JP3399319B2 - 有軌道台車の非接触給電システム - Google Patents
有軌道台車の非接触給電システムInfo
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L3/00—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal
- B61L3/16—Continuous control along the route
- B61L3/18—Continuous control along the route using electric current passing between devices along the route and devices on the vehicle or train
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有軌道台車の非接
触給電システムに関し、更に詳しくは、個別の電源を有
する複数の給電ラインを跨いで移動する有軌道台車に電
力を供給する非接触給電システムに関する。
触給電システムに関し、更に詳しくは、個別の電源を有
する複数の給電ラインを跨いで移動する有軌道台車に電
力を供給する非接触給電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来は、単独の電源しか持たない単独の
給電ラインで１００メートル以内の有軌道台車の非接触
給電システムを設置することが多く、あまり長い給電ラ
インを設置することは無かった。
給電ラインで１００メートル以内の有軌道台車の非接触
給電システムを設置することが多く、あまり長い給電ラ
インを設置することは無かった。
【０００３】近年になり、３００メートルや５００メー
トルという長い非接触給電システムを設置する必要が生
じており、単独の電源では供給に限界があることから複
数の電源を使用するようになってきている。
トルという長い非接触給電システムを設置する必要が生
じており、単独の電源では供給に限界があることから複
数の電源を使用するようになってきている。
【０００４】長い給電ラインを設置する場合には、給電
ラインを複数に分割してそれぞれに電源装置を接続し
て、それぞれの給電ラインの切換場所では、電力供給が
途切れたり減少することが少なくなるように、安全性や
偏差や温度変位等を考慮した上で、それぞれの給電ライ
ンがなるべく近づくように設置されている。
ラインを複数に分割してそれぞれに電源装置を接続し
て、それぞれの給電ラインの切換場所では、電力供給が
途切れたり減少することが少なくなるように、安全性や
偏差や温度変位等を考慮した上で、それぞれの給電ライ
ンがなるべく近づくように設置されている。
【０００５】複数の給電ラインの電源装置は、ほぼ同一
の周波数となるように制御されており、両電源装置が全
く同一の周波数と位相である場合には、有軌道台車は給
電ラインの切換場所を問題なく通過することができる。
の周波数となるように制御されており、両電源装置が全
く同一の周波数と位相である場合には、有軌道台車は給
電ラインの切換場所を問題なく通過することができる。
【０００６】以下に図５を用いて、従来の給電ラインの
切換場所と受電コアの関係を示す。受電コア１は、電線
が巻かれて（後述する巻線７）おり、その電線７で給電
ラインから電力を取り込んで有軌道台車に電力を供給す
る。
切換場所と受電コアの関係を示す。受電コア１は、電線
が巻かれて（後述する巻線７）おり、その電線７で給電
ラインから電力を取り込んで有軌道台車に電力を供給す
る。
【０００７】給電ライン２と給電ライン３は、２分割さ
れた給電ラインであり、それぞれに後述する電源装置
４、電源装置５が接続される。電源装置４と電源装置５
は、大容量で高周波の交流を出力可能な電源装置であ
る。
れた給電ラインであり、それぞれに後述する電源装置
４、電源装置５が接続される。電源装置４と電源装置５
は、大容量で高周波の交流を出力可能な電源装置であ
る。
【０００８】整流素子６は、受電コア１で取り込んだ高
周波の電力を直流にして有軌道台車に供給するための交
流／直流変換素子である。巻線７は、給電ライン２と給
電ライン３で発生した磁界中の磁束方向に合わせて最も
磁束から電力を受け易い向きで、最も磁束の強い場所の
近傍に位置させることで電力を生じさせる巻線である。
周波の電力を直流にして有軌道台車に供給するための交
流／直流変換素子である。巻線７は、給電ライン２と給
電ライン３で発生した磁界中の磁束方向に合わせて最も
磁束から電力を受け易い向きで、最も磁束の強い場所の
近傍に位置させることで電力を生じさせる巻線である。
【０００９】２分割された両給電ライン２と３の電源装
置４と５の周波数と位相が全く同じで同期がとれている
場合には、有軌道台車が両給電ライン２と３を跨って通
過する時でも、その両給電ライン２と３の間隔Ｌ１の分
だけ給電される電力が低下するだけで、受電コア１にお
ける残りのＬ２−Ｌ１の分では給電を受けることができ
るので、有軌道台車は支障無くその切換部を通過するこ
とが可能である。
置４と５の周波数と位相が全く同じで同期がとれている
場合には、有軌道台車が両給電ライン２と３を跨って通
過する時でも、その両給電ライン２と３の間隔Ｌ１の分
だけ給電される電力が低下するだけで、受電コア１にお
ける残りのＬ２−Ｌ１の分では給電を受けることができ
るので、有軌道台車は支障無くその切換部を通過するこ
とが可能である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一つの
電源装置で供給する給電ラインは１００メートル程度有
ることから、位相の同期をとるための複数の電源装置を
接続する配線も長くなると考えられ、新たに両電源装置
の位相を同期させるための装置も必要になり煩雑である
ので、従来の複数の電源装置においては、そのような周
波数と位相を全く同一にする処理は行われていない。
電源装置で供給する給電ラインは１００メートル程度有
ることから、位相の同期をとるための複数の電源装置を
接続する配線も長くなると考えられ、新たに両電源装置
の位相を同期させるための装置も必要になり煩雑である
ので、従来の複数の電源装置においては、そのような周
波数と位相を全く同一にする処理は行われていない。
【００１１】その結果、複数の電源装置の周波数が同一
になるように各電源装置を個々に設定したばあいでも、
個々の装置におけるＰＬＬのばらつき等で微妙に周波数
ずれがおこり、又、各電源装置の出力波形の発生タイミ
ングが異なることからその複数の電源装置の位相もずれ
てしまっている。
になるように各電源装置を個々に設定したばあいでも、
個々の装置におけるＰＬＬのばらつき等で微妙に周波数
ずれがおこり、又、各電源装置の出力波形の発生タイミ
ングが異なることからその複数の電源装置の位相もずれ
てしまっている。
【００１２】その周波数ずれや位相ずれの条件下で、有
軌道台車が給電ラインの切換部を通過しようとすると、
両電源装置の周波数の差からは供給電力にうなりを生
じ、そのうなりの周波数は電源の周波数に比べて十分低
いので直流に近く、そのため電源の損失が急増して内部
に過電流が発生して保護回路が働いたり、スイッチング
素子が破壊されたり、電源装置が制御不能になったりす
る。その際に、電源装置の電力容量に差が有る場合に
は、容量の小さい方の電源装置が制御不能になるが、あ
まり差がない場合には両電源が共に制御不能になること
も考えられる。
軌道台車が給電ラインの切換部を通過しようとすると、
両電源装置の周波数の差からは供給電力にうなりを生
じ、そのうなりの周波数は電源の周波数に比べて十分低
いので直流に近く、そのため電源の損失が急増して内部
に過電流が発生して保護回路が働いたり、スイッチング
素子が破壊されたり、電源装置が制御不能になったりす
る。その際に、電源装置の電力容量に差が有る場合に
は、容量の小さい方の電源装置が制御不能になるが、あ
まり差がない場合には両電源が共に制御不能になること
も考えられる。
【００１３】また、位相の違いによっては、周波数が全
く同一である場合には、出力の最大振幅を増大させるだ
けであるが、上記のうなりが生じている場合にはそのう
なりの最大振幅を増大させてしまうことになる。
く同一である場合には、出力の最大振幅を増大させるだ
けであるが、上記のうなりが生じている場合にはそのう
なりの最大振幅を増大させてしまうことになる。
【００１４】そこで本発明では、そのような個別の電源
に接続された複数の給電ラインを跨いで移動可能で、該
給電ラインから移動に必要な電力の供給を受ける有軌道
台車の非接触給電システムにおいて、有軌道台車が給電
ラインの切換部を通過しようとする際に、うなり等で電
源装置に悪影響を与えない有軌道台車の非接触給電シス
テムを提供することを課題とする。
に接続された複数の給電ラインを跨いで移動可能で、該
給電ラインから移動に必要な電力の供給を受ける有軌道
台車の非接触給電システムにおいて、有軌道台車が給電
ラインの切換部を通過しようとする際に、うなり等で電
源装置に悪影響を与えない有軌道台車の非接触給電シス
テムを提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
では、個別の電源に接続された複数の給電ラインを跨い
で移動可能で、該給電ラインから移動に必要な電力の供
給を受ける有軌道台車の非接触給電システムにおいて、
前記有軌道台車には前記給電ラインから電力の供給を受
けるための複数の受電コアが取り付けられており、前記
複数の給電ラインの切り替わる場所における前記複数の
給電ライン間の距離を、前記受電コアの前記給電ライン
方向の長さと同等かその長さよりも大きくすること特徴
とする。
では、個別の電源に接続された複数の給電ラインを跨い
で移動可能で、該給電ラインから移動に必要な電力の供
給を受ける有軌道台車の非接触給電システムにおいて、
前記有軌道台車には前記給電ラインから電力の供給を受
けるための複数の受電コアが取り付けられており、前記
複数の給電ラインの切り替わる場所における前記複数の
給電ライン間の距離を、前記受電コアの前記給電ライン
方向の長さと同等かその長さよりも大きくすること特徴
とする。
【００１６】請求項１の本発明は、前記有軌道台車に取
り付けられた前記給電ラインから電力の供給を受けるた
めの複数の受電コアの前記給電ライン方向の寸法より
も、前記複数の給電ラインの切り替わる場所における前
記複数の給電ライン間の距離を同等以上に大きくするこ
とにより、有軌道台車の１つの２次巻線に周波数や位相
の異なる２つの１次巻線（給電ライン）が存在する場合
が無くなり、前記複数の給電ライン間の電源の位相や周
波数の違いによる給電ラインの切換時の非接触給電シス
テムへの悪影響を無くすことができる。
り付けられた前記給電ラインから電力の供給を受けるた
めの複数の受電コアの前記給電ライン方向の寸法より
も、前記複数の給電ラインの切り替わる場所における前
記複数の給電ライン間の距離を同等以上に大きくするこ
とにより、有軌道台車の１つの２次巻線に周波数や位相
の異なる２つの１次巻線（給電ライン）が存在する場合
が無くなり、前記複数の給電ライン間の電源の位相や周
波数の違いによる給電ラインの切換時の非接触給電シス
テムへの悪影響を無くすことができる。
【００１７】請求項２に記載の本発明では、前記複数の
受電コアに、個別に整流素子が配置されて、各整流素子
からの加算出力が有軌道台車の動力として供給されるこ
とを特徴とする。
受電コアに、個別に整流素子が配置されて、各整流素子
からの加算出力が有軌道台車の動力として供給されるこ
とを特徴とする。
【００１８】請求項２の本発明は、整流素子が各受電コ
アに個別に配置されることで、各受電コアに供給される
電力周波数や位相が異なる場合でも、整流素子で直流に
されてから加算されるので、前記複数の給電ラインの切
り替わる場所において、元の交流電力の周波数や位相の
違いの影響を受けないように電力供給を受けることがで
きる。
アに個別に配置されることで、各受電コアに供給される
電力周波数や位相が異なる場合でも、整流素子で直流に
されてから加算されるので、前記複数の給電ラインの切
り替わる場所において、元の交流電力の周波数や位相の
違いの影響を受けないように電力供給を受けることがで
きる。
【００１９】請求項３に記載の本発明では、前記複数の
受電コアを、３個以上とすることを特徴とする。請求項
３の発明は、本発明の複数の受電コアの内の１個が、複
数の給電ラインの切り替わる場所を通過する際には、そ
の受電コアが受けていた給電電力の分だけ全体的な給電
電力から低下するのを、受電コアを増やすことで、電圧
の低下する割合を緩和させることができる。
受電コアを、３個以上とすることを特徴とする。請求項
３の発明は、本発明の複数の受電コアの内の１個が、複
数の給電ラインの切り替わる場所を通過する際には、そ
の受電コアが受けていた給電電力の分だけ全体的な給電
電力から低下するのを、受電コアを増やすことで、電圧
の低下する割合を緩和させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態につき図
を用いて詳細に説明を行う。図１は、本発明の有軌道台
車の非接触給電システムにおける第１の実施形態の斜視
図である。
を用いて詳細に説明を行う。図１は、本発明の有軌道台
車の非接触給電システムにおける第１の実施形態の斜視
図である。
【００２１】受電コア１１と１２は、フェライトで形成
されるか、高周波特性に優れた珪素鋼板を張り合わせて
形成される。その外観形状は、後述する給電ラインの張
られた方向から見て英字のＥの字の概略形状であり有軌
道台車にＥの字の縦棒の外側部分が取り付けられる。そ
して、後述する給電ライン１３と１４が、各コアのＥの
字の上の横棒と中央の横棒の間、及び、中央の横棒と下
の横棒の間のほぼ中心の位置を通過するように、各コア
は有軌道台車に配置される。又、各コアのＥの字の中央
の横棒には電力のピックアップ用に電線が巻かれて後述
する２次コイル１９と２０が形成される。
されるか、高周波特性に優れた珪素鋼板を張り合わせて
形成される。その外観形状は、後述する給電ラインの張
られた方向から見て英字のＥの字の概略形状であり有軌
道台車にＥの字の縦棒の外側部分が取り付けられる。そ
して、後述する給電ライン１３と１４が、各コアのＥの
字の上の横棒と中央の横棒の間、及び、中央の横棒と下
の横棒の間のほぼ中心の位置を通過するように、各コア
は有軌道台車に配置される。又、各コアのＥの字の中央
の横棒には電力のピックアップ用に電線が巻かれて後述
する２次コイル１９と２０が形成される。
【００２２】給電ライン１３と１４は、各ラインが１０
０ｍ以下位の総延長のリッツ線等で構成され、各ライン
が個別に不図示の電源装置に接続されている。各ライン
に供給される電力の周波数としては、通常の商用電源周
波数の５０／６０Ｈｚに比較して高周波の１０ｋＨｚ程
度の周波数が使用され、電流としては１００Ａ程度の大
電流が流される。この給電ライン１３と１４は、後述す
る支持材２１により不図示のレールに各給電ラインの折
り返しの各電線の間隔である１３−１３間或いは１４−
１４間の距離が同じになるように取り付けられる。給電
ライン１３と１４が切り替わる給電ラインの末端部で
は、図１に示すように受電コア１１と１２の走行を妨害
しない方向に各給電ラインの末端は曲げられてから折り
返されている。尚、図１では図示していないが、各給電
ラインは、曲げる前と後、及び折り返し部等において、
指示材２１等により固定される。
０ｍ以下位の総延長のリッツ線等で構成され、各ライン
が個別に不図示の電源装置に接続されている。各ライン
に供給される電力の周波数としては、通常の商用電源周
波数の５０／６０Ｈｚに比較して高周波の１０ｋＨｚ程
度の周波数が使用され、電流としては１００Ａ程度の大
電流が流される。この給電ライン１３と１４は、後述す
る支持材２１により不図示のレールに各給電ラインの折
り返しの各電線の間隔である１３−１３間或いは１４−
１４間の距離が同じになるように取り付けられる。給電
ライン１３と１４が切り替わる給電ラインの末端部で
は、図１に示すように受電コア１１と１２の走行を妨害
しない方向に各給電ラインの末端は曲げられてから折り
返されている。尚、図１では図示していないが、各給電
ラインは、曲げる前と後、及び折り返し部等において、
指示材２１等により固定される。
【００２３】又、給電ライン１３と１４は、給電のため
周りに磁束を発生させるので、不図示のレールがアルミ
ニウム等の金属製である場合には、渦電流の発生を避け
るために、後述する指示材２１等によりレールからなる
べく離れるように設置される。
周りに磁束を発生させるので、不図示のレールがアルミ
ニウム等の金属製である場合には、渦電流の発生を避け
るために、後述する指示材２１等によりレールからなる
べく離れるように設置される。
【００２４】２次コイル１９と２０は、受電コア１１と
１２のＥ字の中央の横棒部に巻かれた電線で形成された
コイルで、このコイルは電力をピックアップするための
ものであり、そのコイルに使用される電線は、巻回し回
数を多くするために被覆が薄くても絶縁性能に優れ耐温
度性や耐磨耗性にも優れるテフロン線等が使用される。
尚、特に図示はしていないが、テフロン線で巻かれた２
次コイル１９と２０の巻線の表面部には、給電ライン１
３や１４との接触に対する保護用として更に絶縁テープ
等が巻かれる。
１２のＥ字の中央の横棒部に巻かれた電線で形成された
コイルで、このコイルは電力をピックアップするための
ものであり、そのコイルに使用される電線は、巻回し回
数を多くするために被覆が薄くても絶縁性能に優れ耐温
度性や耐磨耗性にも優れるテフロン線等が使用される。
尚、特に図示はしていないが、テフロン線で巻かれた２
次コイル１９と２０の巻線の表面部には、給電ライン１
３や１４との接触に対する保護用として更に絶縁テープ
等が巻かれる。
【００２５】２次コイル１９と２０の出力は、各２次コ
イルに個別の不図示の整流素子へ接続される。指示材２
１は、前述したように、給電ライン１３や１４の折り返
した２本の給電線間の距離を確保すると共に、不図示の
レールと各給電ライン１３と１４との間の距離を確保し
てレールに固定するための部材であり、給電ライン１３
や１４の磁束の影響を受けないようにエンジニアリング
プラスチック等の高分子材料で形成される。
イルに個別の不図示の整流素子へ接続される。指示材２
１は、前述したように、給電ライン１３や１４の折り返
した２本の給電線間の距離を確保すると共に、不図示の
レールと各給電ライン１３と１４との間の距離を確保し
てレールに固定するための部材であり、給電ライン１３
や１４の磁束の影響を受けないようにエンジニアリング
プラスチック等の高分子材料で形成される。
【００２６】又、給電ライン１３と１４の切換部におい
ては、特に図示はしていないが、その各給電ライン１３
と１４間の距離Ｌ３を確保するためと、各給電ラインの
折り曲げや折り返しの形状変化を確保して固定するため
に、指示材２１と同形状か類似した形状の指示材が用い
られて、不図示のレールに固定される。そして、その際
に、各受電コア１１と１２における給電ライン１３と１
４が張られた方向に平行な方向の長さＬ４よりも、各給
電ライン１３と１４間の距離Ｌ３の長さの方が数ｃｍ程
度大きくなるように、給電ライン１３と１４の切換部は
指示材２１等で設置される。
ては、特に図示はしていないが、その各給電ライン１３
と１４間の距離Ｌ３を確保するためと、各給電ラインの
折り曲げや折り返しの形状変化を確保して固定するため
に、指示材２１と同形状か類似した形状の指示材が用い
られて、不図示のレールに固定される。そして、その際
に、各受電コア１１と１２における給電ライン１３と１
４が張られた方向に平行な方向の長さＬ４よりも、各給
電ライン１３と１４間の距離Ｌ３の長さの方が数ｃｍ程
度大きくなるように、給電ライン１３と１４の切換部は
指示材２１等で設置される。
【００２７】このＬ３をＬ４よりも大きくする量は、あ
まり大きくすると図１における２つの受電コア１１、１
２のそれぞれの給電ライン１３と１４間の通過時におけ
る無給電状態が長くなり、有軌道台車を安定して駆動さ
せるためにはなるべくＬ３は短い方が良いが、各受電コ
アが二つの電源により給電される状態を避けるためには
各コアの長さＬ４よりも短くすることはできない。従っ
て、長さＬ３は長さＬ４に対して同等以上であればよい
が、各コアの寸法公差や各コアへの巻線の厚みと巻き寸
法の公差等を考慮してＬ４よりもＬ３が数ｃｍ程度大き
くなるようにする。
まり大きくすると図１における２つの受電コア１１、１
２のそれぞれの給電ライン１３と１４間の通過時におけ
る無給電状態が長くなり、有軌道台車を安定して駆動さ
せるためにはなるべくＬ３は短い方が良いが、各受電コ
アが二つの電源により給電される状態を避けるためには
各コアの長さＬ４よりも短くすることはできない。従っ
て、長さＬ３は長さＬ４に対して同等以上であればよい
が、各コアの寸法公差や各コアへの巻線の厚みと巻き寸
法の公差等を考慮してＬ４よりもＬ３が数ｃｍ程度大き
くなるようにする。
【００２８】図２は、図１の第１の実施形態の斜視図で
は比較が難しかった給電ライン１３と１４の間の距離Ｌ
３と、受電コア１１（又は受電コア１２）の給電ライン
の張られた方向の長さＬ４との関係を示す図である。
尚、受電コア１１と受電コア１２は同寸法であり、受電
コア１１と１２の間の距離は任意であるが、電圧が低下
した状態が連続することを減らすためには、受電コア１
１と受電コア１２の設置される間隔は距離Ｌ３よりも大
きくすることが望ましい。
は比較が難しかった給電ライン１３と１４の間の距離Ｌ
３と、受電コア１１（又は受電コア１２）の給電ライン
の張られた方向の長さＬ４との関係を示す図である。
尚、受電コア１１と受電コア１２は同寸法であり、受電
コア１１と１２の間の距離は任意であるが、電圧が低下
した状態が連続することを減らすためには、受電コア１
１と受電コア１２の設置される間隔は距離Ｌ３よりも大
きくすることが望ましい。
【００２９】給電ライン１３には、電源装置１５が接続
され、給電ライン１４には、電源装置１６が接続されて
いる。両電源装置は、インバータ等で出力の周波数の変
更が可能であり、ＰＬＬ等により周波数の調整と固定が
可能であり、例えば、双方の電源装置の出力周波数は１
０ｋＨｚ等に固定されているとする。受電コア１１と１
２には２次コイル１９と２０が各給電ラインからの磁束
を最も捕捉しやすい向きで最も磁束が強い場所の近傍と
なるように設置される。（図２に示した２次コイルの向
きは図示するための便宜上の向きである。） 各２次コイル１９と２０で得られた電力は、それぞれ個
別の整流素子１７と１８で整流されて双方とも直流に整
流された後に、両直流電力が加算されて有軌道台車の駆
動部に供給される。
され、給電ライン１４には、電源装置１６が接続されて
いる。両電源装置は、インバータ等で出力の周波数の変
更が可能であり、ＰＬＬ等により周波数の調整と固定が
可能であり、例えば、双方の電源装置の出力周波数は１
０ｋＨｚ等に固定されているとする。受電コア１１と１
２には２次コイル１９と２０が各給電ラインからの磁束
を最も捕捉しやすい向きで最も磁束が強い場所の近傍と
なるように設置される。（図２に示した２次コイルの向
きは図示するための便宜上の向きである。） 各２次コイル１９と２０で得られた電力は、それぞれ個
別の整流素子１７と１８で整流されて双方とも直流に整
流された後に、両直流電力が加算されて有軌道台車の駆
動部に供給される。
【００３０】前述したように、本実施形態における距離
Ｌ３は、長さＬ４よりも少しだけ大きい値（数ｃｍ程
度）である。例えば、有軌道台車が図２の左手側から右
手側に移動する場合を考えると、最初は給電ライン１３
から受電コア１１の全長で電力を受けていたのが、徐々
に受電コア１１の給電される長さが減ると共に受電量も
減り、一瞬だけ受電コア１１が給電ライン１３と１４の
間で全く受電されない状態になり、その後、受電コア１
１は給電ライン１４からの電力を徐々に受け始めて、最
終的に受電コア１１は、その全長で給電ライン１４から
の電力を受けるようになる。
Ｌ３は、長さＬ４よりも少しだけ大きい値（数ｃｍ程
度）である。例えば、有軌道台車が図２の左手側から右
手側に移動する場合を考えると、最初は給電ライン１３
から受電コア１１の全長で電力を受けていたのが、徐々
に受電コア１１の給電される長さが減ると共に受電量も
減り、一瞬だけ受電コア１１が給電ライン１３と１４の
間で全く受電されない状態になり、その後、受電コア１
１は給電ライン１４からの電力を徐々に受け始めて、最
終的に受電コア１１は、その全長で給電ライン１４から
の電力を受けるようになる。
【００３１】次に、受電コア１２も同様にして、給電ラ
イン１３から全長で受電していた状態から、有軌道台車
の移動に伴って受電コアが給電ライン１３と１４の切換
部に近づくと共に徐々に受電量が減り、一瞬だけ無受電
状態となった後に、今度は給電ライン１４からの受電が
徐々に増えていき、最終的には受電コア１２もその全長
で給電ライン１４からの給電を受けるようになる。
イン１３から全長で受電していた状態から、有軌道台車
の移動に伴って受電コアが給電ライン１３と１４の切換
部に近づくと共に徐々に受電量が減り、一瞬だけ無受電
状態となった後に、今度は給電ライン１４からの受電が
徐々に増えていき、最終的には受電コア１２もその全長
で給電ライン１４からの給電を受けるようになる。
【００３２】受電コア１１と１２の間の間隔が、距離Ｌ
３よりも大きくなるように有軌道台車に設置されていれ
ば、受電コア１１の受電電力が給電ライン１４からフル
に受けられるようになってから、受電コア１２の給電ラ
イン１３からの受電電力の減少が始まるので、受電コア
１１と受電コア１２の双方が電圧低下状態になってしま
うことはない。
３よりも大きくなるように有軌道台車に設置されていれ
ば、受電コア１１の受電電力が給電ライン１４からフル
に受けられるようになってから、受電コア１２の給電ラ
イン１３からの受電電力の減少が始まるので、受電コア
１１と受電コア１２の双方が電圧低下状態になってしま
うことはない。
【００３３】受電コア１１と受電コア１２の間の距離が
有軌道台車への設置で距離Ｌ３よりも近くなってしまっ
た場合には、双方の受電コア１１と１２が同時に電圧が
低下している状態になってしまうことがあるが、受電コ
ア１１と１２のトータルの受電で考えると、片側の受電
コアが無受電状態になった場合よりもトータルの受電量
が少なくなることはないので、受電量が最低になるタイ
ミングとして片側の受電コアが無受電状態になった場合
に対応できていれば、双方の受電コア１１と１２が同時
に電圧が低下している状態が有る場合でも特に対応する
必要はない。図３は、図２の第１の実施形態の２個の受
電コア１１と１２を、３個に増やした第２の実施形態を
示す図である。
有軌道台車への設置で距離Ｌ３よりも近くなってしまっ
た場合には、双方の受電コア１１と１２が同時に電圧が
低下している状態になってしまうことがあるが、受電コ
ア１１と１２のトータルの受電で考えると、片側の受電
コアが無受電状態になった場合よりもトータルの受電量
が少なくなることはないので、受電量が最低になるタイ
ミングとして片側の受電コアが無受電状態になった場合
に対応できていれば、双方の受電コア１１と１２が同時
に電圧が低下している状態が有る場合でも特に対応する
必要はない。図３は、図２の第１の実施形態の２個の受
電コア１１と１２を、３個に増やした第２の実施形態を
示す図である。
【００３４】受電コア３１、３２、３３は、図２の受電
コア１１、１２と同様な受電コアであり、その各受電コ
アの間隔も、図２の受電コア１１と１２の間隔同様に任
意であるが、電圧が低下した状態が連続するのを減らす
ためには、受電コア３１と受電コア３２及び受電コア３
２と受電コア３３の設置される間隔は距離Ｌ５よりも大
きくすることが望ましい。
コア１１、１２と同様な受電コアであり、その各受電コ
アの間隔も、図２の受電コア１１と１２の間隔同様に任
意であるが、電圧が低下した状態が連続するのを減らす
ためには、受電コア３１と受電コア３２及び受電コア３
２と受電コア３３の設置される間隔は距離Ｌ５よりも大
きくすることが望ましい。
【００３５】給電ライン３４には、電源装置３６が接続
され、給電ライン３５には、電源装置３７が接続されて
おり、両電源装置は、図２の電源装置１５、１６と同様
である。又、受電コア３１、３２、３３には２次コイル
４１、４２、４３が各給電ラインからの磁束を最も捕捉
しやすい向きで最も磁束が強い場所の近傍となるように
設置される。（図３に示した２次コイルの向きは図示す
るための便宜上の向きである。）各２次コイル４１、４
２、４３で得られた電力は、それぞれ個別の整流素子３
８、３９、４０で整流されて個別に直流にされた後に、
各直流電力は加算されて有軌道台車の駆動部に供給され
る。
され、給電ライン３５には、電源装置３７が接続されて
おり、両電源装置は、図２の電源装置１５、１６と同様
である。又、受電コア３１、３２、３３には２次コイル
４１、４２、４３が各給電ラインからの磁束を最も捕捉
しやすい向きで最も磁束が強い場所の近傍となるように
設置される。（図３に示した２次コイルの向きは図示す
るための便宜上の向きである。）各２次コイル４１、４
２、４３で得られた電力は、それぞれ個別の整流素子３
８、３９、４０で整流されて個別に直流にされた後に、
各直流電力は加算されて有軌道台車の駆動部に供給され
る。
【００３６】前述した第１の実施形態のように、この第
２の実施形態における距離Ｌ５も、長さＬ６よりも少し
だけ大きい値（数ｃｍ程度）である。例えば、有軌道台
車が図３の左手側から右手側に移動する場合を考える
と、最初は給電ライン３４から受電コア３１の全長で電
力を受けていたのが、徐々に受電コア３１の給電される
長さが減ると共に受電量も減り、一瞬だけ受電コア３１
が給電ライン３４と３５の間で全く受電されない状態に
なり、その後、受電コア３１は給電ライン３５からの電
力を徐々に受け始めて、最終的に受電コア３１は、その
全長で給電ライン３５からの電力を受けるようになる。
２の実施形態における距離Ｌ５も、長さＬ６よりも少し
だけ大きい値（数ｃｍ程度）である。例えば、有軌道台
車が図３の左手側から右手側に移動する場合を考える
と、最初は給電ライン３４から受電コア３１の全長で電
力を受けていたのが、徐々に受電コア３１の給電される
長さが減ると共に受電量も減り、一瞬だけ受電コア３１
が給電ライン３４と３５の間で全く受電されない状態に
なり、その後、受電コア３１は給電ライン３５からの電
力を徐々に受け始めて、最終的に受電コア３１は、その
全長で給電ライン３５からの電力を受けるようになる。
【００３７】次に、受電コア３２も同様にして、給電ラ
イン３４から全長で受電していた状態から、有軌道台車
の移動に伴って受電コアが給電ライン３４と３５の切換
部に近づくと共に徐々に受電量が減り、一瞬だけ無受電
状態となった後に、今度は給電ライン３５からの受電が
徐々に増えていき、最終的には受電コア３２もその全長
で給電ライン３５からの給電を受けるようになる。更
に、受電コア３３においても同様に受電状態が変化され
て給電を受けるようになる。又、複数の受電コアの電圧
が低下する状態になる場合も図２の場合と同様である。
イン３４から全長で受電していた状態から、有軌道台車
の移動に伴って受電コアが給電ライン３４と３５の切換
部に近づくと共に徐々に受電量が減り、一瞬だけ無受電
状態となった後に、今度は給電ライン３５からの受電が
徐々に増えていき、最終的には受電コア３２もその全長
で給電ライン３５からの給電を受けるようになる。更
に、受電コア３３においても同様に受電状態が変化され
て給電を受けるようになる。又、複数の受電コアの電圧
が低下する状態になる場合も図２の場合と同様である。
【００３８】図４は、図３の第２の実施形態の有軌道台
車が図３の左手側から右手側に移動する場合で、更に、
各受電コア３１、３２、３３の間の取付間隔が給電ライ
ン３４と３５の間隔Ｌ５よりも広い場合のトータルの有
軌道台車に給電される電圧を示す図である。
車が図３の左手側から右手側に移動する場合で、更に、
各受電コア３１、３２、３３の間の取付間隔が給電ライ
ン３４と３５の間隔Ｌ５よりも広い場合のトータルの有
軌道台車に給電される電圧を示す図である。
【００３９】図４の縦軸は、電圧を示し、電圧Ｖ１は、
整流素子３８、３９、４０の出力の直流電圧を加算した
トータルの電圧を示す。電圧Ｖ２は、図３で受電コア３
１、３２、３３の何れか１個が給電ライン３４と３５の
間の無給電の場所に位置した場合の下降する電圧値であ
り、Ｖ１のほぼ１／３の値である。図４の横軸は、時間
を示し、有軌道台車の移動により、受電コア３１、３
２、３３が給電ライン３４と３５の間の無給電の場所を
通過する際の電圧値がプロットされている。ＬＤ１で
は、受電コア３１が無給電場所を通過する際のトータル
電圧の下降を示し、ＬＤ２では、受電コア３２が通過す
る際のトータル電圧の下降を示し、ＬＤ３では、受電コ
ア３３が通過する際のトータル電圧の下降を示す。
整流素子３８、３９、４０の出力の直流電圧を加算した
トータルの電圧を示す。電圧Ｖ２は、図３で受電コア３
１、３２、３３の何れか１個が給電ライン３４と３５の
間の無給電の場所に位置した場合の下降する電圧値であ
り、Ｖ１のほぼ１／３の値である。図４の横軸は、時間
を示し、有軌道台車の移動により、受電コア３１、３
２、３３が給電ライン３４と３５の間の無給電の場所を
通過する際の電圧値がプロットされている。ＬＤ１で
は、受電コア３１が無給電場所を通過する際のトータル
電圧の下降を示し、ＬＤ２では、受電コア３２が通過す
る際のトータル電圧の下降を示し、ＬＤ３では、受電コ
ア３３が通過する際のトータル電圧の下降を示す。
【００４０】この図４に示すように、受電コアの数を２
個から３個に増加させることで、無給電場所を有軌道台
車が通過する際の電圧のトータルの受電電圧の低下する
度合いが１／２から１／３に減らすことが可能になる。
同様に受電コアを３個から４個に増やすことでは、トー
タルの受電電圧の低下を１／３から１／４に減らすこと
ができる。
個から３個に増加させることで、無給電場所を有軌道台
車が通過する際の電圧のトータルの受電電圧の低下する
度合いが１／２から１／３に減らすことが可能になる。
同様に受電コアを３個から４個に増やすことでは、トー
タルの受電電圧の低下を１／３から１／４に減らすこと
ができる。
【００４１】本実施形態では、受電コアが２個の場合と
３個の場合について示したが、本発明はこれに限られる
ものではなく、４個以上の多数の受電コアが有軌道台車
に設置された場合にも適用することができる。また、各
受電コアに付帯する整流素子についても、受電コアの数
量の増加に伴って整流素子の数量も増加させることで、
４個以上の多数の受電コアの場合にも対応が可能であ
る。
３個の場合について示したが、本発明はこれに限られる
ものではなく、４個以上の多数の受電コアが有軌道台車
に設置された場合にも適用することができる。また、各
受電コアに付帯する整流素子についても、受電コアの数
量の増加に伴って整流素子の数量も増加させることで、
４個以上の多数の受電コアの場合にも対応が可能であ
る。
【００４２】
【発明の効果】請求項１の本発明は、前記複数の給電ラ
イン間の電源の位相や周波数の違いによる給電ラインの
切換時の非接触給電システムへの悪影響を無くすことが
できることから、その給電ラインの切換時の有軌道台車
の安全装置の起動による停止や、有軌道台車の故障や修
理を減らすことができ、有軌道台車の稼働時間を増加さ
せて稼働効率を上げることができる。
イン間の電源の位相や周波数の違いによる給電ラインの
切換時の非接触給電システムへの悪影響を無くすことが
できることから、その給電ラインの切換時の有軌道台車
の安全装置の起動による停止や、有軌道台車の故障や修
理を減らすことができ、有軌道台車の稼働時間を増加さ
せて稼働効率を上げることができる。
【００４３】請求項２の本発明は、複数の給電ラインの
切り替わる場所において、元の交流電力の周波数や位相
の違いの影響を受けないように電力供給を受けることが
できることから、有軌道台車のモータ等の駆動装置は安
定した電力の供給を受けて安定した走行が可能になる。
切り替わる場所において、元の交流電力の周波数や位相
の違いの影響を受けないように電力供給を受けることが
できることから、有軌道台車のモータ等の駆動装置は安
定した電力の供給を受けて安定した走行が可能になる。
【００４４】請求項３の本発明は、複数の給電ラインの
切り替わる場所を有軌道台車が通過する際の電圧の低下
する割合を緩和させることができることから、有軌道台
車の駆動電力の低下を減らし、より安定した走行が可能
になる。
切り替わる場所を有軌道台車が通過する際の電圧の低下
する割合を緩和させることができることから、有軌道台
車の駆動電力の低下を減らし、より安定した走行が可能
になる。
【図１】本発明の第１の実施形態の斜視図である。
【図２】図１の第１の実施形態の給電ライン間の距離Ｌ
３と、受電コアの長さＬ４との関係を示す図である。
３と、受電コアの長さＬ４との関係を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の給電ライン間の距離
Ｌ５と、受電コアの長さＬ６との関係を示す図である。
Ｌ５と、受電コアの長さＬ６との関係を示す図である。
【図４】図３の第２の実施形態における有軌道台車の移
動に伴う受電電圧の変化を示す図である。
動に伴う受電電圧の変化を示す図である。
【図５】従来の給電ライン間の距離Ｌ１と、受電コアの
長さＬ２との関係を示す図である。
長さＬ２との関係を示す図である。
１、１１、１２、３１、３２、３３ … 受電コア
２、３、１３、１４、３４、３５ … 給電ライン
４、５、１５、１６、３６、３７ … 電源装置
６、１７、１８、３８、３９、４０ … 整流素子
７、１９、２０、４１、４２、４３ … ２次コイル
２１ … 指示材
Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５ … 給電ライン間の距離
Ｌ２、Ｌ４、Ｌ６ … 受電コアにおける給電ライン方
向の長さ Ｖ１ … 全受電コアのトータルの受電電圧 Ｖ２ … 給電ライン間を各コアが通過する時の電圧低
下分の電圧 ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３ … 給電ライン間を各コアが
通過する時の電圧が低下する時間
向の長さ Ｖ１ … 全受電コアのトータルの受電電圧 Ｖ２ … 給電ライン間を各コアが通過する時の電圧低
下分の電圧 ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３ … 給電ライン間を各コアが
通過する時の電圧が低下する時間
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−93841（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−248184（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−289702（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02J 17/00
B60L 5/00
B65G 43/00
B62M 7/00
Claims (3)
- 【請求項１】 個別の電源に接続された複数の給電ライ
ンを跨いで移動可能で、該給電ラインから移動に必要な
電力の供給を受ける有軌道台車の非接触給電システムに
おいて、 前記有軌道台車には前記給電ラインから電力の供給を受
けるための複数の受電コアが取り付けられており、 前記複数の給電ラインの切り替わる場所における前記複
数の給電ライン間の距離を、前記受電コアの前記給電ラ
イン方向の長さ以上にすることを特徴とする有軌道台車
の非接触給電システム。 - 【請求項２】 前記複数の受電コアには、個別に整流素
子が配置されて、各整流素子からの加算出力が有軌道台
車の動力として供給されることを特徴とする請求項１記
載の有軌道台車の非接触給電システム。 - 【請求項３】 前記有軌道台車には、３個以上の受電コ
アが取り付けられていることを特徴とする請求項１又は
２に記載の有軌道台車の非接触給電システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28484497A JP3399319B2 (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | 有軌道台車の非接触給電システム |
| US09/174,285 US6109405A (en) | 1997-10-17 | 1998-10-16 | Non-contacting power supply system for rail-guided vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28484497A JP3399319B2 (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | 有軌道台車の非接触給電システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11122847A JPH11122847A (ja) | 1999-04-30 |
| JP3399319B2 true JP3399319B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=17683766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28484497A Expired - Lifetime JP3399319B2 (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | 有軌道台車の非接触給電システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6109405A (ja) |
| JP (1) | JP3399319B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108292861A (zh) * | 2015-12-01 | 2018-07-17 | 株式会社富士 | 非接触供电装置 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001016702A (ja) * | 1999-06-29 | 2001-01-19 | Tsubakimoto Chain Co | 非接触給電装置及びこれに用いるピックアップ部 |
| DE10053373B4 (de) | 2000-10-27 | 2019-10-02 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Energieübertragung |
| JP3601454B2 (ja) * | 2001-02-07 | 2004-12-15 | 村田機械株式会社 | 無人搬送車システム |
| DE10159678B4 (de) * | 2001-12-05 | 2017-09-21 | Dürr Systems Ag | Schienengebundenes Transportsystem |
| US20050161300A1 (en) * | 2002-06-12 | 2005-07-28 | Wampfler Aktiengesellschaft | Primary conductor arrangement for a system for the inductive transmission of electrical energy |
| DE20209092U1 (de) * | 2002-06-12 | 2003-10-16 | Wampfler Ag | Primärleiteranordnung für ein System zur induktiven Übertragung elektrischer Energie |
| KR101416903B1 (ko) * | 2007-09-06 | 2014-07-08 | 엘지디스플레이 주식회사 | 스토커 |
| JP5374658B1 (ja) | 2013-03-21 | 2013-12-25 | 東亜道路工業株式会社 | トラフ、舗装構造体、及び舗装構造体の施工方法 |
| KR101794185B1 (ko) | 2015-10-30 | 2017-11-08 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | 전기자동차의 급전장치용 코어 구조체 |
| KR101794186B1 (ko) | 2015-10-30 | 2017-11-08 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | 전기자동차용 급전장치 |
| KR101879938B1 (ko) * | 2016-06-29 | 2018-07-18 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | 역자기장선을 이용한 전기자동차용 급전장치 구조 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3049332B2 (ja) * | 1994-12-08 | 2000-06-05 | 株式会社ユー・アール・ディー | 無接触給電搬送システム |
| JP3522413B2 (ja) * | 1995-09-19 | 2004-04-26 | 日立機電工業株式会社 | 地上移動体の非接触給電装置 |
| JP3353221B2 (ja) * | 1996-04-30 | 2002-12-03 | 石川島播磨重工業株式会社 | 非接触給電設備 |
| JP3351264B2 (ja) * | 1996-10-16 | 2002-11-25 | 株式会社豊田自動織機 | 移動体の給電線重畳通信システム |
-
1997
- 1997-10-17 JP JP28484497A patent/JP3399319B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-10-16 US US09/174,285 patent/US6109405A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108292861A (zh) * | 2015-12-01 | 2018-07-17 | 株式会社富士 | 非接触供电装置 |
| CN108292861B (zh) * | 2015-12-01 | 2022-04-05 | 株式会社富士 | 非接触供电装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11122847A (ja) | 1999-04-30 |
| US6109405A (en) | 2000-08-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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