JP2000166095A - 給電装置 - Google Patents

給電装置

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JP2000166095A
JP2000166095A JP10339562A JP33956298A JP2000166095A JP 2000166095 A JP2000166095 A JP 2000166095A JP 10339562 A JP10339562 A JP 10339562A JP 33956298 A JP33956298 A JP 33956298A JP 2000166095 A JP2000166095 A JP 2000166095A
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JP
Japan
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transmission line
power supply
circuit
series resonance
inverter
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JP10339562A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Murata
和弘 村田
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】回路を簡素化でき、安価で給電距離が長い新し
いシステムの構成が可能である。 【解決手段】給電装置は、送電線10に対する電源側に
インバータ5を備え、送電線10に直列共振コンデンサ
C2を接続し、この直列共振コンデンサC2と送電線1
0のインダクタンスとで直列共振回路を構成し、インバ
ータ5の駆動により送電線10に高周波電流を流すよう
にしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、物品の搬送台車
に対する給電設備等に適用される給電装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来から、例えばレール軌道に沿って走
行するの搬送台車等の移動体に対して外部から電力を供
給する給電装置は種々知られており、とくに、クリーン
ルームや引火のおそれがある場所での使用に適した装置
としては、例えば電磁誘導を利用して無接触で給電を行
なうことにより、摺接部分の摩耗による粉塵や火花の発
生を防止することができるようにした無接触給電設備が
知られている。
【0003】この無接触給電設備は、レール軌道に沿っ
て送電線を配設し、インバータを備えた電源装置から送
電線に高周波電流を流すようにするとともに、磁性材料
からなるコア部材にピックアップコイルを巻着したピッ
クアップユニットを搬送台車に装備し、送電線に流れる
高周波電流に応じた誘導起電力がピックアップコイルに
生じるようにしている。
【0004】このような無接触給電設備の給電装置に
は、図3に示すようなものがあり、交流電源100に整
流回路101を接続して整流し、コンデンサ102で平
滑にしてコンバータ103に送られる。コンバータ10
3の出力側には、共振用コンデンサ105とリアクトル
106が備えられ、このコンバータ103の駆動で送電
線104に高周波電流を流す。
【0005】また、図4に示すものは、交流電源100
に整流回路101を接続して整流し、コンデンサ102
で平滑にし、リアクトル106、ダイオード111、ト
ランジスタ112を介してコンバータ103に送られ
る。コンバータ103の出力側には、共振用コンデンサ
105が備えられ、このコンバータ103の駆動で送電
線104に高周波電流を流す。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図3に示す
給電装置は、並列共振回路を電圧源で駆動しており、交
流側にリアクトル106があるため電圧不足を生じる可
能性があり、リアクトル106を小さくすると電流ひず
みが大きくなる。
【0007】また、図4に示す給電装置は、電流源に対
しフルブリッジの構成は無理があり、フルブリッジでは
重なりを設けスイッチングを行わなければならないた
め、短絡時にラインの電流が減衰する。
【0008】さらに、従来の図2及び図3に示すもの
は、回路の部品点数が多く構造が複雑で、コストが嵩む
等の問題があった。
【0009】この発明は、前記の事情に鑑みなされたも
ので、回路を簡素化でき、安価で給電距離が長い新しい
システムの構成が可能な給電装置を提供することを目的
としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するために、この発明は、以下のように構成
した。
【0011】請求項1記載の発明は、『送電線に対する
電源側にインバータを備え、前記送電線に直列共振コン
デンサを接続し、この直列共振コンデンサと前記送電線
のインダクタンスとで直列共振回路を構成し、前記イン
バータの駆動により前記送電線に高周波電流を流すよう
にしたことを特徴とする給電装置。』である。
【0012】この請求項1記載の発明によれば、直列共
振コンデンサと送電線のインダクタンスとで直列共振回
路を構成し、インバータの駆動により送電線に高周波電
流を流すことで、電源電圧は送電線の抵抗あるいは負荷
の電圧降下分でよいため、給電の総延長を長くできると
ともに、回路を簡素化でき、安価で給電距離が長い新し
いシステムの構成が可能である。
【0013】請求項2記載の発明は、『前記送電線の電
流値を検出する電流値検出回路と、この送電線の電流検
知値に基づき前記インバータを制御する制御回路を有す
ることを特徴とする給電装置。』である。
【0014】この請求項2記載の発明によれば、送電線
の電流検知値に基づきインバータを制御し、送電線に適
切な高周波の電流を流すことができる。
【0015】請求項3記載の発明は、『前記送電線を物
品搬送システムにおける搬送経路に配設し、この搬送経
路に沿って移動可能な搬送台車に、前記送電線に流れる
高周波電流に応じて電磁誘導による起電力が生じる被給
電体を設けたことを特徴とする請求項1または請求項2
記載の給電装置。』である。
【0016】この請求項3記載の発明によれば、送電電
流の高調波が許容され、例えば屋外使用などに対し、安
価で給電距離が長い新しいシステム構成が可能である。
また、給電電流の高調波成分が大きくなるが、振幅の大
きい高調波周波数は基本波の5倍程度で、それより高い
周波数はほとんど無視でき、したがって、この高調波を
許容できる用途では適用可能である。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、この発明の給電装置の実施
の形態を図面に基づいて説明する。図1は給電装置の一
実施の形態を示す回路図、図2はインバータの作動を示
すタイミングチャートである。この図において、1は3
相の交流電源、2は交流電源1に接続された直流電源回
路、3はインバータである。直流電源回路2は、整流回
路20及び平滑コンデンサC1を有する。整流回路20
は、6個のダイオードからなり、3相の交流を直流に変
換するようになっている。平滑コンデンサC1は、変換
された直流を平滑にする。
【0018】インバータ3は、整流回路20のプラス側
端子とマイナス側端子との間にそれぞれ接続されたトラ
ンジスタTr1〜Tr4からなるスイッチ素子を有して
いる。それぞれのトランジスタTr1〜Tr4のエミッ
タ側とコレクタ側は、ダイオードD1〜D4を介して接
続され、コレクタ側からエミッタ側へ逆流することを防
止している。
【0019】トランジスタTr1のエミッタ側とトラン
ジスタTr2のコレクタ側との間の中間部aと、トラン
ジスタTr3のエミッタ側とトランジスタTr4のコレ
クタ側との間の中間部bに、送電線10が接続されてい
る。この送電線10には、直列共振コンデンサC2が接
続され、この直列共振コンデンサC2と送電線10のイ
ンダクタンスとで直列共振回路を構成している。
【0020】送電線10の電流値を検出する電流値検出
回路11が備えられ、この検出された電流値は制御回路
12に送られる。制御回路12は、送電線10の電流検
知値に基づきインバータ3を制御する。
【0021】トランジスタTr1〜Tr4は、制御回路
12により制御されて、図2に示すようにトランジスタ
Tr1とトランジスタTr4が同時にオンオフし、トラ
ンジスタTr2とトランジスタTr3が同時にオンオフ
し、互いに位相がずれた状態で所定周波数で、例えば1
0KHzでスイッチ動作を繰り返すようになっている。
【0022】また、直列共振コンデンサC2と送電線1
0のインダクタンスとで直列共振回路は、インバータ3
の基本周波数(トランジスタTr1〜Tr4の作動の周
波数)で共振するようになっている。
【0023】送電線10を物品搬送システムにおける搬
送経路に配設することができ、搬送経路に沿って移動可
能な搬送台車30に、送電線10に流れる高周波電流に
応じて電磁誘導による起電力が生じる被給電体31を設
ける。
【0024】以上のような当実施形態の給電装置の作用
を、次に説明する。
【0025】送電線10から搬送台車30のピックアッ
プユニットに対して電磁誘導による無接触給電が行なわ
れることにより、接触給電のように摩耗による塵挨が発
生したり火花が飛んだりすることがなくクリーンルーム
等での使用に適する。そして、この無接触給電のため、
インバータ3を備えた電源装置から送電線10に高周波
電流が流される。
【0026】この場合に、インバータ3の各トランジス
タTr1〜Tr4が制御回路12からの信号で駆動され
ることにより、高周波の交流が得られる。すなわち、ト
ランジスタTr1とトランジスタTr4が同時にオンと
なったときは整流回路20のプラス側端子から中間部a
へと電流が流れ、一方、トランジスタTr2とトランジ
スタTr3が同時にオンとなったときは中間部bへと電
流が流れる。これに伴い、送電線10に流れる電流はト
ランジスタTr1とトランジスタTr4が同時にオンの
ときは実線矢印、トランジスタTr2とトランジスタT
r3が同時にオンのときは破線矢印というように切り替
わる。このような転流が繰り返されるインバータ動作に
より、高周波の交流電流が得られる。
【0027】さらに、直列共振コンデンサC2と送電線
10のインダクタンスとで直列共振回路を構成し、イン
バータ3の駆動により送電線10に高周波電流を流すこ
とで、電源電圧は送電線10の抵抗あるいは負荷の電圧
降下分でよいため、給電の総延長を長くできるととも
に、回路を簡素化でき、安価で給電距離が長い新しいシ
ステムの構成が可能である。
【0028】このようにして送電線10に対する高周波
電流の供給が効果的に行なわれ、しかも、図3及び図4
に示すような従来の装置と比べ、インバータ3側には、
共振するための回路部品を設けないから小型化及び軽量
化が可能となる。
【0029】このように送電電流の高調波が許容され
る、例えば屋外使用などに対し、安価で給電距離が長い
新しいシステム構成が可能であり、給電電流の高調波成
分が大きくなるが、振幅の大きい高調波周波数は基本波
の5倍程度で、それより高い周波数はほとんど無視で
き、したがって、この高調波を許容できる用途では適用
可能である。
【0030】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明で
は、直列共振コンデンサと送電線のインダクタンスとで
直列共振回路を構成し、インバータの駆動により送電線
に高周波電流を流すことで、電源電圧は送電線の抵抗あ
るいは負荷の電圧降下分でよいため、給電の総延長を長
くできるとともに、回路を簡素化でき、安価で給電距離
が長い新しいシステムの構成が可能である。
【0031】請求項2記載の発明では、送電線の電流検
知値に基づきインバータを制御し、送電線に適切な高周
波の電流を流すことができる。
【0032】請求項3記載の発明では、送電電流の高調
波が許容され、例えば屋外使用などに対し、安価で給電
距離が長い新しいシステム構成が可能である。また、給
電電流の高調波成分が大きくなるが、振幅の大きい高調
波周波数は基本波の5倍程度で、それより高い周波数は
ほとんど無視でき、したがって、この高調波を許容でき
る用途では適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】給電装置の一実施の形態を示す回路図である。
【図2】インバータの作動を示すタイミングチャートで
ある。
【図3】従来の給電装置の一例を示す回路図である。
【図4】従来の給電装置の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
1 3相の交流電源 2 直流電源回路 3 インバータ 5インバータ 10送電線 20 直流電源回路 C1 平滑コンデンサ C2 直列共振コンデンサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】送電線に対する電源側にインバータを備
    え、前記送電線に直列共振コンデンサを接続し、この直
    列共振コンデンサと前記送電線のインダクタンスとで直
    列共振回路を構成し、前記インバータの駆動により前記
    送電線に高周波電流を流すようにしたことを特徴とする
    給電装置。
  2. 【請求項2】前記送電線の電流値を検出する電流値検出
    回路と、この送電線の電流検知値に基づき前記インバー
    タを制御する制御回路を有することを特徴とする給電装
    置。
  3. 【請求項3】前記送電線を物品搬送システムにおける搬
    送経路に配設し、この搬送経路に沿って移動可能な搬送
    台車に、前記送電線に流れる高周波電流に応じて電磁誘
    導による起電力が生じる被給電体を設けたことを特徴と
    する請求項1または請求項2記載の給電装置。
JP10339562A 1998-11-30 1998-11-30 給電装置 Pending JP2000166095A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002354710A (ja) * 2001-05-22 2002-12-06 Murata Mach Ltd 非接触給電の給電装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002354710A (ja) * 2001-05-22 2002-12-06 Murata Mach Ltd 非接触給電の給電装置

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