裝四張矽鋼片沖制后疊成的如圖4f所示的H型雙磁口動(dòng)子，兩根木梁平行地固定在地面，每隔500mm在木梁的內(nèi)側(cè)面設(shè)置一對(duì)矩形定子，定子由純鐵鑄造而成。所述定子通過緊固螺桿固定在木梁內(nèi)側(cè)邊上形成動(dòng)子運(yùn)行軌道。矩形定子的舌寬為60mm，動(dòng)子的口寬為100mm;矩形定子的舌厚為50mm，動(dòng)子的口高為50mm，矩形定子的舌長為100mm，動(dòng)子的口厚為200mm。當(dāng)小車停在地面時(shí)，所述動(dòng)子的開口結(jié)構(gòu)中心線與所述矩形定子的結(jié)構(gòu)中心線重合，當(dāng)小車浮起時(shí)，定子的結(jié)構(gòu)中心線偏向所述動(dòng)子的開口的結(jié)構(gòu)中心線的下部。試驗(yàn)得到:運(yùn)行時(shí)速20km/h(加速和減速)，保持定向運(yùn)動(dòng)(導(dǎo)向)，氣壓不足狀態(tài)仍能維持與地面的間距(懸浮)，運(yùn)行正堂巾O
[0138]實(shí)例4
[0139]自制小車一輛(無導(dǎo)軌)，其上懸掛安裝兩張矽鋼片沖制后疊成的如圖4f所示的H型雙磁口動(dòng)子，兩根彎曲的木梁平行地固定在地面，沿曲線中心線每隔500_在木梁的內(nèi)側(cè)面設(shè)置一對(duì)矩形定子(可沿曲線彎曲)，定子由純鐵鑄造而成。所述矩形定子通過緊固螺桿固定在木梁內(nèi)側(cè)邊上形成動(dòng)子運(yùn)行軌道，所述動(dòng)子運(yùn)行軌道包括兩個(gè)子軌道。這兩個(gè)子軌道中處于內(nèi)側(cè)的內(nèi)軌上的定子的舌寬為55mm、兩個(gè)子軌道中處于外側(cè)的外軌上的定子的舌寬為65mm ;所述動(dòng)子的口寬為10mm ;所述定子的舌厚為50mm，所述動(dòng)子的口高為50mm，所述定子的舌長為100mm，所述動(dòng)子的口厚為200mm。試驗(yàn)得到:運(yùn)行時(shí)速10km/h(加速和減速)，保持曲線定向運(yùn)動(dòng)(導(dǎo)向)，運(yùn)行正常。
[0140]綜上可知，本發(fā)明提供的技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，構(gòu)型多樣，制作簡(jiǎn)易，便于因地制宜，靈活多用，具有廣泛的用途，且具有低廉的造價(jià)、優(yōu)異的性能。用本發(fā)明提供的所述差分磁通技術(shù)制造的動(dòng)力提供裝置，應(yīng)用在軌道交通、特別是需要懸浮運(yùn)動(dòng)的軌道交通，成本低、對(duì)環(huán)境依賴性小、便于安裝和升級(jí)改造、節(jié)約能耗、節(jié)約材料，填補(bǔ)了這方面的空白，是用戶理想的降低建設(shè)和運(yùn)營成本的動(dòng)力工具。
[0141]在上述實(shí)施例中，對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實(shí)施例的相關(guān)描述。可以理解的是，上述方法及交換機(jī)中的相關(guān)特征可以相互參考。另外，上述實(shí)施例中的“第一”、“第二”等是用于區(qū)分各實(shí)施例，而并不代表各實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0142]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括: 獲取動(dòng)子在運(yùn)行軌道上的位置信息，其中，所述運(yùn)行軌道為兩個(gè)或兩個(gè)以上的定子沿所述動(dòng)子的運(yùn)行軌跡排列布置形成的，所述動(dòng)子設(shè)置在所述運(yùn)動(dòng)軌道上； 根據(jù)接收到的驅(qū)動(dòng)指令和所述位置信息，生成相應(yīng)的控制指令； 將所述控制指令發(fā)送至勵(lì)磁電流提供單元，以使所述勵(lì)磁電流提供單元根據(jù)所述控制指令，向所述勵(lì)磁線圈供給勵(lì)磁電流以使所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上作加速或勻速運(yùn)動(dòng)，或者切斷勵(lì)磁電流的供給以使所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上作減速運(yùn)動(dòng)，其中，所述勵(lì)磁線圈設(shè)置在所述動(dòng)子上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取動(dòng)子在運(yùn)行軌道上的位置信息，具體為: 接收檢測(cè)單元發(fā)送的檢測(cè)信號(hào)，其中，所述檢測(cè)信號(hào)為所述檢測(cè)單元根據(jù)檢測(cè)到的所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置生成的； 根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)，得出所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，若所述檢測(cè)單元包括電容定位器，相應(yīng)的，所述檢測(cè)信號(hào)為攜帶有電容值的信號(hào)； 所述根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)，得出所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置信息，包括: 根據(jù)預(yù)設(shè)的電容值和位置信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲取所述檢測(cè)信號(hào)攜帶的電容值對(duì)應(yīng)的位置信息，該獲取到的所述位置信息即為所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)信號(hào)攜帶的電容值為前路電容值和后路電容值，其中，所述前路電容值為沿所述動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)方向上的所述動(dòng)子前方與所述動(dòng)子運(yùn)行軌道上的當(dāng)前所述動(dòng)子所在位置處的定子之間形成的電容值，所述后路電容值為沿所述動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)方向上的動(dòng)子后方與所述運(yùn)動(dòng)軌道上的當(dāng)前所述動(dòng)子所在位置處的定子之間形成的電容值； 相應(yīng)的，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的電容值和位置信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲取所述檢測(cè)信號(hào)攜帶的電容值對(duì)應(yīng)的位置信息； 所述根據(jù)預(yù)設(shè)的前路電容值、后路電容值和位置信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲取所述檢測(cè)信號(hào)攜帶的所述前路電容值和所述后路電容值對(duì)應(yīng)的位置信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述定子在沿所述動(dòng)子的運(yùn)行方向上包括動(dòng)力區(qū)和阻力區(qū)；兩個(gè)或兩個(gè)以上的所述定子沿所述動(dòng)子的運(yùn)行軌跡排列布置形成的動(dòng)子運(yùn)行軌道包括交替分布的所述動(dòng)力區(qū)和所述阻力區(qū)；相應(yīng)的， 所述獲取到的所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道上的動(dòng)力區(qū)，或動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道上的阻力區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)接收到的驅(qū)動(dòng)指令和所述位置信息，生成相應(yīng)的控制指令，包括: 若所述驅(qū)動(dòng)指令為加速指令，且所述位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道的動(dòng)力區(qū)，則生成開啟勵(lì)磁電流的控制指令； 若所述驅(qū)動(dòng)指令為加速指令，且所述位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道的阻力區(qū)，則生成關(guān)閉勵(lì)磁電流的控制指令； 若所述驅(qū)動(dòng)指令為制動(dòng)指令，且所述位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道的動(dòng)力區(qū)，則關(guān)閉勵(lì)磁電流的控制指令； 若所述驅(qū)動(dòng)指令為制動(dòng)指令，且所述位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道的阻力區(qū)，則生成開啟勵(lì)磁電流的控制指令。
7.一種動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制裝置，其特征在于，包括: 獲取模塊，用于獲取動(dòng)子在運(yùn)行軌道上的位置信息，其中，所述運(yùn)行軌道為兩個(gè)或兩個(gè)以上的定子沿所述動(dòng)子的運(yùn)行軌跡排列布置形成的，所述動(dòng)子設(shè)置在所述運(yùn)動(dòng)軌道上； 生成模塊，用于根據(jù)接收到的驅(qū)動(dòng)指令和所述位置信息，生成相應(yīng)的控制指令； 發(fā)送模塊，用于將所述控制指令發(fā)送至勵(lì)磁電流提供單元，以使所述勵(lì)磁電流提供單元根據(jù)所述控制指令，向所述勵(lì)磁線圈供給勵(lì)磁電流以使所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上作加速或勻速運(yùn)動(dòng)，或者切斷勵(lì)磁電流的供給以使所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上作減速運(yùn)動(dòng)，其中，所述勵(lì)磁線圈設(shè)置在所述動(dòng)子上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述獲取模塊包括: 接收單元，用于接收檢測(cè)單元發(fā)送的檢測(cè)信號(hào)，其中，所述檢測(cè)信號(hào)為所述檢測(cè)單元根據(jù)檢測(cè)到的所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置生成的； 處理單元，用于根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)，得出所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述定子在沿所述動(dòng)子的運(yùn)行方向上包括動(dòng)力區(qū)和阻力區(qū)；兩個(gè)或兩個(gè)以上的所述定子沿所述動(dòng)子的運(yùn)行軌跡排列布置形成的動(dòng)子運(yùn)行軌道包括交替分布的所述動(dòng)力區(qū)和所述阻力區(qū)；相應(yīng)的， 所述獲取模塊獲取到的所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上的位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道上的動(dòng)力區(qū)，或動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道上的阻力區(qū)； 所述生成模塊，具體用于: 當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)指令為加速指令，且所述位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道的動(dòng)力區(qū)時(shí)，生成開啟勵(lì)磁電流的控制指令； 當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)指令為加速指令，且所述位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道的阻力區(qū)時(shí)，生成關(guān)閉勵(lì)磁電流的控制指令； 當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)指令為制動(dòng)指令，且所述位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道的動(dòng)力區(qū)時(shí)，關(guān)閉勵(lì)磁電流的控制指令； 當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)指令為制動(dòng)指令，且所述位置信息為所述動(dòng)子處于所述運(yùn)行軌道的阻力區(qū)時(shí)，生成開啟勵(lì)磁電流的控制指令。
10.一種動(dòng)力提供系統(tǒng)，其特征在于，包括: 上述權(quán)利要求7?9中任一項(xiàng)所述的動(dòng)力提供系統(tǒng)的控制裝置； 動(dòng)力提供裝置，其包括定子和動(dòng)子；兩個(gè)或兩個(gè)以上的所述定子沿所述動(dòng)子的運(yùn)行軌跡排列布置形成動(dòng)子運(yùn)行軌道；所述動(dòng)子包括磁臂和勵(lì)磁線圈；所述勵(lì)磁線圈設(shè)置在所述磁臂上；所述動(dòng)子設(shè)置在所述運(yùn)行軌道上，以在所述勵(lì)磁線圈上供給有勵(lì)磁電流時(shí)，所述動(dòng)子在所述運(yùn)行軌道上移動(dòng)使得所述動(dòng)子與所述運(yùn)行軌道上的定子能構(gòu)成閉合的磁通環(huán)路； 勵(lì)磁電流提供單元； 其中，所述控制裝置與所述勵(lì)磁電流提供單元連接，所述勵(lì)磁電流提供單元與所述動(dòng)力提供裝置的勵(lì)磁線圈連接。
【文檔編號(hào)】H02P25/06GK104201968SQ201410416130
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】劉火林, 李 浩, 鄭洪勇, 劉紫玥 申請(qǐng)人:衡括流體動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室（北京）有限公司