JP2000358301A - 非接触給電設備 - Google Patents
非接触給電設備Info
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Abstract
に、レール全長に亘って安定して電力を供給できるよう
にした非接触給電設備を提供すること。 【解決手段】 走行レールRに沿って敷設され、高周波
電流を流す給電線5と、走行台車6側に設けたピックア
ップコイル7を介して電磁誘導によって電力の供給を受
ける受電装置とからなる非接触給電設備であって、給電
線5の支持部材4を、給電線全長に亘って敷設した導電
体3を介して給電線支持部材取付座2に取り付けるよう
にする。
Description
接触給電設備に係り、特に、ピックアップコイル周囲の
影響を受けることなく、安定して電力を供給するように
した非接触給電設備に関するものである。
ーンな環境下で部品等を搬送するために無人搬送車が用
いられるが、この無人搬送車の走行台車への給電を発塵
することなく行うために、非接触で給電を行うようにし
ている。従来の非接触給電設備は、予め設定された走行
レールに沿って給電線を敷設し、給電線に高周波電源装
置を接続して高周波電流を流し、走行台車側に設けたピ
ックアップコイルを介して電磁誘導によって電力を供給
するようになっている。そして、給電線は、建屋やレー
ルの構造材上に、絶縁体からなる支持部材(ブラケッ
ト)により、その長さ方向に沿って所定間隔毎に支持さ
れており、走行台車側ピックアップコイルのE型コアの
溝に非接触状態で挿通される。
触給電設備は、製造設備、建屋の制約などでコアと構造
材(例えば、アルミ、鉄等)の間隔が十分にとれない場
合、ピックアップコイルが構造材上を通過するときに、
コイルの自己インダクタンスが大きく減少して給電能力
が低下するため、負荷がトリップしたり、必要以上に大
きな容量の受電装置を要するという問題があった。ま
た、従来の非接触給電設備において、ピックアップコイ
ルは、コア周囲の導電体や磁性体によっても、コイルの
自己インダクタンス、相互インダクタンス等が変化し、
給電効率が変化するという問題があった。
する問題点に鑑み、ピックアップコイル周囲の状態に影
響されずに、レール全長に亘って安定して電力を供給で
きるようにした非接触給電設備を提供することを目的と
する。
め、本第1発明の非接触給電設備は、走行レールに沿っ
て敷設され、高周波電流を流す給電線と、走行台車側に
設けたピックアップコイルを介して電磁誘導によって電
力の供給を受ける受電装置とからなる非接触給電設備に
おいて、前記給電線の支持部材を、給電線全長に亘って
敷設した導電体を介して給電線支持部材取付座に取り付
けたことを特徴とする。
て敷設した導電体が一定距離を保って走行路上に常に存
在することから、コアが建屋等の構造材から遮断され
て、ピックアップコイルの自己インダクタンスが一定に
保たれることになり、これにより給電能力を安定させ
て、周囲の状態に影響されることなくレール全長に亘っ
て安定して電力を供給することができる。
明の非接触給電設備は、走行レールに沿って敷設され、
高周波電流を流す給電線と、走行台車側に設けたピック
アップコイルを介して電磁誘導によって電力の供給を受
ける受電装置とからなる非接触給電設備において、ピッ
クアップコイルが巻回されたコアの継鉄部を、絶縁物を
介して導電体で被覆したことを特徴とする。ここで、
「継鉄部」とは、開口部を含まないコアの外周部のこと
をいう。
縁物を介して導電体で被覆したことから、コアが周囲か
ら遮断されてピックアップコイルの自己インダクタンス
が一定に保たれることになり、これにより給電能力を安
定させて、周囲の状態に影響されることなくレール全長
に亘って安定して電力を供給することができる。
触給電設備において、給電線の支持部材を、給電線の底
部を全長に亘り連続して支持するように形成することも
できる。
れ下がることがないので、ピックアップコイルの受電特
性が変動せず、さらに安定した電力の供給が可能とな
る。
ミ箔テープにより形成することもできる。
触給電設備を軽量にすることができる。
実施の形態を図面に基づいて説明する。
(C)に示すように、建屋の構造材1の上に直接に、あ
るいは建屋の構造材1に配設した給電線支持部材取付座
2の上に、走行レールRを配設するとともに、給電線支
持部材取付座2の上にアルミ製の良導電体3を介して給
電線5の支持部材4を設置し、給電線5の支持部材4に
より給電線5を支持するようにして、給電線5を走行レ
ールRに沿って敷設している。給電線5には、高周波電
源装置(図示省略)を接続して高周波電流を流し、走行
レールRに沿って走行する走行台車6に対し、走行台車
6側に設けたピックアップコイル7(以下、「ピックア
ップ」という。)を介して電磁誘導によって電力を供給
するように構成している。
配設するが、この給電線5の全長に亘って絶縁性の給電
線5の支持部材4により、給電線5の底部を給電線5が
垂れ下がることがないように連続して支持している。こ
の給電線5の支持部材4は、合成樹脂等の絶縁性材料で
構成され、給電線支持部材取付座2上に導電体3を介し
て設置されるもので、給電線支持部材取付座2の上に配
設して取り付け、かつ所定の高さを有するT型断面の取
付ブラケット41と、給電線5の下部をその全長に亘っ
て支持するように、断面樋形をした給電線支持材42と
より構成されている。
給電線支持材42との連接部近傍位置に切欠孔43を形
成して、この切欠孔43を挿通するようにしたインシュ
ロック44にて、樋型の給電線支持材42と、給電線支
持材42にて底部が支持された給電線5とを締結して、
給電線が妄りに給電線支持材42より浮上したり、垂れ
下がるのを防止している。このため、切欠孔43は、給
電線5の支持部材4の全長に対し、予め定めた間隔毎に
形成するようにする。これにより、走行台車6に搭載し
たピックアップ7のコア71の溝の中央部分に給電線5
が正確に、かつ確固に支持されるようになっている。
薄いアルミ薄板又はアルミ箔テープを用い、かつ給電線
5の支持部材4の全長に亘って敷設するが、このアルミ
製の導電体3の幅は、図1(C)に示すように、ピック
アップ7のコア71とほぼ同幅かそれ以上の幅に形成す
ることが望ましい。
ピックアップ7は、図2に示すように、E型をしたフェ
ライトからなるコア71の継鉄部外周(開口部を含まな
い外周部)を、例えば、エポキシガラステープからなる
絶縁物70を介して、電気抵抗の小さいアルミ製のカバ
ー72にて被覆している。また、コア71の中央の脚片
にコイル74を巻回し、コイル74の外周面をエポキシ
樹脂73にてモールドして接着保持するように一体に構
成されている。なお、アルミ製のカバー72は、表面を
アルマイト処理をして絶縁物とするとともに、硬度を高
めて傷がつきにくくしている。
〜図4に示すような構成で、コイル74の自己インダク
タンスLと、共振コンデンサCの共振回路により電力を
増巾して受電している場合、給電線5やコイル74を取
り付けるスペースが狭く、また周辺にコイル74の自己
インダクタンスを変化させるような構造物が近接して存
在する状態、例えば、図6(B)に示すようにコア71
外部に磁性体や導電体K2,K3がある状態では、コイ
ル74の自己インダクタンスが数%変動し共振点がずれ
て、給電の効率が悪くなる。また、コア71を、鉄やス
テンレスなどの高抵抗導体に接して取り付けた場合、コ
ア71からの漏れ磁束による渦電流により損失が増加し
給電の効率が悪くなるとともに、温度上昇も問題とな
る。
ップ7を、コア71の継鉄部外周を絶縁物70を介して
アルミ製のカバー72にて被覆することにより、アルミ
製のカバー72に発生する損失が減少するとともに、コ
ア71に割れが発生した場合も脱落がなく、かつアルミ
製のカバー72でシールドされ、コイル74の自己イン
ダクタンスの変動がなくなり、効率よく給電することが
できる。さらに、狭い構造物の間に取り付けても取付部
の導体、磁性体の影響を小さくすることができる。
体に給電する場合、給電線5とピックアップ7とは、図
示のように空隙を介して磁路を形成するようにし、一方
の給電線が固定側、他方の走行台車が移動側となる。従
来では、長ストロークの給電に供する場合は、図7に示
すように給電線5に沿って所定間隔毎に配設したブラケ
ット40による支持部を通過する時、この支持部位置に
おいては磁路に大きな空隙を有するものとなって、一次
と二次の結合が悪いため、二次側は共振によって電力を
増巾し、給電効率を上げるようにしている。
アップ7のコイル74の自己インダクタンスL1と、整
流ユニットに配した共振コンデンサC1で共振回路を形
成し、共振によって電圧をQ倍に、電力をQ2倍に増巾
している。この場合Qは、共振の良さを表す数である。
ルの自己インダクタンスをLとし、 fr1=1/(2π・(LC)1/2)[Hz] となるように共振コンデンサCを選ぶと、図5に示すよ
うな特性となり、負荷が必要とする電圧A点以上で使用
している。
1の開口部側にアルミ板K1などがあると、磁束による
渦電流の影響でコイルの自己インダクタンスが大きく変
化し、図5の右側の曲線が示すように特性が変化して、
必要な出力が得られなくなる。これを解決するために
は、励磁の周波数f又は共振コンデンサCを可変とする
か、コイルの自己インダクタンスLを変化しないようす
る必要がある。
に、ピックアップ7のコア71の開口側に、このコア7
1との距離が一定になるように、導電体3を走行路全長
に亘って敷設したことから、導電体3によってコア71
が常に構造材等から遮断されることになり、これにより
コイル74の自己インダクタンスLが一定に保たれ、特
性が一定になる。また、種々の自己インダクタンスを持
つ受電装置を一定周波数の給電電源で励磁することが可
能となる。
体3としては、孔や凹凸のない平滑な表面のものが適し
ている。
給電線全長に亘って敷設した導電体が一定距離を保って
常に走行路上に存在することから、コアが建屋等の構造
材から遮断されて、ピックアップコイルの自己インダク
タンスが一定に保たれることになり、これにより、給電
能力を安定せしめて、周囲の状態に影響されることなく
レール全長に亘って安定して電力を供給することがで
き、その結果、必要以上に大きな容量の受電装置を要す
ることがなく、受電装置を小形化できる。
ば、コアの継鉄部を導電体で被覆したことから、コアが
周囲から遮断されてピックアップコイルの自己インダク
タンスが一定に保たれることになり、これにより、給電
能力を安定させて、周囲の状態に影響されることなくレ
ール全長に亘って安定して電力を供給することができ
る。
底部を全長に亘り連続して支持させることにより、給電
線の垂れ下がりを防止し、ピックアップコイルの受電特
性を安定させ、さらに安定して電力を供給することが可
能となる。
箔テープにより形成することにより、施工が簡単に行
え、かつ非接触給電設備を軽量にすることができる。
(A)は部分正面図、(B)は走行台車側を省略した部
分斜視図、(C)は縦断側面図である。
を示し、(A)は側面縦断面図、(B)は正面図、
(C)は底面図である。
る。
ラフである。
(A)はインダクタンスの変化を示すグラフ、(B)は
テストの条件を示す説明図である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 走行レールに沿って敷設され、高周波電
流を流す給電線と、走行台車側に設けたピックアップコ
イルを介して電磁誘導によって電力の供給を受ける受電
装置とからなる非接触給電設備において、前記給電線の
支持部材を、給電線全長に亘って敷設した導電体を介し
て給電線支持部材取付座に取り付けたことを特徴とする
非接触給電設備。 - 【請求項2】 走行レールに沿って敷設され、高周波電
流を流す給電線と、走行台車側に設けたピックアップコ
イルを介して電磁誘導によって電力の供給を受ける受電
装置とからなる非接触給電設備において、ピックアップ
コイルが巻回されたコアの継鉄部を、絶縁物を介して導
電体で被覆したことを特徴とする非接触給電設備。 - 【請求項3】 給電線の支持部材を、給電線の底部を全
長に亘り連続して支持するように形成したことを特徴と
する請求項1又は2記載の非接触給電設備。 - 【請求項4】 導電体を、アルミ製薄板又はアルミ箔テ
ープにより形成したことを特徴とする請求項1、2又は
3記載の非接触給電設備。
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WO2016171025A1 (ja) * | 2015-04-21 | 2016-10-27 | オリンパス株式会社 | エネルギー処置具 |
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-
1999
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