[0001] 本发明涉及一种用于控制电磁传输系统、优选地长定子线性电动机或平面电动机的传输单元的方法，其中该电磁传输系统包括控制单元和布置在传输区域中的驱动线圈，其中控制单元在正常运行中向驱动线圈供电，使得与传输单元耦合的磁场在传输区域中在移动方向上移动，以使传输单元沿移动方向移动。此外，本发明还涉及一种电磁传输系统，该电磁传输系统包括控制单元、布置在传输区域中的多个驱动线圈和至少一个传输单元，其中该控制单元被设计成向驱动线圈供电，使得与该传输单元耦合的磁场在传输区域中在移动方向上移动，以使该传输单元沿移动方向移动。

[0002] 电磁传输系统包括传输区域和一个或多个传输单元，其中在传输区域中设有驱动线圈。同样地，在传输单元上设有磁体(通常是永磁体)。通过借助控制单元向驱动线圈供电而在传输区域中生成移动的磁场，该移动的磁场与传输单元上的磁体相互作用。由此在传输单元上生成推进力，由此该传输单元在传输区域中在移动方向上移动。

[0003] 为了考虑现代灵活的物流单元的要求，越来越多地将长定子线性电动机(LLM)作为常规的连续式输送器(例如，旋转至线性转换单元(诸如输送带上的旋转电动机))的替代而用作电磁传输系统。长定子线性电动机的特征在于在整个工作区域上的更好且更灵活的利用。因此，可以利用从零到最大值的速度和加速度的范围。此外，作为优点列举了可移动传输单元(往返)的个体调节或控制、更好的能源利用、由于磨损部件的数目减小而导致的维护成本降低、传输单元的简单更换、高效的监视、简单的错误检测以及通过消除电流间隙来优化所接纳的电流。

[0004] 长定子线性电动机的定子形成传输路径，并且由大量在移动方向上彼此相邻布置的驱动线圈组成。这些驱动线圈被单独地或成组地控制，其中多个驱动线圈通常各自被分组在传输段中。因此，长定子线性电动机的传输路径表示传输区域，并且原则上被实施为一维。这意味着传输单元的移动原则上沿着预定的传输路径一维地进行。然而，传输路径可在空间中任意地被引导，并且还具有分支和/或道岔。

[0005] 同样，可以例如设有平面电动机作为电磁传输装置。平面电动机可以例如在生产过程中使用，其中可以实现具有复杂移动曲线的非常灵活的传输过程。与长定子线性电动机不同，平面电动机具有传输平面作为传输区域。传输平面原则上二维地(例如，在xy平面中)被实施。驱动线圈分布地布置在传输平面中，以便生成磁场，该磁场可以在传输平面中进行二维移动。有利地，磁体同样二维地分布地布置在传输单元上，以与磁场相互作用并使传输单元在传输平面中移动。驱动线圈和磁体被有利地布置，使得除了沿着由传输平面所跨越的轴(在xy平面中的x轴和y轴)进行一维移动之外，传输单元在传输平面中的更复杂的二维移动也是可能的。原则上也可以在传输平面中仅规定一维移动。在该情形中，磁体和驱动线圈也仅能一维地布置。平面电动机的功能性和构造原则上是已知的，并且可例如引用US 9,202,719 B2。

[0006] 如果用户或未经授权的人员进入电磁传输系统的安全区域，则需要保护此人免受伤害，以确保尤其是不会由移动的传输单元对个人产生危害。

[0007] 因此，通常将电磁传输系统封闭，以防止个人进入。然而，即使在封闭的电磁传输系统的情况下也需要用户进入电磁传输系统，尤其是在执行设置工作和/或维护工作的情况下。由于该原因，通常在封闭部中设有保护门。然而，通过保护门进入电磁传输系统非常耗时，并且增加了设置时间或维护历时。

[0008] 然而，被视为尤其大的缺点的是，这些保护门使通过封闭部进行的实际保护失效，由此，通过打开相应的保护门会再次产生个人受伤的较高危险。此外，封闭部增加了电磁传输系统的构造成本。

[0009] 作为封闭部的补充或替换，在用户或未经授权的人员进入电磁传输系统的安全区域时，传输单元的能量供应也可由电磁传输系统关闭。然而，由于传输单元在很小的摩擦的情况下具有很高的力矩，因此在释放能量(例如，安全扭矩关闭功能(STO功能))的情况下，系统内部的制动性能非常低，这导致较大的制动距离。在此，实现传输单元的更迅速制动的主动制动概念可以提供帮助。例如，US 2012/193172 A1公开了专门安装在线性电动机上的用于产生制动效果的制动绕组。

[0086] 图1a示出了作为电磁传输系统2的长定子线性电动机的简单示例。长定子线性电动机具有闭合的传输路径作为传输区域20。在传输路径上，多个(m个)驱动线圈Sm在传输单元1的移动方向w上相继地布置，这些驱动线圈Sm在正常运行中在控制单元4(仅针对一些驱动线圈Sm示出)的控制下各自以线圈电流im来供电，以生成移动的磁场。在此，以im标记的箭头当然仅示意性地示出。驱动线圈Sm也可以按其他方式与控制单元4相连接，以便以线圈电流im来向驱动线圈Sm供电。控制单元4可被实施为合适的硬件和/或实施为合适的硬件上运行的软件。

[0087] 在移动方向w上彼此相邻布置的驱动线圈Sm布置在传输路径上的固定的保持结构3(仅在图1中示出)上。传输单元1沿着传输路径在移动方向w上移动，并且为此各自以合适的方式被引导并保持在固定的传输路径上。

[0088] 传输单元1具有沿移动方向w在侧面布置的第一磁体M1，并且此外还可具有如图1所示在侧面布置的磁体M2，该磁体M2可位于在横向于移动方向w的横向方向上与第一磁体M1相对。如果传输单元1在两侧分别具有第一磁体M1或第二磁体M2，则为此可以适当地在传输路径的两侧(沿移动方向w来看)分别设有驱动线圈Sm，这些驱动线圈与相应的磁体M1、M2共同作用以引起传输单元1的移动。优选地，为了移动，仅由控制单元4向磁体M1、M2的区域中的驱动线圈Sm供电，其中该区域还可包括位于传输单元1之前和/或之后的驱动线圈Sm。当然，不止一个传输单元1也可沿着传输路径移动，其中每个传输单元1可通过向传输单元1的区域中的驱动线圈Sm相应地供电而(在方向、位置、速度和加速度上)独立于其他传输单元1地移动。为了确定传输单元1在定子上的位置以及因此当前待供电的、沿传输路径位于传输单元1处的线圈Sm，可以例如设有电流传感器。

[0089] 传输路径可以根据应用和要求而被任意地成形并且可包括闭合和/或开放的路径部段。传输路径不必位于一平面中，而是还可任意地在空间中被引导。传输路径通常由各自具有数个驱动线圈Sm的多个经组合的传输段构成。同样，还已知道岔，以将传输单元1从第一传输路径引导到第二传输路径。

[0090] 图1b示出了作为平面电动机的电磁传输系统2的简单示例。在此，平面电动机具有传输平面作为传输区域20。在此，在以xy平面提供的传输平面中布置有多个(m个)驱动线圈Sm。在此，驱动线圈Sm仅示例性地沿x轴和y轴布置，并且在正常运行中在控制单元4(仅针对一些驱动线圈Sm示出)的控制下各自以线圈电流im来供电，以生成在传输平面中移动的磁场。驱动线圈Sm也可以按其他方式与控制单元4相连接，以便以线圈电流im来向驱动线圈Sm供电。控制单元4可被实施为合适的硬件和/或实施为合适的硬件上运行的软件。

[0091] 驱动线圈Sm在传输平面中生成磁场，以在该传输平面中移动传输单元1。为此，传输单元1具有优选地平行于驱动线圈Sm布置的磁体M3、M4。在所示的实施方式中，磁体M3沿x轴布置，而磁体M4沿y轴布置。优选地，为了移动传输单元1，仅由控制单元4向磁体M3、M4区域中的驱动线圈Sm供电，其中该区域还可包括位于传输单元1之前和/或之后和/或侧面的驱动线圈Sm。通过适当地控制驱动线圈Sm，传输单元1还可以沿不平行于传输平面的轴之一的移动方向w移动，如也在附图中所示。当然，不止一个传输单元1也可在传输平面中移动，其中每个传输单元1可通过向传输单元1的区域中的驱动线圈Sm相应地供电而(在方向、位置、速度和加速度上)独立于其他传输单元1地移动。为了确定传输单元1在传输平面中的位置以及因此当前待通电的、在传输区域20中位于传输单元1处的线圈Sm，可以例如设有电流传感器。传输平面可以根据应用和要求而被任意地成形并且还可在空间中任意地被引导。此外，传输平面通常由彼此相邻布置的多个传输段构成。

[0092] 按已知方式由驱动电流iA的形成推进力的电流分量iq(q分量)形成对于电磁传输系统2的传输单元1的移动而言所需的推进力。驱动电流iA对应于作用在传输单元1上的驱动线圈Sm的所有线圈电流im的矢量总电流。

[0093] 如果设有长定子线性电动机作为传输系统，则驱动电流是具有q和d分量(形成法向力的电流分量)的电流矢量。如果设有平面电动机作为传输系统，则驱动电流是具有两个q分量和一个d分量(形成法向力的电流分量)的电流矢量。

[0094] 因此，对于传输单元1的正常向前移动，形成推进力的电流分量iq(q分量)就足够了。不用于向前移动的法向力由驱动电流iA的形成法向力的电流分量id(d分量)形成。。

[0095] 在长定子线性电动机或平面电动机中，多个驱动线圈Sm通常同时作用在传输单元1上，以实现在移动方向w上以速度v移动。如果不存在d分量，则形成推进力的电流分量iq对应于作用在传输单元1上的驱动线圈Sm的所有线圈电流im的矢量总电流。因此，众所周知，在控制单元4中计算出的形成推进力的电流分量iq仍然必须被换算成驱动线圈Sm的实际起作用的线圈电流im并且被分流且施加于其上。

[0096] 在传输区域20中在移动方向w上在传输单元1前方设有安全区域S。该安全区域20可以固定地设置在传输区域20中，并且例如包括传输区域20的一传输段。当然，还可能的是，安全区域S包括传输区域20的在一传输段之前或之后的固定预给定的或灵活确定的部分，或者仅在传输段之前或之后的固定预给定的或灵活确定的距离之后才开始。

[0097] 在平面电动机作为电磁传输系统2的情况下，安全区域S也可以包围允许传输单元1在其中移动的规定工作区域。由此，可以避免传输单元1移出传输平面。

[0098] 与非安全区域相比，安全区域还可具有不同限制：不同的最大速度、不同的最大电流、不同的往返之间的最小距离。

[0099] 安全区域S也可以完全取决于传输单元1的位置。因此可设有传输单元1的安全减速区域V，其中安全区域S在安全减速区域V之后开始。同样，安全区域S也可取决于个人的位置。

[0100] 如果长定子线性电动机被设置为电磁传输系统2，则安全区域S可被视为传输路径的部段，如图1a中所示。如果平面电动机被设置为电磁传输系统2，则安全区域S可被视为传输平面的平坦子区域，如图1b中所示。

[0101] 作为混合形式，安全区域S原则上也可取决于传输单元1的位置，但是关于传输区域20的特性来确定。因此，可以例如将在移动方向w上位于传输单元1前方的传输段(例如，在移动方向w上位于传输单元1前方的下一传输段)定义为安全区域S。由此，安全位置S取决于传输单元1的位置以及传输段的布置。在此，安全区域S还可包括传输区域20中在一传输段之前或之后的固定预给定的或灵活确定的部分，该传输段在移动方向w上位于传输单元1前方。同样，安全区域S可以仅在一传输段之前或之后的固定预给定的或灵活确定的距离之后才开始，该传输段在移动方向w上位于传输单元1前方。

[0102] 根据本发明，设有用于实现安全功能的安全模块M。安全模块M或安全功能根据实施方式按照预定的安全要求等级(SIL)确保传输单元1以小于等于安全速度v_S的速度v到达安全区域S，或者按照预定的安全要求等级避免传输单元1到达安全区域S。安全功能可以是永久激活的。例如，在所示的实施例中，通过触发安全状态N来激活安全功能。

[0103] 以速度v移动的传输单元1由于其质量m而具有相应的动量，从而导致动力。如果速度v小于等于安全速度v_S，则该动量也小于等于安全动量，并且当传输单元1与物体或主体相互作用时，该动力小于等于安全动力。传输单元1由电动机动力Fm驱动，该电动机动力Fm由形成推进力的电流分量iq和常数ki的乘积得出。其他力(例如，摩擦力Ff、引力Fg等)也可作用在传输单元1上，这些力之和得到作用在传输单元1上的总力Ft。不受干扰的移动的传输单元1的移动公式可以例如如下示出：m*a＝Ft＝Fm‑Fg‑Ff，其中可以将电动机动力Fm、引力Fg和摩擦力Ff之和视为传输单元力F1。如果传输单元1与物体或主体接触(例如由于碰撞)，则相互作用力Fe此外也作用在传输单元1上，由此移动公式为m*a＝Ft＝Fm‑Fg‑Ff‑Fe＝F1‑Fe。相互作用力Fe可利用物体或主体的伸入深度xe和弹簧刚性ke来建模为Fe＝‑ke xe。为了能够限制相互作用力Fe(以及因此伸入深度xe)，速度v可被限制为小于等于安全速度v_S的值。然而，还可以附加地或替换地进行传输单元力F1小于安全力F_S的限制。同样，传输单元的传输单元能量E1(传输单元动能)(m*v2/2)被限制为小于等于安全能量E_s的值。由此限制了作用在传输单元上的相互作用能量。

[0104] 可以通过布置在传输单元1上和/或传输区域20中的阻挡元件X(图2)和/或通过布置在传输单元1上和/或传输区域20中的偏转元件U(图3)来避免传输单元1到达安全区域S。

[0105] 图2a、b和图3a、b涉及作为电磁传输系统2的长定子线性电动机，其中传输路径用作传输区域20。在此，仅示出了传输路径的部段，其中设有在移动方向w上在传输单元1前方布置的安全区域S。

[0106] 图2c、d和图3c、d涉及作为电磁传输系统2的平面电动机，其中传输平面用作传输区域20。在此，仅示出了传输平面的部段，其中设有在移动方向w上在传输单元1前方布置的安全区域S。

[0107] 在图2a、b、c、d中，安全模块M包括阻挡元件X。在图2a和2c中，安全状态N未被触发，因此阻挡元件X处于静止位置。静止位置不在移动方向w上，并且由此不会阻挡传输单元1，由此传输单元1可以在移动方向w上不受阻碍地向前移动。相反，在图2b和2d中，安全状态N被触发，并且由此安全功能被激活，因此阻挡元件X被带到阻挡位置，该阻挡位置从传输单元1的角度来看在传输区域20中在移动方向w上位于安全区域S之前。由此，传输单元1在物理上被阻止进入安全区域S，并且取而代之还在到达安全区域S之前被阻挡元件X阻挡并且停下。在此，重要的是，按照预定的安全要求等级通过安全模块M和其包括的阻挡元件X来确保该阻挡。

[0108] 阻挡元件X可以在移动方向w上从侧面移入传输区域20，但是还可从上方或下方移入传输区域20并在移动方向w上移动，或者在移动方向w上从传输区域20移出。同样，阻挡元件X可以(例如，采取可伸出的抓钩、用于增大机械宽度的、导致在传输区域20中阻挡传输单元1的装置等的形式)布置在传输单元1本身上。

[0109] 在图3a、b、c、d中，安全模块M包括偏转元件U。在图3a和3c中，安全状态N未被触发，并且由此安全功能未被激活，因此偏转元件U处于静止位置。该静止位置位于离开移动方向w，由此传输单元1也可以在移动方向w上不受阻碍地向前移动。然而，在图3b和3d中，安全状态N被触发，并且由此安全功能被激活，因此偏转元件U被带到偏转位置，该偏转位置在传输区域20中在移动方向w上位于安全区域S之前。传输单元1在偏转位置中通过偏转元件U从移动方向w偏转。由此，在物理上阻止传输单元1进入安全区域S。在此，也重要的是，按照预定的安全要求等级通过安全模块M和其包括的偏转元件U来确保该偏转。

[0110] 偏转元件U不必如针对阻挡元件X的情形那样吸收传输单元1的如此高的动能，因为偏转元件U不会完全使传输单元1停下。因此，尤其可以在具有或预期较高速度v的传输单元1的情形中使用偏转元件U。

[0111] 在作为电磁传输系统2的长定子线性电动机中，已经在传输路径上设置的道岔可被用作偏转元件U，由此传输单元1被偏转到传输路径20‘的不具有安全区域S的替换部分中，如也在图3b中示出。

[0112] 阻挡元件X和/或偏转元件U优选地被固定地设置在传输区域20中，然而也可以被可移动地设置在传输区域20中，并且由此也确保了可变的(即，非固定的)安全区域S。尤其在必须满足高安全性要求等级的安全区域S之前使用阻挡元件X和偏转元件U。

[0113] 当然，也可以构想，安全模块M包括一个或多个偏转元件U和一个或多个阻挡元件X。还可以通过以下方式关于安全区域S使用偏转元件U和阻挡元件X：传输单元1在到达安全区域S之前被偏转，随后被阻挡元件X阻挡。在传输单元1被偏转元件U偏转之后的足够的滑行时间的情况下可以确保，传输单元1在该传输单元1被阻挡元件X随后阻挡的情况下比在立即阻挡的情况下具有更低的动能。

[0114] 安全模块M可包括布置在传输单元1上和/或传输区域20中的制动元件E。制动元件E可以在安全功能的范围中(例如在通过触发安全状态N来激活安全功能之后)被设计成利用预定的安全要求等级来确保传输单元1的移动被制动，使得传输单元1以小于等于安全速度v_S的速度v到达安全区域S，或者确保传输单元1在到达安全区域S之前停下。制动元件E必须按照预定的安全要求等级来实施和确定尺寸。

[0115] 制动元件E可以例如通过增加传输单元1与传输区域20之间的摩擦力来机械地作用在传输单元1上。这可以例如通过在传输区域20中设有具有高摩擦系数的表面和/或通过主动增加作用在传输单元1上的法向力来实现。

[0116] 制动元件E也可以磁性地作用在传输单元1上。因此，可以例如设有磁体单元或铁单元，以便通过磁力作用来使传输单元1减速。

[0117] 因此，制动元件E可以使用用于向传输单元1进行力传递的任意作用机构，例如，还可以(例如，通过吹入压缩空气)将增大的空气阻力用于制动传输单元。

[0118] 结合阻挡元件E提及的用于力传递的作用机构同样可以在偏转元件U中使用，以使传输单元1偏转。

[0119] 安全功能还可在安全功能的范围中(例如，在通过触发安全状态N来激活安全功能之后)确保驱动线圈Sm的至少第一部分至少在一时间段上在短路状态下运行。安全功能还可在安全功能的范围中(例如，在通过触发安全状态N来激活安全功能之后)确保驱动线圈Sm的至少第二部分至少在一时间段上在空转状态下运行。这结合在此提及的一种或多种设计(制动元件E、阻挡元件X、偏转元件U)是尤其有利的。

[0120] 不仅对于短路状态下的运行，而且对于与安全功能相对应地在空转状态下的运行，都必须以相应规定的安全要求等级来进行确保，并且更确切地说，确保传输单元1以小于等于安全速度v_S的速度v到达安全区域S，或者避免传输单元1到达安全区域S。为此，安全功能或安全模块M可以访问控制单元4，或者也可以是控制单元4的一部分。

[0121] 在安全功能的范围中，可以通过使例如与传输单元1相互作用的相应驱动线圈Sm或者所有驱动线圈Sm或者例如在移动方向w上布置的驱动线圈Sm等短路来使传输单元1能够在到达安全区域S之前完全制动或者直至到达安全区域S以安全速度v_S制动。为此，例如，由控制单元4将全桥VB/半桥HB的开关置于合适的位置，这例如可以由属于安全模块M的短路调节器来发起。当然，还可以按其他方式(例如，通过与驱动线圈Sm并联的开关)产生短路。当在控制单元4中使用全桥时，“短路”意味着完全短路。

[0122] 尤其有利的是，当在安全功能的范围中(例如，在通过触发安全状态N来激活安全功能期间)，驱动线圈Sm的至少一部分至少在第一时间段上在短路状态下运行，其中尤其有利的是，驱动线圈Sm的至少一部分至少在第二时间段上在空转状态下运行以生成经调节的短路。由此，可以生成传输单元1的尤其高效的制动过程。

[0123] 图4a示出了用于以线圈电流im来向驱动线圈Sm供电的全桥VB。驱动线圈Sm具有第一线圈接头Sm1和第二线圈接头Sm2。全桥VB由两个主分支组成，其中第一主分支由两个开关S11、S21组成，这两个开关S11、S21在工作电压Ub上串联，该工作电压Ub通过第一工作电势Ub1与第二工作电势Ub2之差形成在全桥VB的入口接头上。第二主分支也由在工作电压Ub上串联的两个开关S11‘、S21‘组成。横向分支的第一横向接头Q1位于第一主分支的第一开关S11和第二开关S21的连接点之间。等同地，横向分支的第二横向接头Q2位于第二主分支的第一开关S11‘和第二开关S21‘的连接点之间。驱动线圈Sm的第一线圈接头Sm1与第一横向接头Q1相连接，驱动线圈Sm的第二线圈接头Sm2与第二横向接头Q2相连接。通过由控制单元4(在此未示出)适当地控制开关S11、S21、S11‘、S21‘，可以在线圈电流im流动期间在第一线圈接头Sm1与第二线圈接头Sm2之间施加相同的电势。因此，在完全短路的情况下，开关S11和S11‘被接通(在断开的开关S21和S21‘的情况下)，或者开关S21、S21'被接通(在断开的开关S11、S11‘的情况下)。

[0124] 半桥HB也可以由控制单元4来控制，以便以线圈电流im向驱动线圈Sm供电，例如，如图4b中示出。在此，全桥VB的第二主分支被省去，由此仅在第一主分支上在第一入口接头A1与第二入口接头B1之间并且在其间串联连接的第一开关S11和第二开关S21上施加工作电压Ub。第一开关S11与第二开关S21之间的连接点被称为中点C1，并且与驱动线圈Sm的第一接头Sm1相连接。驱动线圈Sm的第二接头L12在调节点C上处于例如由电势调节单元预先给定的电势Ux。所有(在此未示出)驱动线圈Sm的第二接头Sm2通常与调节点C相连接，并且被调节到电势Ux，该电势Ux通常对应于工作电压Ub的一半。

[0125] 在使用半桥HB的情况下，不可能通过两个开关S11和S12使驱动线圈Sm直接短路，因为不能同时闭合开关S11和S21。因此，为了不使工作电压Ub短路，在使用半桥HB时设有“PWM短路”。PWM短路意味着半桥HB的上开关S11和下开关S21各自例如借助在周期历时T上的50/50时钟定时来交替切换。由此，在驱动线圈Sm的两个接头Sm1、Sm2上都存在相同的电势Ux–类似于图4a所示的全桥VB，其中在完全短路的情况下，两个线圈接头Sm1、Sm2处于第一工作电势Ub1或第二工作电势Ub2。在交换半桥HB的闭合/断开开关的情况下，可遵循最小保护时间，以消除可能存在的剩余电荷。

[0126] PWM短路在任何时间点都不对应于完全短路，但可关于线圈电压在一个开关循环上的时间积分被解读为短路。在此，所涉及的驱动线圈Sm当然不再由调节单元R以线圈电流im供电。然而，在与传输单元1耦合的驱动线圈Sm中，由于在移动方向w上的进一步移动，由于由EMF(电磁力)感应的电压而分别产生线圈短路电流icm。

[0127] 因为定子电流iA(在dq坐标系中)对应于所有线圈电流im的矢量总电流，所以得出短路电流ic(在dq坐标系中)为线圈短路电流icm的矢量和。图5示出了在制动过程期间持续短路的情况下的短路电流ic的时间走向。可以看到，从制动时间点O开始的短路电流ic最初具有定子的具有振荡行为的短路电流ic的常规走向。因此，在亚瞬变走向之后出现瞬变走向，其后最终跟随近似恒定的走向，该走向最终下降并趋向于零。该下降是由于驱动电磁力(EMF)减小而引起的，因为传输单元1的速度在该时间点已经很低。

[0128] 同样，在图5中还描绘了短路电流ic的形成推进力的短路电流分量icq以及形成场的(即，在场方向上示出的)短路电流分量icd的走向。在此，形成推进力的短路电流分量icq以与形成推进力的电流分量iq在正常运行中负责在移动方向w上使传输单元1移动的相同方式负责传输单元1的制动。因此，期望附加地增大或最大化在经调节的短路模式K期间形成推进力的短路电流分量icq。形成推进力的短路电流分量icq的增大是通过短路阶段和空转阶段的合适选择来进行的。

[0129] 可以形成对形成推进力的电流分量iq因变于总短路电流ic的关系的估计，而无需关于位置或角度的附加信息。为此，假设为多相电源形成的定子电压公式。定子方程根据速度来求解并且假设静止情形(即，不随时间变化，这又意味着速度为零)。在考虑关系的情况下根据 来求解定子方程。永磁体的磁通量Ψ可被假设为近似恒定。在力方程中使用由此确定的关系，随后根据短路电流ic导出力方程。将导出的力方程设置为零对应于由形成推进力的电流分量iq得出总短路电流ic的最佳关系，即，使形成推进力的电流分量iq最大化。由此，可以导出最佳目标短路电流ic_soll的关系式f：

[0130] 因此，具有最大的形成推进力的短路电流分量icq的最佳目标短路电流ic_soll可以从定子电压公式出发根据关系式f: 来确定。

[0131] 电感L和磁通量Ψ的对应值可以例如通过试验来确定。

[0132] 在图6中示出了针对传输单元1的一定速度的制动力Fb因变于短路电流ic的近似关系，其中在横坐标上绘出短路电流ic，并且在纵坐标上绘出起作用的制动力Fb。同样，最佳目标短路电流ic_soll被示出并且表示得到最大制动力Fb的短路电流ic，因为这使形成推进力的短路电流分量icq最大化。

[0133] 为了在制动过程开始时以及还在制动过程开始之后的每个循环中确定实际短路电流ic，可使所有驱动线圈Sm、分段的驱动线圈Sm、或仅与传输单元1耦合的驱动线圈Sm(只要已知)短路达一短时间段。短路电流ic可被计算为测得的线圈短路电流icm的矢量和。

[0134] 图7示出了其中短路区间tc_ks和空转区间tc_ll交替的典型周期T。在此，例如假设周期T是恒定的，但是当然也可以改变。

[0135] 在使用全桥VB(参见图2a)时，开关S11、S21、S11‘、S21‘在空转区间tc_ll中被断开，而在短路区间tc_ks中为了完全短路而接通开关S21和S21‘或开关S11和S11‘。在空转区间tc_ll中，全桥VB的所有四个开关S11、S21'、S11'、S21都被断开。在使用半桥HB(参见图2b)时，开关S11和S21在空转区间tc_ll中断开，而在短路区间tc_ks中分别交替地(例如，以
50/50的比率)闭合。

[0136] 作为极限情形，可以构想短路区间tc_ll为零(即，空转区间tc_ll在大小上等于周期T)或短路区间tc_ll在大小上等于周期T(并且因此空转区间tc_ll为零)。然而，尤其是在半桥HB的PWM短路的情况下，短路区间tc_1l应优选地不为零，而是恰好在零之上，优选地为最小保护时间。

[0137] 可以借助短路调节器K来执行短路区间tc_ks与空转区间tc_ll的正确比率的选择，该短路调节器可以连接在调节单元R的上游(如图1所示)，或者可以是调节单元R的集成组成部分。

[0138] 有利地，在经调节的短路模式K中设有三个阶段A、B、C。在其中短路电流ic小于目标短路电流ic_soll乘以因子a(ic＜ic_soll·a)的短路阶段A中，与传输单元1相互作用的驱动线圈Sm的至少一部分在每个周期历时T上(即，持续地)在短路状态下运行，因为实际短路电流ic小于目标短路电流ic_soll。这可在控制单元4中使用全桥VB时意味着完全短路，或者在控制单元4中使用半桥HB时意味着“PWM短路”。这意味着在短路阶段A中在每个周期历时T内，短路区间tc_ks被最大化，而空转区间ic_ll被最小化。在此，短路区间tc_ks可以在整个周期历时T上延伸，由此空转区间tc_ll为零。原则上，可以针对短路阶段A设有空转阶段tc_ll的最小历时(即，短路阶段tc_ks的最大历时)，该最小历时可以对应于预定义的最小保护时间。例如，对于25μs的周期历时T，空转阶段tc_ll的最小历时对应于预定义的最小保护时间(例如，500ns)。

[0139] 在其中短路电流ic等于或超过目标短路电流ic_soll乘以因子a(ic≥ic_soll·a)且有利地小于目标短路电流ic_soll乘以(2‑a)(ic＜ic_soll·(2‑a))的混合阶段B中，驱动线圈Sm的至少一部分交替地在短路状态下和在空转状态下运行。这意味着，短路区间tc_ks和空转区间tc_ll在周期T中交替。尤其可以通过具有误差偏差e_ic的三阶多项式来计算针对混合阶段B的在周期T内的短路区间tc_ks和空转区间tc_ll的相应历时。误差偏差e_ic表示短路电流ic与目标短路电流ic_soll的偏差。

[0140] 在其中短路电流ic等于或超过目标短路电流ic_soll乘以项(2‑a)(ic≥ic_soll·(2‑a))的空转阶段C中，驱动线圈Sm的至少一部分在空转状态下运行。通过控制单元4来最大化空转区间tc_ll并且最小化短路区间tc_ks。在此，空转区间tc_ll可以在整个周期历时T上延伸，由此短路区间tc_ks为零。然而，还可将最小短路区间tc_ks设为大于零或将最大空转区间tc_ll设为小于周期历时T。例如，如果选择因子a为零，则仅应用混合阶段B。

[0141] 例如，如果选择因子a为1，则在短路电流ic小于目标短路电流ic_soll时进行短路阶段A中的运行，而在短路电流ic等于或大于目标短路电流ic_soll时进行空转阶段C中的运行。相应地，在这一特殊情形中，不存在混合阶段B。

[0142] 可以预先确定或预先给定因子a，其中已证实a＝0.85的因子对于电磁传输系统的短路电流调节特别有利。对于因子a＝0.85，在图8中以虚线示出从空转阶段A到混合阶段B的界限，同样示出从混合阶段B到短路阶段C的界限。

[0143] 有利地，在混合阶段B中，驱动线圈Sm的至少一部分各自交替地在短路区间tc_ks上在短路状态下运行和在空转区间tc_ll上在空转状态下运行，其中短路区间tc_ks的历时相对于空转区间tc_ll的历时被确定。

[0144] 在图8a中示出了短路电流ic在空转阶段tc_ll上的走向，其中从短路阶段A经由混合阶段B切换到空转阶段C。在此，空转区间tc_ll本身在短路阶段A中不完全为零，因为设有针对空转阶段tc_ll的最小历时。在图8b中示出了从空转阶段C经由第二阶段B到第一短路阶段A的误差偏差e_关于空转阶段tc_ll的走向。因为使用三阶多项式针对误差偏差e_ic来计算混合阶段B中的空转区间tc_ll和短路区间tc_ks，所以可以针对短路电流ic实现平滑地过渡到或过渡出混合阶段B，由此可以保持短路电流ic的噪声较低。替换地，还可能不设有混合阶段B并且从短路阶段A硬切换到空转阶段C，反之亦然。

[0145] 在图9中示出了针对永久或50/50PWM短路的第一短路电流ic1和根据本发明生成的第二短路电流ic2的时间走向。针对第一短路电流ic1选择最大短路阶段tc_ks，即，持久阶段A。在图9的下部中示出了由第一短路电流ic1得出的第一制动力Fb1的时间走向和由第二短路电流ic2得出的第二制动力Fb2的时间走向。可以看出，第二制动力Fb2尤其是紧接在制动过程开始之后就高于第一制动力Fb1，尽管第二短路电流ic2小于第一短路电流ic1，这是由根据本发明的增大的形成推进力的短路电流分量icq导致的。此外，改善了第二短路电流ic2的振荡行为。

[0146] 原则上，可以自由地进行对根据经调节的短路模式K来控制的驱动线圈Sm的选择。因此，所有驱动线圈Sn或驱动线圈Sn的一部分可被切换到经调节的短路模式K。与传输单元T1磁性地耦合的驱动线圈Sm可以有利地切换到经调节的短路模式K。

[0147] 可以经由传输单元1的当前位置来确定哪些驱动线圈Sm与传输单元1耦合。该位置识别可借助可能已经设置在电磁传输系统上的合适的位置传感器来进行，例如如在AT 519 238A1中所述。

[0148] 然而，也可以识别出，哪些驱动线圈Sm在短路状态下导致(测得的)线圈短路电流icm。由此可以得出，驱动线圈Sm中的哪些驱动线圈Sm与传输单元1磁耦合。

[0149] 如果识别出传输单元1在制动过程期间继续移动，使得在移动方向w上的另一驱动线圈Sm与传输单元1耦合(例如，因为感生出线圈短路电流icm)，则该驱动线圈Sm也可被切换到短路模式K。这通常导致在与移动方向w相反的方向上的驱动线圈Sm不再与传输单元1耦合，由此这些驱动线圈Sm不再必须保持在短路模式K中。然而，也可以经由位置传感器或未感生线圈短路电流icm来识别出在与移动方向w相反的方向上的驱动线圈Sm不再与传输单元1耦合。可以识别出在与移动方向w相反的方向上最后耦合的驱动线圈Sm不再与传输单元1耦合，由此可以得出，位于移动方向w上的下一线圈Sm代替之前提及的驱动线圈Sm在短路模式K中运行。

[0150] 有利地，短路电流ic可例如被限制为阈值icmax。这可以通过从短路切换到空转来进行。因此，有可能调节(平均)短路电流ic‑只要传输单元1中存在足够的动能。

[0151] 所有在本文中描述的安全功能的实现的共同之处在于，这些安全功能各自必须满足预定的安全要求等级。可以通过以下所描述的设计之一或其组合来实现安全功能：驱动线圈Sm的至少一部分在空转状态下的运行、驱动线圈Sm的至少一部分在短路状态下的运行、驱动线圈Sm的至少一部分在经调节的短路状态下的运行、在传输单元1上和/或传输区域20中设有制动元件E、在传输单元1上和/或传输区域20中设有阻挡元件X、在传输单元1上和/或传输区域20中设有偏转元件U。可以分别针对这些措施设有相同或不同的安全区域S、以及相同或不同的安全要求等级。