JP3909550B2 - 非接触給電設備 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁誘導による搬送車の非接触給電設備に関し、特に、給電線の漏れ磁束を抑制することにより、この漏れ磁束の渦電流によって発生する発熱や電力損失を少なくし、給電特性を安定させることができる非接触給電設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体の製造工場等では、クリ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、搬送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、搬送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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の非接触給電設備では、給電線の支持部材は、一般に金属製の導電体の取付座を介して構造材に取り付けられるが、この導電体の取付座がピックアップコイルのコアの開口部側全面に亘って設けられることから、給電線の漏れ磁束による渦電流によって取付座が発熱するとともに、電力の損失が増大し、さらに、ピックアップコイルのインダクタンスが変化して給電性能が変化するなどの問題があった。
【０００４】
また、搬送車の停止位置において、ピックアップコイルと対向する位置に導電体がある場合は、渦電流によって導電体が発熱し、電力の損失が増大するとともに、ピックアップコイルのインダクタンスが変化し給電性能が変化するなどの問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の非接触給電設備が有する問題点に鑑み、給電線の漏れ磁束を抑制することにより、この漏れ磁束の渦電流によって発生する発熱や電力損失を少なくし、給電特性を安定させることができる非接触給電設備を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、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、搬送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を備えた非接触給電設備において、給電線の支持部材を固定する取付座を、少なくともピックアップコイルのコアと対向する位置に設けないようにしたことを特徴とする。
【０００７】
この非接触給電設備では、給電線の支持部材を固定する取付座を、少なくともピックアップコイルのコアと対向する位置に設けないようにしたことから、漏れ磁束の渦電流による取付座の発熱を防止するとともに、電力の損失を少なくし、さらに、ピックアップコイルのインダクタンスを安定させて給電特性を安定させることができる。
【０００８】
また、本第２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、搬送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を備えた非接触給電設備において、給電線の支持部材を固定する導電体からなる取付座を、ピックアップコイルのコアの長さより大きいピッチで間欠的に設けるとともに、該取付座を、搬送車のステーション停止位置でコアと対向しない位置に配設したことを特徴とする。
【０００９】
この非接触給電設備では、給電線の支持部材を固定する導電体からなる取付座を、ピックアップコイルのコアの長さより大きいピッチで間欠的に設けるとともに、該取付座を、搬送車のステーション停止位置でコアと対向しない位置に配設したことから、特に、搬送車のステーション停止時における、漏れ磁束の渦電流による取付座の発熱を防止するとともに、電力の損失を少なくし、さらに、ピックアップコイルのインダクタンスを安定させて給電特性を安定させることができる。
【００１０】
また、この第２発明の非接触給電設備場合において、搬送車に導電体を検出する導電体検出センサを設け、該導電体検出センサの検出結果に基づいて制御装置によって搬送車の停止制御を行って、コアの対向位置に取付座が位置しないように搬送車を停止させることができる。
【００１１】
これにより、搬送車の一時停止時においても、漏れ磁束の渦電流による取付座の発熱を防止するとともに、電力の損失を少なくし、さらに、ピックアップコイルのインダクタンスを安定させて給電特性を安定させることができる。
【００１２】
さらに、取付座とコアとの間隔を、コアの開口部の溝幅以上とすることもできる。
【００１３】
これにより、取付座が導電体であっても、漏れ磁束の渦電流による発熱を抑制し、電力の損失を少なくすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の非接触給電設備の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１に本発明の非接触給電設備の第１実施例を示す。
この非接触給電設備は、走行レール１に沿って敷設され、高周波電流を流す給電線２と、搬送車３側に設けたピックアップコイル４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５とを備えている。
給電線２は、支持部材６によって、ピックアップコイル４が巻回されたＥ型コア７の開口部の溝７ａ内に位置するように支持されている。なお、給電線２は、コア７の溝７ａの半分より奥に位置するように支持されている。
また、ピックアップコイル４は、搬送車３に所定間隔で複数配設されている。
【００１６】
支持部材６は、２本の給電線２をそれぞれ支持する縦２本の支柱６ａと、これらの支柱６ａを連結する横支柱６ｂとからなり、支持部材全体が絶縁体で形成されている。
この支持部材６は、取付座８を介して建屋の構造材９に固定されるが、本実施例では、この取付座８を、ピックアップコイル４のコア７と対向する位置に設けないようにするとともに、支持部材６の横支柱６ｂをこれに対応して所要延長するようにしている。
【００１７】
ところで、一般に、給電線に高周波電流を流して、ピックアップコイルで受電する場合、コアの開口部側に対向するように導電体があると、例えば、図６や図７に示すように、コイルのインダクタンスＬが大きく変動する。（図６では、コイルのインダクタンスが減少すると、共振点がずれ、出力電圧がＡからＢのように低下することを示している。）
このため、例えば、図８に示すような受電回路において、共振回路Ｃ１，Ｃ２の共振点が変化し、給電効率が低下するとともに、コア開口部側の漏れ磁束により導電体に過電流が発生し、導電体が加熱される。
また、コアと対向する位置に導電体がある場合、コアとの離隔距離によっても異なるが、過電流によって電力損失が発生し、対向して導電体がない場合が一番損失は少なくなる。
【００１８】
これに対し、本発明の第１実施例の非接触給電設備では、給電線２の支持部材６を固定する取付座８を、ピックアップコイル４のコア７と対向する位置に設けないようにしたことから、漏れ磁束の渦電流による取付座８の発熱を防止するとともに、電力の損失を少なくし、さらに、ピックアップコイル４のインダクタンスを安定させて給電特性を安定させることができる。
【００１９】
次に、図２〜図３を参照して、非接触給電設備の参考例を説明する。
この参考例の非接触給電設備は、第１実施例と同様に、走行レール１に沿って敷設され、高周波電流を流す給電線２と、搬送車３側に設けたピックアップコイル４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５とを備えている。
そして、給電線２の支持部材６を絶縁体で形成するとともに、該支持部材６が取り付けられる取付座８全体を合成樹脂等の絶縁体によって形成している。
なお、取付座８は、図３（ａ）に示すように、少なくともピックアップコイル４のコア７が対向する部分８ａのみを絶縁体により形成することができ、また、同図（ｂ）に示すように、取付座８を片側だけで支持する構成とすることもできる。
【００２０】
かくして、この参考例の非接触給電設備では、給電線２の支持部材６を固定する取付座８を、少なくともピックアップコイル４のコア７と対向する位置で絶縁体により形成したことから、漏れ磁束の渦電流による取付座の発熱を防止するとともに、電力の損失を少なくし、さらに、ピックアップコイル４のインダクタンスを安定させて給電特性を安定させることができる。
【００２１】
さらに、図４を参照して、本発明の非接触給電設備の第２実施例を説明する。
この第２実施例の非接触給電設備は、走行レール１に沿って敷設され、高周波電流を流す給電線２と、搬送車３側に設けたピックアップコイル４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５とを備えている。
そして、給電線２の支持部材６を固定する導電体からなる取付座８を、ピックアップコイル４のコア７の長さより大きいピッチで間欠的に設けるとともに、図４（ｂ）に示す搬送車３のステーション停止位置で、取付座８をコア７と対向しない位置に配設するようにしている。
【００２２】
また、この実施例では、導電体を検出する導電体検出センサ１０を搬送車３に設け、搬送車３が一時停止するような場合でも、図示しない制御装置によって、コア７の対向位置に導電体からなる取付座８が位置しないように搬送車３を停止させるようにしている。
具体的には、例えば、図４（ｂ）に示すように、コア７の中間に配設した導電体検出センサ１０が取付座８の上にくる状態で、搬送車３が停止するようにしている。
【００２３】
これにより、搬送車のステーション停止時や一時停止時においても、給電線２の漏れ磁束の渦電流による導電体からなる取付座８の発熱を防止するとともに、電力の損失を少なくし、さらに、ピックアップコイル４のインダクタンスを安定させて給電特性を安定させることができる。
【００２４】
また、この実施例では、図５に示すように、取付座８とコア７の間隔ｄを、コア７の開口部の溝７ａの幅Ｄ以上としており、これにより、取付座８が導電体であっても、漏れ磁束の渦電流による発熱を抑制し、電力の損失を少なくしている。
【００２５】
【発明の効果】
本第１発明の非接触給電設備によれば、給電線の支持部材を固定する取付座を、少なくともピックアップコイルのコアと対向する位置に設けないようにしたことから、漏れ磁束の渦電流による取付座の発熱を防止するとともに、電力の損失を少なくし、さらに、ピックアップコイルのインダクタンスを安定させて給電特性を安定させることができる。
【００２６】
また、本第２発明の非接触給電設備によれば、給電線の支持部材を固定する取付座を、ピックアップコイルのコアの長さより大きいピッチで間欠的に設けるとともに、該取付座を、搬送車のステーション停止位置でコアと対向しない位置に配設したことから、特に、搬送車のステーション停止時における、漏れ磁束の渦電流による取付座の発熱を防止するとともに、電力の損失を少なくし、さらに、ピックアップコイルのインダクタンスを安定させて給電特性を安定させることができる。
【００２７】
また、本第２発明の非接触給電設備場合において、搬送車に導電体を検出する導電体検出センサを設け、該導電体検出センサの検出結果に基づいて制御装置によって搬送車の停止制御を行って、コアの対向位置に導電体からなる取付座が位置しないように搬送車を停止させることにより、搬送車の一時停止時においても、漏れ磁束の渦電流による取付座の発熱を防止するとともに、電力の損失を少なくし、さらに、ピックアップコイルのインダクタンスを安定させて給電特性を安定させることができる。
【００２８】
さらに、取付座とコアとの間隔を、コアの開口部の溝幅以上とすることにより、取付座が導電体であっても、漏れ磁束の渦電流による発熱を抑制し、電力の損失を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の非接触給電設備の第１実施例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図２】 非接触給電設備の参考例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図３】 同参考例の取付座の例を示し、（ａ）は一部を絶縁体にした状態を示す正面図、（ｂ）は片側のみを支持するようにした状態を示す正面図である。
【図４】 本発明の非接触給電設備の第２実施例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】 同実施例の取付座とコアの間隔を示す正面図である。
【図６】 ピックアップコイルの出力の特性変化を示すグラフである。
【図７】 （ａ）はコアと導電体の間隔に対するコイルのインダクタンスの変化を示すグラフ、（ｂ）はコアと導電体の位置関係を示す説明図である。
【図８】 走行車側の受電回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１ 走行レール
２ 給電線
３ 搬送車
４ ピックアップコイル
５ 受電装置
６ 支持部材
６ａ 支柱
６ｂ 横支柱
７ コア
７ａ 溝
８ 取付座
８ａ コイル対向部分
９ 構造材
１０ 導電体検出センサ

Claims (4)

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、搬送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を備えた非接触給電設備において、給電線の支持部材を固定する取付座を、少なくともピックアップコイルのコアと対向する位置に設けないようにしたことを特徴とする非接触給電設備。
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、搬送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を備えた非接触給電設備において、給電線の支持部材を固定する導電体からなる取付座を、ピックアップコイルのコアの長さより大きいピッチで間欠的に設けるとともに、該取付座を、搬送車のステーション停止位置でコアと対向しない位置に配設したことを特徴とする非接触給電設備。
3. 搬送車に導電体を検出する導電体検出センサを設け、該導電体検出センサの検出結果に基づいて制御装置によって搬送車の停止制御を行って、コアの対向位置に取付座が位置しないように搬送車を停止させるようにしたことを特徴とする請求項２記載の非接触給電設備。
4. 取付座とコアとの間隔を、コアの開口部の溝幅以上としたことを特徴とする請求項２又は３記載の非接触給電設備。

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