JP4207916B2 - 無接触給電設備 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態における無接触給電設備を備えた物品搬送設備の走行経路図、図2は物品搬送設備の同要部構成図である。
1/(jωC)>jω(L+LU)
ただし、絶対値{1/(jωC)−jω(L+LU)}<δ
(δは設定値)
となるように調整される。設定値δは、図5(b)に示すように、全ての搬送台車3が停止して負荷抵抗Rが無い無負荷の状態のとき(R=0)、誘導線路19の抵抗rUと、コンデンサ23のインピーダンスから可変インダクタ22および誘導線路19によるインピーダンスを減算して求められるインピーダンスGから求められるインピーダンスMが所定の小さい値(たとえば、1Ω)となるように設定され、コンデンサ23のインピーダンスと、可変インダクタ22および誘導線路19によるインピーダンスとの間の差を限定している。このように、誘導線路全体のインピーダンスをゼロとしないことにより、負荷抵抗Rが変動しても誘導線路19へ流れる電流(出力電力I)の変動が抑えられる。
上記電源装置21と搬送台車3の回路構成を図4に示す。
上記受電ユニット31は、ピックアップコイル20Aに並列に、このピックアップコイル20Aと誘導線路19の周波数に共振する共振回路を構成するコンデンサ33を設け、この共振回路のコンデンサ33に並列に整流用のダイオード34を接続し、このダイオード34に出力を所定電圧に制御する安定化電源回路35を接続し、この安定化電源回路35に上記負荷を接続して構成している。安定化電源回路35は、電流制限用のコイル36と出力調整用トランジスタ37と、フィルタを構成するダイオード38およびコンデンサ39から構成されている。なお、トランジスタ制御装置は省略している。
コントローラ61には、上記基準パルス発生回路24に加えて、電流/電圧検出・電力演算部(測定手段の一例)62と、位相差演算部(演算手段の一例)64と、駆動パルス出力回路65が設けられている。
s=aP+b …(1)
ただし、 a=f(I)(aは出力電流Iにより変動する。)
図6(a)に示す一例では、
a={8÷10−(I−70)÷10×0.2}(μs/kW)
(I=70Aを基準としている。)
b=−26(μs)
と表すことができる。
s=aP+b+c …(2)
c=f(q)=d(q−10){dは比例係数(μs/kHz)}
(cは周波数qにより変動する。)
図6(b)に示す一例では、
d=2(μs/kHz)
と表すことができる。
まず、交流電源41から出力されるAC200 V3相の交流はコンバータ42により直流に変換され、インバータ43により高周波、たとえば10kHzの交流電流に変換されて誘導線路19に供給される。この上下2本の誘導線路19に発生する磁束により、誘導線路19の周波数に共振する走行レール1上に位置する搬送台車3のピックアップコイル20Aに大きな起電力が発生し、この起電力により発生した交流電流はダイオード34で整流され、安定化電源回路35により所定の電圧に整圧されてインバータ32を介してモータ15に供給され、給電されたこのモータ15により車輪装置14が駆動され、移動体の搬送台車3は走行レール1に案内されて移動する。
また、本実施の形態では、各誘導線路19の出力電流の位相を、無負荷消費電力時の出力電流の位相に一致させているが、勿論、所定の消費電力時の位相を基準として矩形波信号を、進み(進み補正して)または遅らせて(遅れ補正して)出力することにより、各誘導線路19の出力電流の位相を一致させることができる。
また、本実施の形態では、移動体を走行レール1に案内される搬送台車3としているが、このような搬送台車3に限ることはなく、一定の移動経路に沿って移動するものであればよい。このとき、移動経路に沿ってインダクタンス値が同一に調整された誘導線路が敷設される。
2 フロア
3 搬送台車
4 搬送経路
13 旋回式従動車輪装置
14 旋回・スライド式駆動車輪装置
15 走行用モータ
18 信号伝送路
19 誘導線路
20a ピックアップコイル
21a,21b 電源装置
22 可変インダクタ
23 コンデンサ
24 基準パルス発生回路
29 位相調整回路
30 位相差検出回路
31 受電ユニット
33 共振コンデンサ
43 電源装置のインバータ
52 トランジスタ
61 コントローラ
62 電流/電圧検出・電力演算部
64 位相差演算部
65 駆動パルス出力回路
68 発振装置
71 メモリ部
72 位相差検出部
Claims (7)
- 移動体の移動経路に沿って連続して、所定周波数のインピーダンスが同一に調整された複数の誘導線路を配置し、矩形波信号によりそれぞれ駆動される複数のスイッチ素子により、直流電流を前記所定周波数の交流電流に変換して前記各誘導線路にそれぞれ出力電流として給電する電源装置を備え、前記移動体に前記誘導線路に対向して受電コイルを設け、前記移動体ではこの受電コイルに誘導される起電力から消費電力が変動する負荷に給電される無接触給電設備であって、
前記各電源装置はそれぞれ、前記スイッチ素子を駆動する前記所定周波数の指令信号を有し、
前記各電源装置にそれぞれ、
前記誘導線路へ給電している出力電流と消費電力を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された出力電流と消費電力により、前記誘導線路へ給電されている出力電流と前記矩形波信号との位相差を求める演算手段
を設け、
前記各電源装置はそれぞれ、前記演算手段により求められた位相差に応じて、前記指令信号より、前記矩形波信号を進みまたは遅らせて前記スイッチ素子を駆動すること
を特徴とする無接触給電設備。 - 特定の前記電源装置より他の電源装置へ、前記スイッチ素子を駆動する前記指令信号を送信し、
前記各電源装置はそれぞれ、前記特定の電源装置より受信した前記指令信号より、前記矩形波信号を進みまたは遅らせて前記スイッチ素子を駆動すること
を特徴とする請求項1記載の無接触給電設備。 - 特定の前記電源装置と他の電源装置を信号伝送路により直列に接続し、
前記特定の電源装置は、前記有する指令信号を下流に接続された電源装置と間の信号伝送路長による位相遅れを補償した信号として前記下流の電源装置へ送信し、
前記他の電源装置はそれぞれ、上流に接続された電源装置より受信した指令信号に基づいて前記スイッチ素子を前記補正して駆動する矩形波信号を出力し、前記受信した指令信号を下流に接続された電源装置と間の信号伝送路長による位相遅れを補償した信号として前記下流の電源装置へ送信すること
を特徴とする請求項1記載の無接触給電設備。 - 前記他の電源装置はそれぞれ、受信した前記指令信号と周波数と位相が一致するバックアップ指令信号を形成し、前記指令信号が入力されなくなったとき、前記バックアップ指令信号より、前記矩形波信号を進みまたは遅らせて前記スイッチ素子を駆動すること
を特徴とする請求項2または請求項3に記載の無接触給電設備。 - 前記スイッチ素子を駆動する前記指令信号を発生する指令装置を設け、この指令装置より各電源装置へ前記指令信号を送信し、
前記各電源装置はそれぞれ、前記指令装置より受信した前記指令信号より、前記矩形波信号を進みまたは遅らせて前記スイッチ素子を駆動すること
を特徴とする請求項1記載の無接触給電設備。 - 前記誘導線路に、コンデンサと可変インダクタを直列に接続し、
この直列接続された誘導線路およびコンデンサおよび可変インダクタによる前記所定周波数のインピーダンスを、容量性リアクタンスに設定したこと
を特徴とする請求項1記載の無接触給電設備。 - 移動体の移動経路に沿って連続して、所定周波数のインピーダンスが同一に調整された複数の誘導線路を配置し、矩形波信号によりそれぞれ駆動される複数のスイッチ素子により、直流電流を前記所定周波数の交流電流に変換して前記各誘導線路にそれぞれ出力電流として給電する電源装置を備え、前記移動体に前記誘導線路に対向して受電コイルを設け、前記移動体ではこの受電コイルに誘導される起電力から消費電力が変動する負荷に給電される無接触給電設備であって、
前記各電源装置はそれぞれ、前記スイッチ素子を駆動する前記所定周波数の指令信号を有し、
前記各電源装置にそれぞれ、
給電している前記誘導線路の消費電力を測定する測定手段と、
前記誘導線路の消費電力毎に、前記誘導線路へ給電されている出力電流と前記矩形波信号との位相差を予め記憶した記憶手段
を設け、
前記各電源装置はそれぞれ、前記測定手段により測定している消費電力により、前記記憶手段を検索して前記出力電流と前記矩形波信号との位相差を求め、この求めた位相差に応じて、前記指令信号より、前記矩形波信号を進みまたは遅らせて前記スイッチ素子を駆動すること
を特徴とする無接触給電設備。
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