DE102006044704A1 - Electrical power supplying device, has three three-phase current coil pairs connected electrically and embedded oppositely in radial direction on magnetic conductors in stationary stator and equipment rack - Google Patents

Abstract

The device has three three-phase current coil pairs that are connected electrically, where the three-phase current coil pairs transmit the three-phase current. The three-phase current coil pairs are embedded oppositely in a radial direction on magnetic conductors in a stationary stator and a rotatable equipment rack such that high electrical power is transmitted. Multiple conical laminations are provided in a magnetic circuit. The three-phase current coil pairs are arranged concentrically about a rotational axis.

Description

Die obige Patentanmeldung wird hiermit ergänzt durch eine andere Anordnung der elektrischen Spulen zu berührungslosen Übertragung großer elektrischer Leistungen von einem fest stehenden Basisteil auf einen darauf drehbar gelagerten Geräteträger. Ein wesentliches Konstruktionsmerkmal ist dabei, dass die Energieübertragung weder ein Drehmoment erzeugt noch Axialkräfte entfaltet, da solche Kräfte die Präzision der auf dem Geräteträger montierten Arbeitsmaschinen beeinflussen würde.The The above patent application is hereby supplemented by another arrangement the electric coils for non-contact transmission big electric Services from a fixed base to a rotatable on it stored equipment carrier. One essential design feature is that the energy transfer neither generates torque nor develops axial forces, since such forces the precision mounted on the equipment rack Working machines would affect.

Das beiliegende Bild 1 zeigt zunächst mechanisch den fest stehenden Basisteil (im Weiteren Stator genannt), auf dem sich, über Wälzlager geführt, der drehbare Geräteträger befindet.The enclosed picture 1 shows first mechanically the fixed base part (hereinafter referred to as stator), on which, guided over bearings, the rotatable device carrier is located.

Die im Stator untergebrachten äußeren Spulen mit der Kennzeichnung Sa1 bis Sa6 diene zur primärseitigen Einspeisung der elektrischen Leistung. Die im drehbaren Geräteträger befindlichen Spulen Si1 bis Si6 dienen dazu, die Leistung sekundärseitig auszukoppeln.The housed in the stator outer coils with the marking Sa1 to Sa6 serve for primary supply of electrical Power. The located in the rotatable device carrier Coils Si1 to Si6 serve to decouple the power on the secondary side.

Die Stromzuführung zu den Statorspulen findet von außen statt, die sekundäre Stromabführung wird durch die gezeigte Hohlwelle oder eine eigene Bohrung auf den Geräteträger geführt. Zeichnerisch nicht dargestellt, sondern als selbstverständlich angenommen, ist die Verwendung von Trafoblechen in den magnetischen Kreisen. Durch die unübliche Anordnung der Spulen sind allerdings Trafobleche besonderer Form erforderlich (siehe Anspruch 4)The power supply to the stator coils takes place from the outside, which becomes secondary current drain guided by the hollow shaft shown or a separate hole on the equipment carrier. Not graphically presented, but taken for granted, is the Use of transformer plates in the magnetic circuits. By the unusual However, arrangement of the coils are transformer plates of special shape required (see claim 4)

Über je drei Spulenpaare, also S1 bis S3 und S4 bis S6 wird Drehstrom übertragen. Durch die dabei unvermeidlichen elektromagnetischen Wanderfelder entstehen Schubkräfte in axialer Richtung. Nun werden die einspeisenden Ströme so geschaltet, dass sich die resultierenden Kräfte aufheben ohne dass der Leistungsfluss dadurch beeinflusst wird. Sekundärseitig werden die zusammengehörenden Spulen in Reihe oder parallel geschaltet.About three each Coil pairs, ie S1 to S3 and S4 to S6, three-phase current is transmitted. Due to the inevitable electromagnetic traveling fields generate shear forces in the axial direction. Now the feeding currents are switched, that the resulting forces cancel without affecting the power flow. On the secondary side become the associated ones Coils in series or in parallel.

Erklärendes Beispiel:explanatory Example:

Es seien an die Spulen Sa1, Sa2, Sa3 die Außenleiter L1, L2, L3 (Begriffe nach VDE 0100 und IEV) angeschlossen. Dies führt zu einem Wanderfeld nach unten, und damit verbunden, Kräfte in axiale Richtung nach unten.It be to the coils Sa1, Sa2, Sa3 the outer conductor L1, L2, L3 (terms according to VDE 0100 and IEV). This leads to a traveling field below, and connected, forces in the axial direction downwards.

Schließt man nun an die Spulen Sa4, Sa5, Sa6 die Außenleiter L3, L2, L1 an, so erhält man ein komplementäres Wanderfeld nach oben und damit die erwünschten kompensierenden Kräfte. Zur Auskopplung der elektrischen Leistung würden in diesem Beispiel die Spulen Si1 und Si6, Si2 und Si5, Si3 und Si4, zusammengeschlossen, wobei entweder Reihenschaltung oder Parallelschaltung gleichermaßen möglich ist.Close now to the coils Sa4, Sa5, Sa6 the outer conductor L3, L2, L1, so receives one a complementary one Wanderfeld upward and thus the desired compensating forces. to Extraction of the electrical power would be in this example the Coils Si1 and Si6, Si2 and Si5, Si3 and Si4, joined together, where either series connection or parallel connection is equally possible.

Bei diesem Beispiel wurde vorausgesetzt, dass die Spulenpaare baugleich sind. Andere Kombinationen sind ebenso verwendbar, wie eine andere Anzahl von Spulenpaaren. Das kann konstruktive Vorteile bieten, bedarf aber eines höheren Aufwandes bei der entsprechenden elektrischen Verschaltung.at This example assumes that the coil pairs are identical are. Other combinations are usable as well as a different number of coil pairs. That can offer constructive advantages, needs but a higher one Effort at the corresponding electrical interconnection.

Claims (4)

dadurch gekennzeichnet, dass sich Spulen in einem feststehenden Stator und einem drehbaren Geräteträger in radialer Richtung in magnetischen Leitern so eingebettet gegenüber liegen, dass verlustarm hohe elektrische Leistung übertragen werden kann. characterized in that coils are embedded in a fixed stator and a rotatable device carrier in the radial direction in magnetic conductors opposite so that low-loss high electrical power can be transmitted. wie 1., jedoch dadurch gekennzeichnet, dass je drei Spulenpaare zur Übertragung von Drehstrom verwendet werden.as 1st, but characterized in that each three Coil pairs for transmission be used by three-phase. wie 2., jedoch bestehend aus mehreren Drehstromspulenpaaren (jeweils 3 zusammengehörende Spulenpaare sind ein Drehstromspulenpaar), die derart elektrisch geschaltet werden, dass sich die Axialkräfte aufheben.as 2nd, but consisting of several three-phase coil pairs (3 pairs of coils belonging together are a three-phase coil pair), which are so electrically connected be that the axial forces cancel. Verwendung von konischen Trafoblechen entsprechend Bild 2 zur Reduktion von WirbelströmenUse of conical transformer sheets according to picture 2 for the reduction of eddy currents