JP5217324B2

JP5217324B2 - Power supply system

Info

Publication number: JP5217324B2
Application number: JP2007239101A
Authority: JP
Inventors: 恭ニ坂本
Original assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 2007-09-14
Filing date: 2007-09-14
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2027-09-14
Also published as: JP2009072011A

Description

本発明は、軌道に沿って走行する移動体に電力を供給する電力供給システムに関する。 The present invention relates to a power supply system that supplies power to a moving body that travels along a track.

製造工場等において、天井等に軌道を敷設し、その軌道上を移動体に走行させるシステムを設置することがある。例えば、特許文献１は、軌道上を移動体に走行させることで、製造装置間で荷物を搬送するものである。 In a manufacturing factory or the like, a system may be installed in which a track is laid on a ceiling or the like and a moving body travels on the track. For example, Patent Document 1 conveys luggage between manufacturing apparatuses by causing a moving body to travel on a track.

このようなシステムにおいて、軌道に沿って給電線を敷設し、軌道上を走行する車両などの移動体に給電線から非接触で電力を供給することがある。例えば、給電線に所定周波数の電力を供給することによって給電線の周囲に磁束を発生させ、かかる磁束を電力に変換させることによって移動体に電力を供給する。この場合、給電線に電力を供給する電源出力側の力率を改善するために、給電線にコンデンサを接続することにより、給電線のインダクタンスとコンデンサとで共振回路を構成することがなされている。そして、電源のスイッチング周波数を、上記の共振回路の共振周波数に一致させる。これによって、電源出力側の力率が１となり、移動体に有効に電力が供給されることとなる。すなわち、移動体に必要な電力と給電線の抵抗成分による損失分に相当する電力のみが電源から出力され、無効電力がなくなる。また、電源インバータがほぼゼロ電圧でスイッチングすることから、電圧サージなどのノイズの発生も抑制される。 In such a system, a power supply line is laid along the track, and electric power may be supplied from the power supply line to a moving body such as a vehicle traveling on the track in a contactless manner. For example, a magnetic flux is generated around the power supply line by supplying power of a predetermined frequency to the power supply line, and power is supplied to the moving body by converting the magnetic flux into power. In this case, in order to improve the power factor on the power supply output side that supplies power to the power supply line, a resonance circuit is configured by the inductance of the power supply line and the capacitor by connecting a capacitor to the power supply line. . And the switching frequency of a power supply is made to correspond with the resonance frequency of said resonance circuit. As a result, the power factor on the power output side becomes 1, and power is effectively supplied to the moving body. That is, only the power necessary for the moving body and the power corresponding to the loss due to the resistance component of the feeder line are output from the power source, and the reactive power is eliminated. Moreover, since the power supply inverter is switched at substantially zero voltage, the occurrence of noise such as a voltage surge is also suppressed.

特開２００５−２４３７２９号公報JP-A-2005-243729

給電線を流れる電流により発生する磁界には、移動体上に供給される起電力として寄与する磁束と寄与しない磁束とが含まれる。後者の磁束は給電線の自己インダクタンスとは異なる新たなインダクタンス（以降「漏れインダクタンス」と称す）として給電線に追加される。かかる漏れインダクタンスによって、給電線のインダクタンスは、移動体の台数にほぼ比例して増減する。給電線のインダクタンスが変動すると、電源出力の電流及び電圧間に位相ずれが発生し、電源出力の力率が悪化する。このため、移動体への電力供給が有効になされなくなるおそれがある。また、低力率時においては、大電流が流れている回路をスイッチが開閉することとなる。このため、スイッチングの際に高周波成分の電圧が給電線１１０に発生する電圧サージが給電線電流に重畳されることがある。かかる電圧サージは種々の問題をもたらすおそれがある。例えば給電線を利用した通信がなされている場合には、かかる電圧サージの高調波成分のうち、通信信号の周波数帯域の成分を移動体が正常な通信信号と誤って認識することで、通信障害が発生することがある。 The magnetic field generated by the current flowing through the feeder line includes a magnetic flux that contributes as an electromotive force supplied to the moving body and a magnetic flux that does not contribute. The latter magnetic flux is added to the feed line as a new inductance (hereinafter referred to as “leakage inductance”) different from the self-inductance of the feed line. Due to this leakage inductance, the inductance of the feeder line increases or decreases in proportion to the number of moving bodies. When the inductance of the feeder line fluctuates, a phase shift occurs between the current and voltage of the power supply output, and the power factor of the power supply output deteriorates. For this reason, there is a possibility that the power supply to the moving body cannot be effectively performed. Further, at the time of a low power factor, the switch opens and closes a circuit in which a large current flows. For this reason, a voltage surge in which a high-frequency component voltage is generated in the power supply line 110 during switching may be superimposed on the power supply line current. Such voltage surges can cause various problems. For example, when communication is performed using a power supply line, the mobile unit erroneously recognizes a component of the frequency band of the communication signal as a normal communication signal among the harmonic components of the voltage surge. May occur.

本発明の目的は、給電線のインダクタンスの変化が抑制された電力供給システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a power supply system in which a change in inductance of a feeder line is suppressed.

本発明の電力供給システムは、軌道に沿って走行する移動体へと非接触で電力を供給する電力供給システムであって、前記軌道に沿って敷設された給電線と、所定の周波数で前記給電線に電力を供給するスイッチング電源と、前記給電線と共に共振回路を構成するように前記給電線に接続されたコンデンサと、前記移動体への電力供給を行わない領域に配置された非給電回路とを備えており、前記非給電回路が、前記給電線の誘導性リアクタンスと前記移動体が前記給電線から電力供給を受ける際に前記給電線に生じる誘導性リアクタンスとに対して並列になるように前記給電線に常に接続されたリアクトルと、前記リアクトルに直列に接続された抵抗器とを有している。 The power supply system of the present invention is a power supply system that supplies power in a non-contact manner to a moving body that runs along a track, and includes a power supply line laid along the track and the power supply at a predetermined frequency. A switching power supply for supplying power to the electric wire, a capacitor connected to the power supply line so as to form a resonance circuit together with the power supply line, and a non-power supply circuit disposed in a region where power is not supplied to the mobile body So that the non-feed circuit is in parallel with the inductive reactance of the feed line and the inductive reactance generated in the feed line when the moving body receives power supply from the feed line. It has the reactor always connected to the said feeder , and the resistor connected in series with the said reactor .

本発明の電力供給システムによると、給電線に並列にリアクトルが常に接続されている。したがって、給電線から電力供給を受けている移動体の数が増減しても、コンデンサの容量成分と共に共振回路を構成することとなるインダクタンス成分の変化量が抑制される。したがって、移動体への電力供給が有効になされなかったり、スイッチング電源において電圧サージが発生したりといった問題が生じるのが抑制される。 According to the power supply system of the present invention, the reactor is always connected in parallel with the feeder line. Therefore, even if the number of moving bodies receiving power supply from the feeder line increases or decreases, the amount of change in the inductance component that constitutes the resonance circuit together with the capacitance component of the capacitor is suppressed. Therefore, it is possible to suppress problems such as ineffective power supply to the moving body and occurrence of a voltage surge in the switching power supply.

また、リアクトルのみを接続した場合、共振の鋭さを表すＱ値が必要以上に大きくなる可能性がある。しかし、抵抗器を挿入することにより、Ｑ値を任意に設定することができ、Ｑ値が必要以上に大きくならないようにすることができるので、共振周波数の変化に対する電源力率の変化を抑制することができる。 In addition, when only the reactor is connected, the Q value representing the sharpness of resonance may be larger than necessary. However, by inserting a resistor, the Q value can be set arbitrarily, and the Q value can be prevented from becoming larger than necessary, so that the change in the power factor of the power source with respect to the change in the resonance frequency is suppressed. be able to.

また、本発明においては、複数の前記非給電回路が設けられており、前記複数の非給電回路が、互いに並列になるように前記給電線に常に接続されていることが好ましい。この構成によると、給電線に複数のリアクトルが並列に接続されるので、コンデンサの容量成分と共に共振回路を構成することとなるインダクタンス成分の変化がより効果的に抑制される。 In the present invention, it is preferable that a plurality of the non-feed circuits are provided, and the plurality of non-feed circuits are always connected to the feed line so as to be parallel to each other. According to this configuration, since a plurality of reactors are connected in parallel to the feeder line, a change in inductance component that forms a resonance circuit together with the capacitance component of the capacitor is more effectively suppressed.

また、本発明においては、前記給電線を介して前記移動体へと通信信号を送信する通信装置をさらに備えていてもよい。給電線のインダクタンスが増減すると電源のスイッチングにおいて電圧サージが発生し、その電圧サージが給電線電流に重畳された結果、通信障害が発生するおそれがある。上記のように給電線を通じて通信がなされる場合に本発明を適用すると、給電線のインダクタンス変化が抑制されるため、移動体との間に通信障害が発生するのが抑制される。また、本発明においては、前記リアクトルのインダクタンスが前記給電線のインダクタンスと等しく、前記抵抗器の抵抗値が前記給電線の抵抗値と等しくてもよい。また、前記移動体が、前記給電線から電力の供給を受ける第１のトランスと、コンデンサを有する第２のトランスとを有し、前記コンデンサが、前記第１のトランスが前記給電線から電力の供給を受ける際に前記給電線に発生させる誘電性のリアクタンス成分を抑制するように、前記第２のトランスが前記給電線に容量性のリアクタンス成分を発生させてもよい。 Moreover, in this invention, you may further provide the communication apparatus which transmits a communication signal to the said mobile body via the said feeder. When the inductance of the power supply line increases or decreases, a voltage surge is generated in the switching of the power supply, and as a result of superimposing the voltage surge on the power supply line current, communication failure may occur. When the present invention is applied when communication is performed through the power supply line as described above, a change in inductance of the power supply line is suppressed, so that occurrence of a communication failure with the moving body is suppressed. In the present invention, the inductance of the reactor may be equal to the inductance of the feeder line, and the resistance value of the resistor may be equal to the resistance value of the feeder line. In addition, the moving body includes a first transformer that receives power supply from the power supply line and a second transformer that includes a capacitor, and the capacitor is configured to receive power from the power supply line. The second transformer may generate a capacitive reactance component in the power supply line so as to suppress a dielectric reactance component generated in the power supply line when receiving the supply.

以下、本発明の好適な実施形態の一例について図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係る搬送システム１０００の全体の構成を示す概略図である。 Hereinafter, an example of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of a transport system 1000 according to the present embodiment.

搬送システム１０００は、例えば半導体基板製造工場等に設置され、半導体基板が収容された容器を各製造装置（不図示）間で搬送するためのものである。搬送システム１０００は、天井等に敷設された軌道１００を有している。軌道１００上には複数の移動体２００が設置されており、各移動体２００は軌道１００上を走行することが可能である。また、各移動体２００は、半導体基板が収容された容器９９を把持することができ、一の製造装置から他の製造装置へと軌道１００上を走行しつつ容器９９を搬送する。 The transfer system 1000 is installed, for example, in a semiconductor substrate manufacturing factory, and is for transferring a container containing a semiconductor substrate between manufacturing apparatuses (not shown). The transport system 1000 has a track 100 laid on the ceiling or the like. A plurality of moving bodies 200 are installed on the track 100, and each moving body 200 can travel on the track 100. Each moving body 200 can hold the container 99 in which the semiconductor substrate is accommodated, and transports the container 99 while traveling on the track 100 from one manufacturing apparatus to another manufacturing apparatus.

搬送システム１０００は、移動体２００に電力を供給するための電源３００及び給電線１１０を有する電力供給システム１を有している。給電線１１０は軌道１００内に敷設されており、軌道１００に沿って延びている。電源３００が給電線１１０に電圧を印加することで電流を流すと給電線１１０の周囲に磁束が発生する。後述のように、移動体２００は電力供給を受けるための受電トランス２１１を有しており、給電線１１０と磁気的に結合することによって電力供給を受けるように構成されている。 The transport system 1000 includes a power supply system 1 having a power source 300 and a power supply line 110 for supplying power to the moving body 200. The feeder line 110 is laid in the track 100 and extends along the track 100. When the power supply 300 applies a voltage to the power supply line 110 to flow a current, a magnetic flux is generated around the power supply line 110. As will be described later, the moving body 200 has a power receiving transformer 211 for receiving power supply, and is configured to receive power supply by being magnetically coupled to the power supply line 110.

また、搬送システム１０００は、移動体２００の運行管理装置４０１と、運行管理装置４０１及び各移動体２００を結ぶ通信局４０２とを有している。通信局４０２は電源３００が給電線１１０に流す電流にさらに通信信号を重畳することによって、各移動体２００との間で通信信号を送受信する。運行管理装置４０１は通信局４０２を介して移動体２００から各種の情報を受信し、移動体２００の状況を把握する。そして、移動体２００へと運行指令を送信して、移動体２００の運行を管理する。 In addition, the transport system 1000 includes an operation management device 401 of the moving body 200 and a communication station 402 that connects the operation management device 401 and each moving body 200. The communication station 402 transmits and receives communication signals to and from each mobile unit 200 by further superimposing a communication signal on the current that the power supply 300 passes through the power supply line 110. The operation management device 401 receives various types of information from the moving body 200 via the communication station 402 and grasps the situation of the moving body 200. And an operation command is transmitted to the mobile body 200, and the operation of the mobile body 200 is managed.

図２は、電源３００及び給電線１１０の回路図の一例である。電源３００は、ダイオード整流回路３０１、電圧制御回路３０５、電圧制御部３０６、インバータ回路３０２、スイッチング制御部３０４及び供給トランス３０３を有している。電源３００は、交流電源３９９から電力供給を受けるように構成されている。交流電源３９９から電源３００に入力された交流電流は、ダイオード整流回路３０１によって整流される。そして、かかる整流された電流は、平滑コンデンサＣ０及び電圧制御回路３０５を介して直流電流として、インバータ回路３０２に供給される。電圧制御回路３０５は、スイッチＳ５、ＤＣリアクトルＬ０及びダイオードＤを有している。電圧制御部３０６は、電源３００からの出力電圧が一定になるようにスイッチＳ５のスイッチングを制御している。なお、給電線１１０の電流が一定になるようにスイッチＳ５を制御するような構成であってもよい。 FIG. 2 is an example of a circuit diagram of the power supply 300 and the feeder line 110. The power supply 300 includes a diode rectifier circuit 301, a voltage control circuit 305, a voltage control unit 306, an inverter circuit 302, a switching control unit 304, and a supply transformer 303. The power supply 300 is configured to receive power supply from an AC power supply 399. The alternating current input from the alternating current power supply 399 to the power supply 300 is rectified by the diode rectifier circuit 301. The rectified current is supplied to the inverter circuit 302 as a direct current through the smoothing capacitor C0 and the voltage control circuit 305. The voltage control circuit 305 includes a switch S5, a DC reactor L0, and a diode D. The voltage control unit 306 controls the switching of the switch S5 so that the output voltage from the power supply 300 becomes constant. Note that the switch S5 may be controlled so that the current of the feeder line 110 becomes constant.

インバータ回路３０２はスイッチＳ１〜Ｓ４を有しており、スイッチＳ１〜Ｓ４のスイッチングはスイッチング制御部３０４によって制御されている。インバータ回路３０２に供給された直流は、スイッチング制御部３０４のスイッチング制御によって、一定の周波数を有する交流に変換され、供給トランス３０３を介して給電線１１０へと供給される。 The inverter circuit 302 includes switches S1 to S4, and switching of the switches S1 to S4 is controlled by the switching control unit 304. The direct current supplied to the inverter circuit 302 is converted into alternating current having a certain frequency by the switching control of the switching control unit 304, and is supplied to the power supply line 110 through the supply transformer 303.

給電線１１０は軌道１００の規模に応じた長さを有しており、固有のインダクタンスを有している。軌道１００の規模が大きくなり、給電線１１０が例えば１００ｍ程度の長さに達すると、給電線１１０固有のインダクタンスは非常に大きいものとなる。本実施形態においては、給電線１１０全体のインダクタンスをＬとする。 The feeder 110 has a length corresponding to the scale of the track 100 and has a unique inductance. When the scale of the track 100 is increased and the feeder line 110 reaches a length of, for example, about 100 m, the inductance inherent to the feeder line 110 becomes very large. In the present embodiment, the inductance of the entire feeder 110 is L.

また、給電線１１０には、容量Ｃの共振コンデンサ１１１が接続されている。給電線１１０は誘導性負荷となるため、電源３００の出力にそのまま接続すると、力率が非常に低く、移動体２００に有効に電力を供給することが困難となる。このため、給電線１１０及び共振コンデンサ１１１からなる共振回路を構成することが一般的に行われている。これによって、電源３００に発生する無効電圧や無効電力が補償される。例えば、後述の給電線模擬ユニット１２０が接続されていないとすると、共振回路の共振周波数（＝１／（２π）（ＬＣ）^−１／２）がスイッチング制御部３０４により決定された給電線電流の周波数ｆとほぼ同一となるとき、上記の無効電圧や無効電力をほぼ完全に補償することができる。つまり、電源３００の出力側の力率はほぼ１となり、移動体２００に有効に電力が供給される。また、インバータ回路３０２はほぼゼロ電圧でスイッチングしており、これによって電圧サージなどが発生しにくくなっている。さらに、給電線１１０に所定の大きさの電流が流れるように、電源３００によって共振コンデンサ１１１の電圧が一定に制御されている。 A resonance capacitor 111 having a capacitance C is connected to the power supply line 110. Since the power supply line 110 becomes an inductive load, if it is connected to the output of the power supply 300 as it is, the power factor is very low, and it becomes difficult to effectively supply power to the moving body 200. For this reason, it is a common practice to configure a resonance circuit composed of the power supply line 110 and the resonance capacitor 111. As a result, the reactive voltage and reactive power generated in the power supply 300 are compensated. For example, if a feed line simulation unit 120 described later is not connected, the resonance frequency (= 1 / (2π) (LC) ^−1/2 ) of the resonance circuit is ^equal to the feed line current determined by the switching control unit 304. When the frequency f is almost the same, the reactive voltage and reactive power can be compensated almost completely. That is, the power factor on the output side of the power supply 300 is approximately 1, and power is effectively supplied to the moving body 200. Further, the inverter circuit 302 is switched at substantially zero voltage, which makes it difficult for voltage surges to occur. Further, the voltage of the resonant capacitor 111 is controlled to be constant by the power supply 300 so that a predetermined amount of current flows through the feeder line 110.

図３は、移動体２００と給電線１１０とを示したものである。移動体２００は受電トランス２１１を有している。本実施形態において受電トランス２１１は、１台の移動体２００についてそれぞれ左右に１つずつの計２つずつ設置されている。移動体２００は、受電トランス２１１が給電線１１０側のトランス（不図示）から所定の距離だけ離隔するように軌道１００に設置されている。給電線１１０に電流を流すと、給電線１１０の周囲に生じた磁束が受電トランス２１１と鎖交し、受電トランス２１１に誘導起電力が生じる。これによって、給電線１１０から電力供給を受けることができる。 FIG. 3 shows the moving body 200 and the power supply line 110. The moving body 200 has a power receiving transformer 211. In the present embodiment, a total of two power receiving transformers 211 are installed, one on each of the left and right sides of one moving body 200. The moving body 200 is installed on the track 100 so that the power receiving transformer 211 is separated from the transformer (not shown) on the power supply line 110 side by a predetermined distance. When a current is passed through the power supply line 110, the magnetic flux generated around the power supply line 110 is linked to the power receiving transformer 211, and an induced electromotive force is generated in the power receiving transformer 211. As a result, power can be supplied from the feeder line 110.

また、各受電トランス２１１に隣接して通信トランス２１２が設置されている。通信トランス２１２は、給電線１１０側のトランスと磁気的に結合して通信信号を送受信する。これによって、移動体２００の動作状況等を運行管理装置４０１へと送信すると共に、運行管理装置４０１からの運行指令を受信する。受電トランス２１１及び通信トランス２１２のいずれも、Ｅ型トランスによって構成されている。 A communication transformer 212 is installed adjacent to each power receiving transformer 211. The communication transformer 212 transmits and receives communication signals by being magnetically coupled to the transformer on the power supply line 110 side. As a result, the operating status of the moving body 200 is transmitted to the operation management device 401 and the operation command from the operation management device 401 is received. Both the power receiving transformer 211 and the communication transformer 212 are configured by E-type transformers.

次に、移動体２００において、給電線１１０から電力供給を受ける際の受電回路の回路方式について説明する。給電線１１０から電力供給を受ける際に、Ｅ型トランスなどを用いる場合には、受電トランス２１１と給電線１１０側のトランスとの間隙が大きく、これらの磁気的な結合の度合いが低いことがある。この場合には漏れインダクタンスが大きく、無効になる電力が大きくなる。かかる無効電力を解消し、有効に電力を転送するために、受電トランス２１１に共振コンデンサを接続することで共振回路を構成することが行われている。そして、その共振周波数は、給電線１１０に流れる電流の周波数に一致させるのが一般的である。 Next, a circuit system of a power receiving circuit when receiving power from the feeder line 110 in the moving body 200 will be described. When an E-type transformer or the like is used when receiving power supply from the power supply line 110, the gap between the power reception transformer 211 and the transformer on the power supply line 110 side is large, and the degree of magnetic coupling between them may be low. . In this case, the leakage inductance is large, and the power that becomes invalid increases. In order to eliminate such reactive power and effectively transfer power, a resonance circuit is configured by connecting a resonance capacitor to the power receiving transformer 211. In general, the resonance frequency matches the frequency of the current flowing through the feeder line 110.

受電トランス２１１と共振コンデンサとで共振回路を構成する場合には、並列共振回路及び直列共振回路の２つの方式のいずれかが用いられる。図４（ａ）は並列共振回路の場合を示し、図４（ｂ）は直列共振回路の場合を示している。給電線１１０側、つまり一次側のインダクタンスをＬａとし、移動体側、つまり二次側のインダクタンスをＬｂとし、共振コンデンサの容量をＣ２とする。負荷は、移動体を走行させるためのモータ駆動回路などであり、その大きさをＲ２とする。このとき、図４（ａ）及び図４（ｂ）の回路は、図５（ａ）及び図５（ｂ）の回路と等価となる。図５において、Ｍは給電線１１０及び移動体２００間の相互インダクタンスである。そして、移動体２００側の共振回路の共振周波数が給電線１１０側の周波数ｆと等しい大きさに調整されているとすると、給電線１１０側から見たインピーダンスは、数式１及び数式２のように表される。数式１は図５（ａ）の回路に、数式２は図５（ｂ）の回路に対応している。なお、ω＝２πｆであり、ｊは虚数単位である。 When a resonance circuit is configured by the power receiving transformer 211 and the resonance capacitor, one of two systems of a parallel resonance circuit and a series resonance circuit is used. 4A shows the case of a parallel resonance circuit, and FIG. 4B shows the case of a series resonance circuit. The inductance on the feeder 110 side, that is, the primary side is La, the inductance on the moving body side, that is, the secondary side is Lb, and the capacitance of the resonant capacitor is C2. The load is a motor drive circuit or the like for running the moving body, and its magnitude is R2. At this time, the circuits shown in FIGS. 4A and 4B are equivalent to the circuits shown in FIGS. 5A and 5B. In FIG. 5, M is a mutual inductance between the feeder line 110 and the moving body 200. If the resonance frequency of the resonance circuit on the moving body 200 side is adjusted to be equal to the frequency f on the feeder line 110 side, the impedance viewed from the feeder line 110 side is expressed. Equation 1 corresponds to the circuit of FIG. 5A, and Equation 2 corresponds to the circuit of FIG. 5B. Note that ω = 2πf, and j is an imaginary unit.

ここで、Ｌａ＞０、Ｌａ−Ｍ^２／Ｌｂ＞０であるので、数式１及び数式２のいずれの虚数部も正となる。つまり、図４の並列共振回路及び直列共振回路のいずれにおいても、給電線１１０のインピーダンスには誘導性のリアクタンス成分が表れることとなる。なお、移動体２００の共振回路の部品誤差により、この誘導性のリアクタンス成分はさらに増加する場合もある。 Here, since La> 0 and La−M ² / Lb> 0, both of the imaginary parts of Equation 1 and Equation 2 are positive. That is, in any of the parallel resonance circuit and the series resonance circuit in FIG. 4, an inductive reactance component appears in the impedance of the feeder line 110. Note that this inductive reactance component may further increase due to component errors in the resonance circuit of the moving body 200.

したがって、移動体２００に並列共振回路及び直列共振回路のいずれの方式が採用されているにせよ、移動体２００が給電線１１０に入線すると、移動体２００ごとに給電線１１０に誘導性のリアクタンス成分が表れる。なお、「移動体が給電線１１０に入線する」とは、受電トランス２１１が給電線１１０の磁束と鎖交し、移動体２００への電力供給が開始することを意味している。 Therefore, regardless of which of the parallel resonant circuit and the series resonant circuit is adopted for the moving body 200, when the moving body 200 enters the feeder line 110, an inductive reactance component is added to the feeder line 110 for each moving body 200. Appears. Note that “the mobile body enters the power supply line 110” means that the power receiving transformer 211 is linked to the magnetic flux of the power supply line 110 and power supply to the mobile body 200 is started.

図６は、２つの移動体が給電線１１０に入線することによって、それぞれインダクタンスｌ１及びｌ２の誘導性リアクタンス成分が生じている様子が示されている。このように移動体が入線するたびに誘導性リアクタンス成分が生じることで、給電線１１０全体のインダクタンスが、ＬからＬ’＝Ｌ＋ｌ１＋ｌ２＋…に変化する。このとき、給電線１１０のインダクタンスが増加するため、給電線１１０のインピーダンスが増加する。 FIG. 6 shows a state in which inductive reactance components having inductances 11 and 12 are generated when two moving bodies enter the feeder 110. In this way, an inductive reactance component is generated each time the moving body enters, so that the inductance of the entire feeder 110 changes from L to L ′ = L + l1 + l2 +. At this time, since the inductance of the feed line 110 increases, the impedance of the feed line 110 increases.

これによって、以下のような問題が生じるおそれがある。給電線１１０のインピーダンスが増加すると、給電線１１０側の共振回路の共振周波数がずれるのに対し、インバータ回路３０２のスイッチング周波数は、一定周波数の交流電流を出力するように調整されている。したがって、給電線１１０側の共振回路の共振周波数と電源３００の出力電力の周波数との間にずれが生じる。これらの周波数が完全に一致しているときには、移動体に必要な電力と給電線の抵抗成分による損失分に相当する電力のみが電源から出力される。これに対して、これらの周波数間にずれが生じると、電源出力には単なる抵抗成分のみならず、インダクタンス成分や、場合によってはキャパシタンス成分が見えたりする。これによって、電源出力の電流及び電圧間に位相ずれが生じ、電源出力の力率が低下して、移動体２００への電力供給が有効になされなくなるおそれがある。また、低力率時においては、大電流が流れている回路をスイッチが開閉することとなる。このため、スイッチングの際に高周波成分の電圧が給電線１１０に発生する、電圧サージが生じることがある。このような高周波成分は、移動体と運行管理装置４０１との間でなされる通信の信頼性を著しく劣化させ、通信障害を発生させるおそれがある。これによって、運行管理が実施できなくなるおそれもある。 This may cause the following problems. When the impedance of the feeder line 110 increases, the resonant frequency of the resonant circuit on the feeder line 110 side shifts, whereas the switching frequency of the inverter circuit 302 is adjusted so as to output an alternating current having a constant frequency. Therefore, a deviation occurs between the resonance frequency of the resonance circuit on the power supply line 110 side and the frequency of the output power of the power supply 300. When these frequencies completely match, only the power necessary for the moving body and the power corresponding to the loss due to the resistance component of the feeder line are output from the power source. On the other hand, when a deviation occurs between these frequencies, not only a resistance component but also an inductance component and, in some cases, a capacitance component can be seen in the power supply output. As a result, a phase shift occurs between the current and voltage of the power supply output, the power factor of the power supply output is lowered, and the power supply to the moving body 200 may not be effective. Further, at the time of a low power factor, the switch opens and closes a circuit in which a large current flows. For this reason, a voltage surge in which a voltage of a high frequency component is generated in the power supply line 110 during switching may occur. Such a high-frequency component may significantly deteriorate the reliability of communication performed between the moving body and the operation management apparatus 401 and may cause a communication failure. As a result, the operation management may not be performed.

また、スイッチングと出力側の交流電圧とのずれにより、インバータ回路３０２のスイッチＳ１〜Ｓ４に過大な電圧が加わり、スイッチＳ１〜Ｓ４が正常に動作しなくなるおそれもある。 In addition, an excessive voltage is applied to the switches S1 to S4 of the inverter circuit 302 due to a difference between the switching and the AC voltage on the output side, and the switches S1 to S4 may not operate normally.

以上の問題を抑制するため、本発明者は以下のような解析を行った。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、給電線の構成が互いに異なる２つの電力供給システムをそれぞれ示している。図７（ａ）の電力供給システムには、１つの電源３００に対して１系統の給電線１１０が設けられている。移動体２００は、１系統の給電線１１０から電力供給を受ける。一方で、図７（ｂ）は、１つの電源３００に対して給電線１１０ａ〜１１０ｄの４系統が設けられている。つまり、互いに並列になるように電源３００に接続された給電線１１０ａ〜１１０ｄが設けられている。移動体２００は、給電線１１０ａ〜１１０ｄのそれぞれにおいて電力供給を受けることができる。ただし、以下では、４系統のうちの１系統のみに移動体２００が入線する場合を想定している。 In order to suppress the above problems, the present inventor conducted the following analysis. FIG. 7A and FIG. 7B show two power supply systems having different power supply line configurations. In the power supply system of FIG. 7A, one power supply line 110 is provided for one power supply 300. The moving body 200 is supplied with power from a single power supply line 110. On the other hand, in FIG. 7B, four systems of feeder lines 110 a to 110 d are provided for one power supply 300. That is, feed lines 110a to 110d connected to the power supply 300 are provided so as to be parallel to each other. The moving body 200 can receive power supply in each of the power supply lines 110a to 110d. However, in the following, it is assumed that the moving body 200 enters only one of the four systems.

本発明者は、図７（ｂ）の４系統の給電線を有する場合においては、図７（ａ）の１系統の給電線を有する場合と比べて、給電線側の共振回路の共振周波数に移動体２００の入線が与える影響が小さいことに気付いた。具体的には、４系統の給電線を用いる場合は、１系統の給電線を用いる場合と比べて、移動体２００がいずれか１系統に入線してきたときの電源３００の出力電圧及び出力電流間に生じる位相ずれの大きさが抑制されることに気付いた。 The present inventor has the resonance frequency of the resonance circuit on the power supply line side in the case of having the four power supply lines in FIG. 7B compared to the case of having the one power supply line in FIG. It was noticed that the influence of the incoming line of the moving body 200 is small. Specifically, when four power supply lines are used, the output voltage and the output current of the power supply 300 when the moving body 200 enters any one system are compared with the case where one power supply line is used. It was noticed that the magnitude of the phase shift that occurred in was suppressed.

そこで、図７（ａ）及び図７（ｂ）とそれぞれ等価な図８（ａ）及び図８（ｂ）の回路構成を想定し、以下のとおりに、給電線に入線している移動体２００の台数と、電源Ｅの出力電圧及び出力電流間に生じる位相ずれの大きさとの関係を算出した。図８（ａ）及び図８（ｂ）において、Ｌ１〜Ｌ４は、１系統目〜４系統目の給電線のインダクタンス値をそれぞれ示している。また、Ｒ１〜Ｒ４は、１系統目〜４系統目の給電線の抵抗値をそれぞれ示している。ここで、Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝Ｌ４、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４とする。また、Ｃ及びＣ’は、図８（ａ）及び図８（ｂ）の各共振回路の共振コンデンサを示し、移動体２００が入線していないときの共振周波数が２つの共振回路において互いに一致するように設定されている。さらに、ｌｎは、移動体２００の入線によって給電線に生じる誘導性のリアクタンス成分を示している。かかるリアクタンス成分は、移動体２００の台数に比例して増加すると想定している。 Therefore, assuming the circuit configurations of FIGS. 8A and 8B equivalent to FIGS. 7A and 7B, respectively, the moving body 200 that is connected to the feeder line as follows. And the relationship between the output voltage of the power source E and the magnitude of the phase shift generated between the output currents. In FIG. 8A and FIG. 8B, L1 to L4 indicate inductance values of the feeder lines of the first system to the fourth system, respectively. R1 to R4 respectively indicate the resistance values of the first to fourth power feed lines. Here, L1 = L2 = L3 = L4 and R1 = R2 = R3 = R4. Further, C and C ′ represent the resonance capacitors of the respective resonance circuits of FIGS. 8A and 8B, and the resonance frequencies when the moving body 200 is not connected coincide with each other in the two resonance circuits. Is set to Furthermore, ln represents an inductive reactance component generated in the power supply line by the incoming line of the moving body 200. It is assumed that the reactance component increases in proportion to the number of moving bodies 200.

そして、移動体２００の台数に応じたｌｎの値から、図８（ａ）及び図８（ｂ）の共振回路のそれぞれのインピーダンス値を算出し、その算出値と電源Ｅの出力電圧の設定値及びスイッチング周波数とに基づいて、移動体２００の台数を変化させた場合の電源の出力電流及び電圧間の位相ずれを算出した。図９のグラフはその結果を示すものである。図９において、横軸は移動体の台数を表し、縦軸は位相ずれの大きさを表している。曲線Ｃ１は図８（ａ）の共振回路の結果を示し、曲線Ｃ２は図８（ｂ）の共振回路の結果を示している。図９のグラフは、４系統の給電線を有する電力供給システムにおいては、１系統の給電線を有する電力供給システムに比べて、電源の出力電圧と出力電流との位相ずれが抑制されることを示している。 Then, the respective impedance values of the resonance circuits of FIGS. 8A and 8B are calculated from the value of ln corresponding to the number of moving bodies 200, and the calculated value and the set value of the output voltage of the power source E are calculated. Based on the switching frequency, the phase shift between the output current and voltage of the power source when the number of moving bodies 200 is changed was calculated. The graph of FIG. 9 shows the result. In FIG. 9, the horizontal axis represents the number of moving bodies, and the vertical axis represents the magnitude of the phase shift. A curve C1 shows the result of the resonance circuit of FIG. 8A, and a curve C2 shows the result of the resonance circuit of FIG. 8B. The graph of FIG. 9 shows that the phase shift between the output voltage and the output current of the power supply is suppressed in the power supply system having four power supply lines compared to the power supply system having one power supply line. Show.

つまり、電力供給システムが有するある１系統の給電線に移動体２００が入線する場合、１系統のみを有する電力供給システムにおいては、給電線のインダクタンスがＬ１＋ｌｎに変化する。これに対して、４系統を有する電力供給システムにおいては、移動体２００が入線していない給電線のインダクタンスＬ２〜Ｌ４が並列に接続されているため、給電線の全体のインピーダンスはＬ１＋ｌｎ、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４を並列に接続した場合の合成インピーダンスとなる。これによって、給電線全体のインピーダンスの変動が抑制されることとなる。 In other words, when the moving body 200 enters a certain one power supply line of the power supply system, the inductance of the power supply line changes to L1 + ln in the power supply system having only one system. On the other hand, in the power supply system having four systems, since the inductances L2 to L4 of the power supply line to which the moving body 200 is not connected are connected in parallel, the overall impedance of the power supply line is L1 + ln, L2, This is the combined impedance when L3 and L4 are connected in parallel. As a result, fluctuations in the impedance of the entire feeder line are suppressed.

以上の解析から、本実施形態の電力供給システム１は、移動体２００の入線によるインダクタンスの変動を抑制するため、図２に示すような給電線模擬ユニット１２０を有している。本実施形態の電力供給システム１は、給電線を１系統のみ有している。給電線模擬ユニット１２０は、かかる電力供給システムにおいて、多系統の給電線を有する場合と擬似的に同等の回路を実現するためのものである。なお、給電線模擬ユニット１２０は、給電線１１０とは異なり、移動体２００への電力供給に直接には関わらない回路である。つまり、給電線模擬ユニット１２０から発生した磁束が移動体２００への電力供給に用いられないような領域に配置されている。 From the above analysis, the power supply system 1 of the present embodiment has the feeder simulation unit 120 as shown in FIG. 2 in order to suppress the variation in inductance due to the incoming line of the moving body 200. The power supply system 1 of this embodiment has only one power supply line. The power supply line simulation unit 120 is for realizing a circuit that is pseudo-equivalent to the case of having a multi-system power supply line in such a power supply system. Note that, unlike the power supply line 110, the power supply line simulation unit 120 is a circuit that is not directly related to power supply to the moving body 200. That is, the magnetic flux generated from the feeder simulation unit 120 is arranged in an area where it is not used for power supply to the moving body 200.

給電線模擬ユニット１２０は、図１０に示すように、模擬回路（非給電回路）１２１〜１２３を有している。模擬回路１２１〜１２３は、それぞれ１系統の給電線を擬似的に給電線１１０に並列に接続するための回路である。模擬回路１２１〜１２３のそれぞれは、互いに直列に接続されたリアクトルＬｐ及び抵抗器Ｒｐを有している。そして、模擬回路１２１〜１２３同士は互いに並列に接続されている。給電線模擬ユニット１２０は、給電線１１０に移動体２００が入線したことで誘導性のリアクタンス成分ｌｎが生じた場合に、ｌｎに対して模擬回路１２１〜１２３が並列になるように給電線１１０に常時接続されている。 As shown in FIG. 10, the feeder simulation unit 120 includes simulation circuits (non-feed circuits) 121 to 123. Each of the simulation circuits 121 to 123 is a circuit for pseudo-connecting one power supply line to the power supply line 110 in parallel. Each of the simulation circuits 121 to 123 has a reactor Lp and a resistor Rp connected in series with each other. The simulation circuits 121 to 123 are connected to each other in parallel. The feeder line simulation unit 120 is connected to the feeder line 110 so that the simulation circuits 121 to 123 are in parallel with ln when an inductive reactance component ln is generated due to the moving body 200 entering the feeder line 110. Always connected.

なお、本実施形態においては、Ｌｐ＝Ｌに設定されており、Ｒｐは給電線１１０が有する抵抗値Ｒと同じ大きさに設定されている。また、電源３００においてスイッチング周波数は、給電線１１０、コンデンサ１１１及び給電線模擬ユニット１２０からなる回路の共振周波数とほぼ一致するように設定されている。これによって、インダクタンス値Ｌ及び抵抗値Ｒを有する給電線が４系統設けられた回路構成と同等の回路構成が実現している。 In the present embodiment, Lp = L is set, and Rp is set to the same size as the resistance value R that the power supply line 110 has. In the power supply 300, the switching frequency is set so as to substantially match the resonance frequency of the circuit including the feeder line 110, the capacitor 111, and the feeder line simulation unit 120. As a result, a circuit configuration equivalent to a circuit configuration in which four systems of feeder lines having an inductance value L and a resistance value R are provided is realized.

以上のとおり、給電線１１０に給電線模擬ユニット１２０を接続することにより、多系統の給電線が設けられた電力供給システムと同等の回路構成が実現する。したがって、上記の解析において示されたとおり、移動体２００が給電線１１０に入線しても、給電線１１０に表れる誘導性のリアクタンス成分の影響が抑制され、電源３００の出力電圧及び出力電流間の位相ずれも抑制される。これによって、給電線１１０から移動体２００への給電効率が低下するのが抑制される。 As described above, by connecting the power supply line simulation unit 120 to the power supply line 110, a circuit configuration equivalent to that of the power supply system provided with multi-system power supply lines is realized. Therefore, as shown in the above analysis, even if the moving body 200 enters the power supply line 110, the influence of the inductive reactance component appearing on the power supply line 110 is suppressed, and the output voltage and output current between the power supply 300 are reduced. Phase shift is also suppressed. Thereby, it is suppressed that the electric power feeding efficiency from the electric power feeding line 110 to the mobile body 200 falls.

また、給電線１１０側の共振回路の共振周波数がずれるのが抑制される。したがって、インバータ回路３０２のスイッチングにおいて、電圧が高いところでスイッチが切り替わるような事態が抑制され、電圧サージが生じにくくなり、移動体２００と運行管理装置４０１との間で通信障害が生じにくくなる。また、スイッチングと出力側の交流電圧に位相ずれが発生しにくくなるため、スイッチＳ１〜Ｓ４が破損するような事態も抑制される。 Further, the resonance frequency of the resonance circuit on the power supply line 110 side is prevented from shifting. Therefore, in the switching of the inverter circuit 302, a situation where the switch is switched at a high voltage is suppressed, a voltage surge is less likely to occur, and a communication failure is less likely to occur between the moving body 200 and the operation management device 401. Moreover, since it becomes difficult for phase shift to generate | occur | produce in the alternating voltage of switching and an output side, the situation where switches S1-S4 are damaged is also suppressed.

以下、本実施形態の別の構成例について説明する。以上のような給電線模擬ユニット１２０は、給電線１１０に生じる誘導性のリアクタンスを移動体の台数に応じて補償するような構成と共に組み合わせて用いられることが好ましい。 Hereinafter, another configuration example of the present embodiment will be described. The above-described feeder simulation unit 120 is preferably used in combination with a configuration that compensates for inductive reactance generated in the feeder 110 according to the number of moving bodies.

図１１は、移動体の台数に応じて給電線１１０に生じる誘導性のリアクタンスを補償するような構成の一例である。この構成は、移動体２２０に搭載されている。移動体２２０は、移動体２００の受電トランス２１１と通信トランス２１２に加えて、補助トランス２１３を有している。補助トランス２１３にはコンデンサ２１４が接続されている。 FIG. 11 shows an example of a configuration that compensates for inductive reactance generated in the feeder 110 according to the number of moving objects. This configuration is mounted on the moving body 220. The moving body 220 includes an auxiliary transformer 213 in addition to the power receiving transformer 211 and the communication transformer 212 of the moving body 200. A capacitor 214 is connected to the auxiliary transformer 213.

そして、コンデンサ２１４の容量は、移動体２２０が給電線１１０に入線した際に、給電線１１０のインピーダンスに容量性のリアクタンス成分が発生するように調整されている。図１２（ａ）は、補助トランス２１３と給電線１１０とが磁気的に結合した回路と等価な回路の構成を示す回路図である。ここで、コンデンサ２１４の容量をＣ３とし、給電線１１０側及び補助トランス２１３のインダクタンスをＬｃ及びＬｄとし、補助トランス２１３及び給電線１１０間の相互インダクタンスをＭ１としている。 The capacity of the capacitor 214 is adjusted so that a capacitive reactance component is generated in the impedance of the power supply line 110 when the moving body 220 enters the power supply line 110. FIG. 12A is a circuit diagram showing a circuit configuration equivalent to a circuit in which the auxiliary transformer 213 and the feeder line 110 are magnetically coupled. Here, the capacitance of the capacitor 214 is C3, the inductance of the feeder line 110 side and the auxiliary transformer 213 is Lc and Ld, and the mutual inductance between the auxiliary transformer 213 and the feeder line 110 is M1.

図１２（ｂ）のグラフにおいて、横軸はＣ３を表し、縦軸は図１２（ａ）の回路において補助トランス２１３の入力から見たインピーダンスの虚数部を表している。つまり、図１２（ｂ）は、コンデンサ２１４の容量を変化させた場合に給電線１１０に表れるリアクタンス成分の変化を示している。なお、図１２（ｂ）のグラフは所定の条件下での計算結果の一例である。 In the graph of FIG. 12B, the horizontal axis represents C3, and the vertical axis represents the imaginary part of the impedance viewed from the input of the auxiliary transformer 213 in the circuit of FIG. That is, FIG. 12B shows a change in reactance component appearing on the feeder line 110 when the capacitance of the capacitor 214 is changed. In addition, the graph of FIG.12 (b) is an example of the calculation result on predetermined conditions.

図１２（ｂ）のグラフによると、Ｃ３が小さいときにはインピーダンスの虚数部は正値を示す。すなわち、給電線１１０には誘導性のリアクタンス成分が表れる。Ｃ３を大きくしていくとインピーダンスの虚数部が増加してゆくが、Ｃ３がある値を超えるときに急激に低下し、負値を示すようになる。つまり、給電線１１０に容量性のリアクタンス成分が表れるようになる。さらにＣ３を大きくしていくと、インピーダンスの虚数部が再び増加し始め、ある一定値まで漸近的に増加していく。このように、Ｃ３を適切に設定することによって、図１２（ｂ）のグラフの極小値から０までの範囲内で給電線１１０に適切な大きさの容量性のリアクタンス成分を発生させ得ることが、図１２（ｂ）のグラフによって示されている。 According to the graph of FIG. 12B, when C3 is small, the imaginary part of the impedance shows a positive value. That is, an inductive reactance component appears on the power supply line 110. As C3 is increased, the imaginary part of the impedance increases, but when C3 exceeds a certain value, it rapidly decreases and shows a negative value. That is, a capacitive reactance component appears on the power supply line 110. As C3 is further increased, the imaginary part of the impedance begins to increase again, and asymptotically increases to a certain value. Thus, by appropriately setting C3, it is possible to generate a capacitive reactance component of an appropriate size in the feeder 110 within the range from the minimum value to 0 in the graph of FIG. This is shown by the graph in FIG.

これに基づいて、Ｃ３の大きさは、移動体２２０が給電線１１０に入線した際に給電線１１０に表れる誘導性のリアクタンス成分をちょうど打ち消すような大きさに調整することができる。例えば、移動体２２０の受電回路として図１１のような直列共振回路が採用されているとする。このとき、数式２より、移動体２２０が入線するごとに誘導性のリアクタンス成分Ｌａが給電線１１０に発生する。一方で、補助トランス２１３に接続されたコンデンサ２１４によって、容量性のリアクタンス成分Ｃａが移動体２２０ごとに給電線１１０に発生する。そして、かかるリアクタンス成分Ｃａを、下記の数式３を満たすような大きさに調整することにより、移動体２２０が給電線１１０に入線した際に給電線１１０に表れる誘導性のリアクタンス成分ＬａによるインピーダンスＸＬ=ｊωＬａと、容量性のリアクタンス成分ＣａによるインピーダンスＸＣ=ｊ／（ωＣａ）とを、移動体２２０ごとに互いに打ち消しあうように構成することができる。 Based on this, the size of C3 can be adjusted to a size that just cancels out the inductive reactance component that appears on the feeder 110 when the moving body 220 enters the feeder 110. For example, it is assumed that a series resonance circuit as shown in FIG. At this time, from Equation 2, an inductive reactance component La is generated in the feeder 110 every time the moving body 220 enters. On the other hand, a capacitive reactance component Ca is generated in the power supply line 110 for each moving body 220 by the capacitor 214 connected to the auxiliary transformer 213. Then, by adjusting the reactance component Ca to a size that satisfies the following Equation 3, the impedance XL due to the inductive reactance component La that appears in the power supply line 110 when the moving body 220 enters the power supply line 110. = jωLa and impedance XC = j / (ωCa) due to the capacitive reactance component Ca can be configured to cancel each other for each moving body 220.

以上の構成を移動体２２０に追加することにより、移動体２２０の入線による誘導性リアクタンス成分の影響を実質的に補償することができる。しかし、実際には、受電トランス２１１やコンデンサ２１４などの特性誤差などにより、上記の誘導性のリアクタンス成分が完全には補償されないことがある。また、かかる特性誤差をあらかじめ予想し、もっとも特性誤差が大きい場合を考慮したときに誘導性のリアクタンス成分と容量性のリアクタンス成分とがちょうど一致するように設計することがある。この場合、特性誤差が予想より小さいときには、誘導性のリアクタンスが容量性のリアクタンスを多少上回ることとなる。 By adding the above configuration to the moving body 220, the influence of the inductive reactance component due to the incoming line of the moving body 220 can be substantially compensated. However, in practice, the inductive reactance component may not be completely compensated due to characteristic errors of the power receiving transformer 211 and the capacitor 214. In addition, such a characteristic error is predicted in advance, and an inductive reactance component and a capacitive reactance component may be designed to be exactly the same when considering a case where the characteristic error is the largest. In this case, when the characteristic error is smaller than expected, the inductive reactance slightly exceeds the capacitive reactance.

補助トランス２１３及びコンデンサ２１４の追加により、誘導性のリアクタンス成分がほぼ完全に保証された場合には、例えば移動体２２０への電力供給が不可能になったり、実用に向かないほど無効電力が発生したりするほどではないこともある。しかし、完全には補償し切れなかった残りの誘導性のリアクタンス成分により、インバータ回路３０２のスイッチングにおいて電圧サージなどのノイズが発生する場合、運行管理装置４０１及び移動体２２０間の通信障害が、十分に改善されないおそれがある。 When the inductive reactance component is almost completely guaranteed by adding the auxiliary transformer 213 and the capacitor 214, for example, it becomes impossible to supply power to the mobile body 220, or reactive power is generated so as not to be practical. Sometimes it is not enough. However, when noise such as a voltage surge is generated in switching of the inverter circuit 302 due to the remaining inductive reactance component that cannot be completely compensated, a communication failure between the operation management device 401 and the moving body 220 is sufficient. May not be improved.

これに対して、本実施形態の給電線模擬ユニット１２０を適用することにより、補償し切れなかった誘導性のリアクタンス成分の影響が抑制されるため、運行管理装置４０１及び移動体２２０間の通信障害を抑制することができる。このように、本実施形態の給電線模擬ユニット１２０は、移動体２２０の台数に応じて誘導性のリアクタンス成分を補償する構成と組み合わせて適用することが好ましい。かかる構成によっても補償し切れなかった誘導性のリアクタンス成分の影響を、給電線模擬ユニット１２０を採用することによって一律に抑制することが可能だからである。 On the other hand, since the influence of the inductive reactance component that could not be compensated is suppressed by applying the feeder simulation unit 120 of this embodiment, a communication failure between the operation management device 401 and the moving body 220 is suppressed. Can be suppressed. Thus, it is preferable to apply the feeder simulation unit 120 of this embodiment in combination with a configuration that compensates for inductive reactance components according to the number of moving bodies 220. This is because the influence of the inductive reactance component that could not be compensated even by such a configuration can be uniformly suppressed by adopting the feeder simulation unit 120.

＜その他の変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。 <Other variations>
The above is a description of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope described in the means for solving the problem. It is possible.

例えば、上述の実施形態においては、模擬回路１２１〜１２３のそれぞれにおいてリアクトル及び抵抗器の両方が設けられている。しかし、各模擬回路にリアクトルのみが設けられていてもよい。この場合でも、給電線１１０に発生した誘導性のリアクタンス成分に対してリアクトルが並列に接続されているので、誘導性のリアクタンス成分の影響を抑制することができる。なお、模擬回路１２１〜１２３のように抵抗器が設けられていることにより、Ｑ値を任意に設定することができ、Ｑ値が必要以上に大きくならないようにすることができるので、共振周波数の変化に対する電源力率の変化を抑制することができる。 For example, in the above-described embodiment, both the reactor and the resistor are provided in each of the simulation circuits 121 to 123. However, only a reactor may be provided in each simulation circuit. Even in this case, since the reactor is connected in parallel to the inductive reactance component generated in the power supply line 110, the influence of the inductive reactance component can be suppressed. Since the resistors are provided like the simulation circuits 121 to 123, the Q value can be arbitrarily set and the Q value can be prevented from becoming larger than necessary. It is possible to suppress a change in the power source power factor with respect to the change.

また、上述の実施形態においては、給電線模擬ユニット１２０に模擬回路１２１〜１２３の３つの模擬回路が含まれているが、１つでも２つでもよいし、４つ以上でもよい。 Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the three simulation circuits 121-123 are included in the feeder simulation unit 120, it may be one, two, or four or more.

また、上述の実施形態においては、模擬回路１２１〜１２３は、リアクトルのインダクタンス値ＬｐがＬと一致し、抵抗器の抵抗値ＲｐがＲと一致するように設定されている。これによって、自己インダクタンスがＬであり抵抗値がＲである給電線を４系統設けた場合と同等の回路構成が実現されている。しかし、模擬回路のリアクトルがＬ以外のインダクタンス値を有していてもよいし、抵抗器もＲ以外の抵抗値を有していてもよい。 In the above-described embodiment, the simulation circuits 121 to 123 are set so that the inductance value Lp of the reactor matches L and the resistance value Rp of the resistor matches R. As a result, a circuit configuration equivalent to the case where four systems of feeder lines having a self-inductance L and a resistance value R are realized. However, the reactor of the simulation circuit may have an inductance value other than L, and the resistor may also have a resistance value other than R.

また、上述の実施形態の電力供給システム１においては、給電線１１０が１系統のみ設けられていることを想定しているが、もともと多系統の給電線が設けられている場合に本発明が適用されてもよい。この場合には、例えばいずれかの給電線に給電線模擬ユニット１２０が接続されてもよいし、各給電線に給電線模擬ユニット１２０が接続されてもよい。 Further, in the power supply system 1 of the above-described embodiment, it is assumed that only one power supply line 110 is provided, but the present invention is applied to a case where multi-system power supply lines are originally provided. May be. In this case, for example, the feeder line simulation unit 120 may be connected to any one of the feeder lines, or the feeder line simulation unit 120 may be connected to each feeder line.

また、上述の実施形態においては、移動体２００の受電回路にコンデンサＣ２が設けられ、共振回路として実現されているが、かかる共振コンデンサが設けられていなくてもよい。 In the above-described embodiment, the capacitor C2 is provided in the power reception circuit of the moving body 200 and is realized as a resonance circuit. However, such a resonance capacitor may not be provided.

本発明の一実施形態である電力供給システムの全体の構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of a power supply system according to an embodiment of the present invention. 図１の電源及び給電線の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a power source and a feeder line in FIG. 1. 図１の移動体の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the moving body of FIG. 図１の移動体の受電回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a power receiving circuit of the moving body in FIG. 1. 図４の回路と等価な回路の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a circuit equivalent to the circuit of FIG. 4. ２つの移動体が給電線に入線した場合に発生する誘導性リアクタンスを示す、電力供給システムの回路図である。It is a circuit diagram of a power supply system showing inductive reactance that occurs when two moving bodies enter a power supply line. 図７（ａ）は給電線を１系統設けた場合の電力供給システムの回路図であり、図７（ｂ）は給電線を４系統設けた場合の電力供給システムの回路図である。FIG. 7A is a circuit diagram of the power supply system when one power supply line is provided, and FIG. 7B is a circuit diagram of the power supply system when four power supply lines are provided. 図７の回路と等価な回路の回路図である。It is a circuit diagram of a circuit equivalent to the circuit of FIG. 図８の回路において、給電線に入線している移動体の台数と、電源の出力電圧及び出力電流間の位相ずれとの関係を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between the number of moving bodies that are connected to the feeder line and the phase shift between the output voltage and output current of the power supply in the circuit of FIG. 8. 給電線模擬ユニットの回路構成を具体的に示した本実施形態の電力供給システムの回路図である。It is a circuit diagram of the electric power supply system of this embodiment which showed concretely the circuit composition of the feeder line simulation unit. 移動体の回路構成に係る別の実施形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows another embodiment which concerns on the circuit structure of a moving body. 図１２（ａ）は図１１の補助トランス及び給電線と等価な回路の回路図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）においてＣ３をさまざまに変更した場合に、給電線から見たインピーダンスの虚部の変化を示すグラフである。FIG. 12A is a circuit diagram of a circuit equivalent to the auxiliary transformer and the feeder line of FIG. FIG. 12B is a graph showing changes in the imaginary part of the impedance as viewed from the feeder line when C3 is variously changed in FIG.

Explanation of symbols

１電力供給システム
１００軌道
１１０給電線
１１１共振コンデンサ
１２０給電線模擬ユニット
２００移動体
２１１受電トランス
２１２通信トランス
２１３補助トランス
３００電源
１０００搬送システム
１２１-１２３模擬回路
１１０、１１０ａ-１１０ｄ給電線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power supply system 100 Track | orbit 110 Feed line 111 Resonance capacitor 120 Feed line simulation unit 200 Mobile body 211 Power receiving transformer 212 Communication transformer 213 Auxiliary transformer 300 Power supply 1000 Transport system 121-123 Simulation circuit 110, 110a-110d Feed line

Claims

A power supply system that supplies power in a non-contact manner to a moving body that travels along a track,
A feeder line laid along the track,
A switching power supply for supplying power to the feeder line at a predetermined frequency;
A capacitor connected to the feed line to form a resonant circuit with the feed line;
A non-feeding circuit disposed in a region where power is not supplied to the mobile body,
The non-feed circuit is always connected to the feed line so that the inductive reactance of the feed line and the inductive reactance generated in the feed line when the moving body is supplied with power from the feed line. A power supply system comprising: a connected reactor; and a resistor connected in series to the reactor .

A plurality of the non-feeding circuits are provided;
The power supply system according to claim 1 , wherein the plurality of non-feed circuits are always connected to the feed line so as to be parallel to each other.

Power supply system according to claim 1 or 2, characterized in that it further comprises a communication device for transmitting a communication signal to the mobile via the feed line.

The power supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein an inductance of the reactor is equal to an inductance of the feeder line, and a resistance value of the resistor is equal to a resistance value of the feeder line.

The moving body includes a first transformer that receives supply of power from the feeder line, and a second transformer having a capacitor,
The second transformer is capacitive to the feed line so that the capacitor suppresses a dielectric reactance component generated in the feed line when the first transformer is supplied with power from the feed line. The power supply system according to claim 1, wherein the reactance component is generated.