JPH10174205A - Power-supply apparatus - Google Patents

Power-supply apparatus

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Publication number
JPH10174205A
JPH10174205A JP8328919A JP32891996A JPH10174205A JP H10174205 A JPH10174205 A JP H10174205A JP 8328919 A JP8328919 A JP 8328919A JP 32891996 A JP32891996 A JP 32891996A JP H10174205 A JPH10174205 A JP H10174205A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
inverter
transmission line
frequency
power
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8328919A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Murata
和弘 村田
Isao Kagatani
功 加々谷
Munekuni Nishiyama
統邦 西山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP8328919A priority Critical patent/JPH10174205A/en
Publication of JPH10174205A publication Critical patent/JPH10174205A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a power-supply apparatus by which a current flowing to a transmission line is increased while the current capacity of an inverter is reduced by using a voltage inverter and a parallel resonance circuit, which reduces a voltage drop due to a reactor for current control and further reduces harmonics. SOLUTION: A voltage inverter 3 is connected to a DC constant-voltage power supply 2, and a capacitor 19 for parallel resonance is installed on its output side so as to be in parallel with a power-supply line 4. Then, a reactor 20, for control, which is required to combine the voltage inverter 3 with a parallel resonance circuit is installed, and a capacitor 21 for parallel resonance is connected to the reactor. Thereby, an impedance is reduced, the Q of the parallel resonance circuit is increased, and harmonics can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、物品搬送台車に対
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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device applied to a power supply facility for an article transport cart.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、自走式の移動体等に対して外
部から電力を供給する給電装置は種々知られており、例
えばレール軌道に沿って自走式の搬送台車が移動する搬
送システムにおいては、レール軌道にトロリー線を配設
するとともに、このトロリー線に摺接する集電子を搬送
台車に装備し、上記トロリー線から集電子に電力を送
り、搬送台車に設けられたモータ等の駆動を行うように
したものが一般に知られている。ところが、このような
所謂接触式の給電装置によると、上記トロリー線と集電
子とが摺接することで摩耗による粉塵が生じるととも
に、摺接部分に火花が生じ易いので、クリーンルームや
引火のおそれがある場所での使用には適さない。
2. Description of the Related Art Conventionally, various power supply devices for supplying electric power to a self-propelled moving body or the like from the outside have been known. For example, a conveyance system in which a self-propelled conveyance vehicle moves along a rail track. In the above, a trolley wire is arranged on a rail track, and a current collector that is in sliding contact with the trolley wire is mounted on a transport trolley, electric power is transmitted from the trolley wire to the current collector, and a motor or the like provided on the transport trolley is driven Is generally known. However, according to such a so-called contact-type power supply device, the trolley wire and the current collector are in sliding contact with each other, so that dust due to abrasion is generated, and sparks are easily generated in the sliding contact portion, which may cause a clean room or ignition. Not suitable for location use.

【0003】そこで、例えば特開平5−207606号
公報に示されるように、電磁誘導を利用して無接触で給
電を行なうことにより、粉塵の発生等を防止できるよう
にした給電設備が提案されている。すなわち、この公報
に示された無接触給電設備は、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に上記送電線
を接続して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。
Therefore, as shown in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-207606, a power supply facility has been proposed in which power is supplied in a non-contact manner using electromagnetic induction so as to prevent generation of dust and the like. I have. That is, in the non-contact power supply equipment disclosed in this publication, a transmission line is arranged along a rail track, and the transmission line is connected to a power supply device having an inverter so that a high-frequency current flows through the transmission line. At the same time, a pickup unit in which a pickup coil is wound around a core member made of a magnetic material is mounted on the carrier, so that an induced electromotive force corresponding to a high-frequency current flowing through the transmission line is generated in the pickup coil.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】この種の無接触給電設
備において、送電線に比較的大きな電流を流すようにし
つつ、電源装置のインバータの電流容量は小さくするに
は、上記公報にも示されているように、送電線と並列に
コンデンサを設けて並列共振回路を構成し、その共振現
象によってインバータ電流よりも大きい電流が送電線に
流れるようにすることが望ましい。この場合、上記公報
に示されている電源装置のように電流形インバータを用
いると並列共振回路を直接駆動することができるが、こ
の装置では電流制御用と転流用の2つのリアクトルを必
要とし、リアクトルは重くて嵩張るものであるため、装
置が重くかつ大型になる。
To reduce the current capacity of the inverter of the power supply device while allowing a relatively large current to flow through the transmission line in this kind of non-contact power supply equipment, the above publication is also disclosed in the above publication. As described above, it is desirable that a capacitor is provided in parallel with the transmission line to form a parallel resonance circuit, and that a resonance phenomenon causes a current larger than the inverter current to flow through the transmission line. In this case, the parallel resonance circuit can be directly driven by using a current source inverter as in the power supply device disclosed in the above publication, but this device requires two reactors for current control and commutation, Since the reactor is heavy and bulky, the device becomes heavy and large.

【0005】一方、インバータとして電圧形インバータ
を用いるとすると、このインバータで並列共振回路を直
接駆動することはできず、電流制御用のリアクトルを別
途設ける必要がある。この場合、リアルトルは交流側に
設置されるために電圧降下が大きくなり、その電圧降下
を軽減すべくインダクタンスを小さくすると、高調波が
大きくなるという問題がある。
On the other hand, if a voltage-type inverter is used as the inverter, the parallel resonance circuit cannot be directly driven by this inverter, and it is necessary to separately provide a current control reactor. In this case, since the realtor is installed on the AC side, the voltage drop increases. If the inductance is reduced to reduce the voltage drop, there is a problem that the harmonics increase.

【0006】本発明は、上記の事情に鑑み、電圧形イン
バータ及び並列共振回路を用いてインバータの電流容量
を小さくしつつ送電線に流す電流を大きくし、かつ、電
流制御用のリアクトルによる電圧降下を軽減し、しかも
高調波を小さくすることができる給電装置を提供するこ
とを目的とする。
In view of the above circumstances, the present invention uses a voltage type inverter and a parallel resonance circuit to reduce the current capacity of the inverter while increasing the current flowing through the transmission line, and to reduce the voltage drop due to the current controlling reactor. It is an object of the present invention to provide a power supply device capable of reducing the harmonics and reducing the harmonics.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、送電線に対する電源側にインバータを備
え、このインバータに共振回路を設け、上記送電線に高
周波電流を流すようにした給電装置において、直流定電
圧電源に電圧形インバータを接続し、このインバータの
出力側に、送電線と並列に接続された並列共振用のコン
デンサを設けるとともに、上記送電線と直列に制御用リ
アクトルと直列共振用のコンデンサとを設けたものであ
る。
In order to achieve the above object, the present invention comprises an inverter on a power supply side of a transmission line, a resonance circuit provided in the inverter, and a high-frequency current flowing through the transmission line. In the power supply device, a voltage type inverter is connected to the DC constant voltage power supply, and on the output side of the inverter, a capacitor for parallel resonance connected in parallel with the transmission line is provided, and a control reactor is connected in series with the transmission line. And a capacitor for series resonance.

【0008】この給電装置によると、電圧形インバータ
によって高周波の交流が与えられるとともに、共振回路
により送電線に流す電流が大きくされ、かつ、その波形
が正弦波に近付けられる。とくに、インバータの電流容
量を小さくするのに有利なように、並列共振用のコンデ
ンサが設けられるとともに、送電線と直列に制御用リア
クトルと直列共振用のコンデンサが設けられていること
により、並列共振回路が有効に駆動されるようにしなが
ら、制御用リアクトルに直列共振用のコンデンサが接続
されることでこの回路のインピーダンスが小さくされて
電圧降下が抑制され、しかも、この直列共振回路の共振
特性の鋭さを示すQが大きくされることで高調波が小さ
くなる。
According to this power supply device, high-frequency AC is supplied by the voltage-type inverter, the current flowing through the transmission line is increased by the resonance circuit, and the waveform of the power supply device approximates a sine wave. In particular, a capacitor for parallel resonance is provided so as to be advantageous in reducing the current capacity of the inverter, and a control reactor and a capacitor for series resonance are provided in series with the power transmission line, so that the parallel resonance is provided. By connecting a series resonance capacitor to the control reactor while effectively driving the circuit, the impedance of this circuit is reduced and the voltage drop is suppressed, and the resonance characteristics of this series resonance circuit are reduced. As Q indicating the sharpness is increased, harmonics are reduced.

【0009】この装置において、上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、上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
設けるようにすると、上記搬送台車に対し、送電線から
電磁誘導による無接触給電が有効に行われる。
In this apparatus, the transmission line is disposed on a transfer path in an article transfer system, and an electromotive force caused by electromagnetic induction is applied to a transfer carriage movable along the transfer path in accordance with a high-frequency current flowing through the transmission line. When a power-supplying body causing the above-mentioned is provided, non-contact power feeding by electromagnetic induction from a power transmission line is effectively performed on the transport vehicle.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図1は本発明の給電装置の一実施形態を
示す回路図である。この図において、1は3相の交流電
源、2は上記交流電源1の交流を一定電圧の直流に変換
する直流電源回路、3は直流電源回路2に接続されたイ
ンバータであり、これらが給電ライン(送電線)4に対
する電源側に設けられている。上記直流電源回路2は、
全波整流用の6個のダイオード5と、平滑コンデンサ6
とを備え、一定の直流電圧を出力するようになってい
る。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the power supply device of the present invention. In this figure, 1 is a three-phase AC power supply, 2 is a DC power supply circuit for converting the AC of the AC power supply 1 to DC of a constant voltage, 3 is an inverter connected to the DC power supply circuit 2, and these are power supply lines. (Transmission line) 4 is provided on the power supply side. The DC power supply circuit 2 includes:
Six diodes 5 for full-wave rectification and a smoothing capacitor 6
To output a constant DC voltage.

【0011】上記インバータ3は、直流の電力を所定周
波数の交流に変換するものであって、電圧形インバータ
からなり、図示の例では4個のトランジスタ11〜14
を有する単相ブリッジ回路で構成されている。上記各ト
ランジスタ11〜14は制御装置30から与えられる矩
形信号により駆動され、この各トランジスタ11〜14
の作動により所定周波数の交流電力が得られるようにな
っている。なお、上記各トランジスタ11〜14に対し
てそれぞれ逆並列にダイオード15〜18が接続されて
いる。
The inverter 3 converts DC power into AC having a predetermined frequency, and is composed of a voltage-type inverter. In the illustrated example, four transistors 11 to 14 are provided.
And a single-phase bridge circuit having Each of the transistors 11 to 14 is driven by a rectangular signal provided from the control device 30.
, An AC power of a predetermined frequency can be obtained. Note that diodes 15 to 18 are connected in antiparallel to the transistors 11 to 14, respectively.

【0012】上記インバータ3の出力側には、給電ライ
ン4が接続されるとともに、この給電ライン4と並列に
接続された並列共振用のコンデンサ19が設けられてい
る。さらに、上記給電ライン4と直列に、電流制御用の
リアクトル20と、直列共振用のコンデンサ21とが設
けられている。
A power supply line 4 is connected to the output side of the inverter 3 and a capacitor 19 for parallel resonance connected in parallel with the power supply line 4 is provided. Further, a current control reactor 20 and a series resonance capacitor 21 are provided in series with the power supply line 4.

【0013】上記並列共振用のコンデンサ19と給電ラ
イン4とで並列共振回路が構成され、また、上記直列共
振用のコンデンサ21とリアクトル20とで直列共振回
路が構成されており、これらの共振回路はインバータ3
の基本周波数で共振するようになっている。すなわち、
コンデンサ19の容量をC1、給電ライン4が有するイ
ンダクタンスをL1とすると、上記並列共振回路の共振
周波数f1は次のようになる。
The parallel resonance capacitor 19 and the feed line 4 constitute a parallel resonance circuit, and the series resonance capacitor 21 and the reactor 20 constitute a series resonance circuit. Is inverter 3
Resonate at the fundamental frequency of That is,
Assuming that the capacitance of the capacitor 19 is C1 and the inductance of the power supply line 4 is L1, the resonance frequency f1 of the parallel resonance circuit is as follows.

【0014】 f1={1/(2π)}・{1/√(C1・L1)} この共振周波数f1がインバータ3の基本周波数と一致
するように、上記基本周波数、給電ライン4のインダク
タンスL1及びコンデンサ19の容量C1が設定されて
いる。一方、コンデンサ21の容量をC2、リアクトル
20のインダクタンスをL2とすると、上記直列共振回
路の共振周波数f2は次のようになる。
F1 = {1 / (2π)}} {1 / {(C1 · L1)} The basic frequency, the inductance L1 of the feed line 4 and the inductance L1 of the power supply line 4 are adjusted so that the resonance frequency f1 matches the basic frequency of the inverter 3. The capacity C1 of the capacitor 19 is set. On the other hand, when the capacitance of the capacitor 21 is C2 and the inductance of the reactor 20 is L2, the resonance frequency f2 of the series resonance circuit is as follows.

【0015】 f2={1/(2π)}・{1/√(C2・L2)} また、共振特性の鋭さを示すQの値は、上記直列共振回
路の場合は次のようになる。
F2 = {1 / (2π)}} {1 / {(C2 · L2)} Further, the value of Q indicating the sharpness of the resonance characteristic is as follows in the case of the series resonance circuit.

【0016】Q=(1/R)・√(L2/C2) そこで、上記共振周波数f2をインバータ3の基本周波
数と一致させるという条件を満足しつつQの値を充分に
大きくするように、コンデンサ21の容量C2及びリア
クトル20のインダクタンスL2が設定されている。
Q = (1 / R) · √ (L2 / C2) Therefore, the capacitor is set so that the value of Q is sufficiently increased while satisfying the condition that the resonance frequency f2 is made to coincide with the fundamental frequency of the inverter 3. 21, a capacitance C2 and an inductance L2 of the reactor 20 are set.

【0017】図2は上記制御装置30の内部構成を示し
ている。この制御装置30は、制御アンプ31、PWM
回路32、ゲート駆動回路33及び最適周波数検出手段
34を含んでいる。上記制御アンプ31の入力側には、
図外の外部指令手段からライン電流指令が与えられると
ともに、給電ライン4からライン電流検出値iL が与え
られ、これらの値の偏差に応じて制御アンプ31の出力
が制御される。また、上記最適周波数検出手段34に
は、給電ライン4から与えられるライン電流検出値iL
とインバータ3の出力側から与えられるインバータ電流
検出値iIとが入力され、これらの信号に基づいて後述
の図3に示すような手法で求められる周波数指令が最適
周波数検出手段34から出力される。
FIG. 2 shows the internal structure of the control device 30. The control device 30 includes a control amplifier 31, a PWM
It includes a circuit 32, a gate drive circuit 33, and an optimum frequency detecting means. On the input side of the control amplifier 31,
A line current command is given from an external command means (not shown), and a line current detection value i L is given from the power supply line 4, and the output of the control amplifier 31 is controlled according to a deviation between these values. The optimum frequency detecting means 34 has a line current detection value i L given from the power supply line 4.
And an inverter current detection value i I given from the output side of the inverter 3, and a frequency command obtained by a method as shown in FIG. 3 described later based on these signals is output from the optimum frequency detection means 34. .

【0018】上記PWM回路32は、制御アンプ31の
出力と最適周波数検出手段34からの周波数指令とに応
じたPWM信号を出力し、ゲート駆動回路33は、PW
M回路32からの信号に応じ、上記各トランジスタ11
〜14のゲートに対してそれぞれ駆動信号a〜dを出力
する。この場合、上記駆動信号a〜dは上記最適周波数
検出手段からの周波数指令に従った周波数とされ、か
つ、トランジスタ11,14に対する信号a,dとトラ
ンジスタ12,13に対する信号b,cとは互いに半周
期ずらされる。また、各信号a〜dのデューティ(周期
に対するオン時間tの割合)は上記ライン電流の指令値
と検出値iL との偏差に応じて調整される。つまり、上
記検出値iL が指令値よりも大きいときには各信号a〜
dのデューティが徐々に小さくされ、また上記検出値i
L が指令値よりも小さいときには各信号a〜dのデュー
ティが徐々に大きくされる。なお、各信号a〜dの最大
デューティは50%である。
The PWM circuit 32 outputs a PWM signal according to the output of the control amplifier 31 and a frequency command from the optimum frequency detecting means 34, and the gate drive circuit 33
According to a signal from the M circuit 32, each of the transistors 11
The drive signals a to d are output to the gates の 14, respectively. In this case, the drive signals a to d have frequencies in accordance with the frequency command from the optimum frequency detection means, and the signals a and d for the transistors 11 and 14 and the signals b and c for the transistors 12 and 13 are mutually different. It is shifted by half a cycle. Moreover, (the ratio of on-time t to the period) the duty of each signal a~d is adjusted based on the difference between the value i L and the command value of the line current. That is, each signal a~ when the detected value i L is larger than the command value
d is gradually reduced, and the detection value i
When L is smaller than the command value, the duty of each of the signals a to d is gradually increased. The maximum duty of each of the signals a to d is 50%.

【0019】上記制御装置30中の最適周波数検出手段
34は、給電ライン4の電流及び負荷を一定に保った状
態で、インバータ電流あるいは出力電力が最小となるよ
うに、所謂山登り法を用いて周波数を調整するようにな
っており、具体的には図3のフローチャートに示すよう
な処理によって周波数の調整を行うようになっている。
The optimum frequency detecting means 34 in the control device 30 uses a so-called hill-climbing method so as to minimize the inverter current or the output power while keeping the current and load of the power supply line 4 constant. Is adjusted, and more specifically, the frequency is adjusted by a process as shown in the flowchart of FIG.

【0020】このフローチャートの処理は給電装置の初
期設定時に行われ、スタートすると、先ずコンピュータ
内の初期化が行われる(ステップS1)。次にフラグが
「1」か否かが調べられ(ステップS2)、「1」でな
い場合は次のようなステップS3以下の処理が行われ
る。
The process of this flowchart is performed at the time of initialization of the power supply device. When the process is started, first, initialization in the computer is performed (step S1). Next, it is checked whether or not the flag is "1" (step S2). If the flag is not "1", the following processing from step S3 is performed.

【0021】すなわち、先ず周波数が予め設定された基
本周波数(例えば10kHz)から所定周波数(例えば
100Hz)だけ高くされ(ステップS3)、その状態
でインバータ電流検出値iI が減少したか否かが判定さ
れ(ステップS4)、インバータ電流検出値iI が減少し
た場合はフラグが「1」とされる(ステップS5)とと
もに、ステップS3に戻る。そして、周波数を所定周波
数ずつ高くする処理が、それに伴ってインバータ電流検
出値iI が減少する傾向が続く限り繰り返される。
[0021] That is, first the frequency is high from a preset fundamental frequency (e.g. 10 kHz) by a predetermined frequency (e.g. 100 Hz) (step S3), and determines whether the inverter current detection value i I was reduced in that state It is (step S4), and if the inverter current detection value i I has decreased is flag is "1" with (step S5), and returns to step S3. Then, the process of increasing the frequency by a predetermined frequency, the inverter current detection value i I is repeated for as long as tends to decrease accordingly.

【0022】ステップS4でインバータ電流が減少しな
いことが判定されると、周波数が所定周波数(例えば1
00Hz)だけ低くされ(ステップS6)、その状態で
インバータ電流検出値iI が減少したか否かが判定され
(ステップS7)、インバータ電流検出値iI が減少した
場合はフラグが「1」とされる(ステップS8)ととも
に、ステップS6に戻る。そして、周波数を所定周波数
ずつ低くする処理が、それに伴ってインバータ電流検出
値iI が減少する傾向が続く限り繰り返される。ステッ
プS7でインバータ電流が減少しないことが判定される
と、ステップS2に戻り、ここでフラグが「1」であれ
ばこの処理が終了する。
If it is determined in step S4 that the inverter current does not decrease, the frequency is set to a predetermined frequency (for example, 1).
00Hz) only it is lowered (step S6), and whether the inverter current detection value i I is reduced is determined in this state
(Step S7), and if the inverter current detection value i I has decreased flag is "1" with (step S8), and returns to step S6. Then, processing to lower the frequency by a predetermined frequency, the inverter current detection value i I is repeated for as long as tends to decrease accordingly. If it is determined in step S7 that the inverter current does not decrease, the process returns to step S2, and if the flag is "1", this process ends.

【0023】こうして、インバータ電流が最小となると
きの周波数が求められ、この周波数は不揮発メモリに記
憶されて、その後はこのメモリに記憶された周波数によ
って運転される。なお、図3に示すような周波数決定の
処理は、給電装置の初期設定段階で1回だけ行うように
してもよいが、経時変化等によって最適周波数が変動す
る可能性がある場合に、給電装置起動時に毎回行うよう
にしてもよく、また定期的に行うようにしてもよい。
In this manner, the frequency at which the inverter current is minimized is obtained, and this frequency is stored in the nonvolatile memory, and thereafter, the operation is performed at the frequency stored in this memory. The frequency determination process as shown in FIG. 3 may be performed only once in the initial setting stage of the power supply device. However, when the optimum frequency may fluctuate due to aging or the like, the power supply device It may be performed every time at the time of startup, or may be performed periodically.

【0024】図4及び図5は、上記給電装置を物品搬送
システムに適用した場合の送電線配設部分及び被給電側
の構造を概略的に示している。これらの図において、4
0は搬送経路を構成するモノレールであって、工場内等
に高架状態に配設され、ブラケット41を介して天井部
分等に支持されており、このモノレール40の一側部に
上記給電ライン4を構成する送電線が配設されている。
送電線は、モノレール40の一端側で電源装置42に接
続されるとともにモノレール40の他端側で折り返され
てループ状をなす状態で、モノレール40の一側面にハ
ンガー43を介して取り付けられている。上記電源装置
42は、図1中に示した交流電源1、直流電源回路2、
インバータ3等を備えている。
FIG. 4 and FIG. 5 schematically show the structure of the power transmission line arrangement portion and the power-supplied side when the above-mentioned power supply device is applied to an article transport system. In these figures, 4
Reference numeral 0 denotes a monorail which constitutes a transport path, which is disposed in an elevated state in a factory or the like, is supported by a ceiling or the like via a bracket 41, and the power supply line 4 is connected to one side of the monorail 40. The constituent transmission lines are provided.
The transmission line is attached to one side surface of the monorail 40 via a hanger 43 in a state where the transmission line is connected to the power supply 42 at one end of the monorail 40 and is folded at the other end of the monorail 40 to form a loop. . The power supply device 42 includes an AC power supply 1, a DC power supply circuit 2,
An inverter 3 and the like are provided.

【0025】上記モノレール40には搬送台車45が移
動可能に支持されている。この搬送台車45は、モノレ
ール40上を転動する走行用車輪46と、モノレール4
0の上部両側面、下部両側面及び下面に当接するガイド
ローラ47,48と、上記走行用車輪46を駆動するモ
ータ49等を備えるとともに、上記給電ライン4から電
磁誘導により給電される被給電体としてのピックアップ
ユニット50を備えている。このピックアップユニット
50は、磁性材料からなる断面略E字形のコア部材51
と、このコア部材51の中央突出部分51aに巻着され
たピックアップコイル52とを有し、上記モノレール4
0に配設された給電ライン4に対応するように配置され
ている。そして、給電ライン4に交流電流が流れること
により、上記コア部材51を磁路として磁束が形成さ
れ、電磁誘導による起電力が上記ピックアップコイル5
2に生じ、その起電力が図外のコントローラ等を介して
上記モータ49に供給されるようになっている。
On the monorail 40, a carrier 45 is movably supported. The transport vehicle 45 includes traveling wheels 46 that roll on the monorail 40 and the monorail 4.
The power feeder includes guide rollers 47 and 48 in contact with upper and lower sides, lower sides and a lower surface of the motor 0, a motor 49 for driving the running wheels 46, and the like. The pickup unit 50 is provided. The pickup unit 50 includes a core member 51 made of a magnetic material and having a substantially E-shaped cross section.
And a pickup coil 52 wound around a central projecting portion 51a of the core member 51.
It is arranged so as to correspond to the power supply line 4 arranged at 0. When an alternating current flows through the power supply line 4, a magnetic flux is formed using the core member 51 as a magnetic path, and an electromotive force due to electromagnetic induction is generated by the pickup coil 5.
2, and the electromotive force is supplied to the motor 49 via a controller (not shown) or the like.

【0026】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。
The operation of the power supply apparatus according to this embodiment as described above will be described below.

【0027】上記給電ライン4から搬送台車45のピッ
クアップユニット50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
る塵埃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42から給
電ライン4に高周波電流が流される。
By performing non-contact power supply by electromagnetic induction from the power supply line 4 to the pickup unit 50 of the transport carriage 45, dust and sparks are not generated due to abrasion unlike contact power supply. Suitable for use in clean rooms. Then, for this non-contact power supply, a high-frequency current flows from the power supply device 42 having the inverter 3 to the power supply line 4.

【0028】この場合に、上記インバータ3の各トラン
ジスタ15〜18が制御装置30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。さらに、並列
共振用のコンデンサ19等からなる共振回路により、イ
ンバータ3の電流容量が小さくされつつ、給電ライン4
に与えられる電流が大きくされる。また、上記各トラン
ジスタ15〜18で構成されるインバータ3だけでは方
形波の交流となるが、共振回路により出力が正弦波に近
付けられる。
In this case, each of the transistors 15 to 18 of the inverter 3 is driven by a signal from the control device 30 to obtain a high-frequency alternating current. Further, the current capacity of the inverter 3 is reduced by the resonance circuit including the parallel resonance capacitor 19 and the like.
Is increased. In addition, although only the inverter 3 including the transistors 15 to 18 produces a square wave AC, the output is approximated to a sine wave by the resonance circuit.

【0029】ところで、電圧形のインバータ3に対して
並列共振回路を設ける場合には電流制御用のリアクトル
20が必要となり、これだけでは前述のように電圧降下
や高調波が問題となるが、このリアクトル20に直列共
振用のコンデンサ21が接続されていることにより、こ
の回路のインピーダンスが小さくなって電圧降下が抑制
される。
In the case where a parallel resonance circuit is provided for the voltage type inverter 3, a current control reactor 20 is required. This alone causes problems of voltage drop and harmonics as described above. Since the series resonance capacitor 21 is connected to 20, the impedance of this circuit is reduced and the voltage drop is suppressed.

【0030】しかも、前述のように直列共振回路のQの
値を充分に大きくするようにコンデンサ21の容量C2
及びリアクトル20のインダクタンスL2を設定するこ
とが可能であり、このようにQの値を大きくすると、共
振特性の鋭さが増大することにより、相対的に高調波が
小さくなる。従って、高調波によるノイズが他の機器等
に及ぼす悪影響が軽減される。
Further, as described above, the capacitance C2 of the capacitor 21 is set so as to sufficiently increase the value of Q of the series resonance circuit.
In addition, it is possible to set the inductance L2 of the reactor 20. When the value of Q is increased in this way, the sharpness of the resonance characteristics increases, and the harmonics become relatively small. Therefore, adverse effects of noise due to harmonics on other devices and the like are reduced.

【0031】また、Qの値を大きくすると共振帯域が狭
くなり、かつ、直列のコンデンサ21やリヤクトル20
の公称値と実際値との間に誤差があるので、上記公称値
に従って求めた共振周波数とインバータ3の基本周波数
とを一致させておくだけでは、実際の共振帯域とインバ
ータ3の基本周波数との間にずれが生じる可能性がある
が、上記制御装置30において、当実施形態のように図
3に示す手法で周波数調整が行なわれると、上記共振帯
域に対応するようにインバータ3の周波数が適正に調整
される。
When the value of Q is increased, the resonance band is narrowed, and the series capacitor 21 and the reactor 20
Since there is an error between the nominal value and the actual value of the inverter 3, the resonance frequency obtained according to the above-mentioned nominal value and the fundamental frequency of the inverter 3 are simply made to coincide with each other. If the frequency is adjusted by the method shown in FIG. 3 in the control device 30 as in the present embodiment, the frequency of the inverter 3 becomes appropriate so as to correspond to the resonance band. It is adjusted to.

【0032】なお、図4及び図5に示す例では本発明の
装置をモノレール式の搬送システムに適用しているが、
この他にも、電気的な駆動手段を備えて一定経路を移動
する各種の移動体等に対する給電のために本発明の装置
を用いることができる。
In the examples shown in FIGS. 4 and 5, the apparatus of the present invention is applied to a monorail type transport system.
In addition, the apparatus of the present invention can be used to supply power to various moving bodies and the like that move along a fixed path with electric driving means.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上のように本発明の給電装置は、電圧
形インバータを用い、その出力側に送電線と並列に接続
された並列共振用のコンデンサを設けるとともに、上記
送電線と直列に制御用リアクトルと直列共振用のコンデ
ンサとを設けているため、インバータの電流容量は小さ
くし、かつ、装置をコンパクトに構成することができる
ようにしながら、給電を効果的に行なうことができる。
特に、制御用リアクトルに直列共振用のコンデンサを接
続していることにより、この回路のインピーダンスを小
さくして電圧降下を抑制し、しかも、高調波を小さくす
ることができるものである。
As described above, the power supply apparatus of the present invention uses a voltage-source inverter, provides a capacitor for parallel resonance connected in parallel with the transmission line on the output side, and controls the power supply in series with the transmission line. Since the power reactor and the capacitor for series resonance are provided, it is possible to effectively supply power while reducing the current capacity of the inverter and making the device compact.
In particular, by connecting a capacitor for series resonance to the control reactor, it is possible to reduce the impedance of this circuit, suppress a voltage drop, and reduce harmonics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の給電装置の一実施形態を示す回路図で
ある。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a power supply device of the present invention.

【図2】上記給電装置の制御部のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a control unit of the power supply device.

【図3】周波数の制御の一例を示すフローチャートであ
る。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of frequency control.

【図4】上記給電装置を適用した物品搬送システムの概
略正面図である。
FIG. 4 is a schematic front view of an article transport system to which the power supply device is applied.

【図5】上記搬送システムの要部の概略断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view of a main part of the transport system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 直流電源回路 3 インバータ 4 給電ライン(送電線) 19 並列共振用のコンデンサ 20 制御用リアクトル 21 直列共振用のコンデンサ 2 DC power supply circuit 3 Inverter 4 Power supply line (transmission line) 19 Capacitor for parallel resonance 20 Reactor for control 21 Capacitor for series resonance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H02M 7/48 B65G 43/00 L // B65G 43/00 H01F 23/00 B ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H02M 7/48 B65G 43/00 L // B65G 43/00 H01F 23/00 B

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 送電線に対する電源側にインバータを備
え、このインバータに共振回路を設け、上記送電線に高
周波電流を流すようにした給電装置において、直流定電
圧電源に電圧形インバータを接続し、このインバータの
出力側に、送電線と並列に接続された並列共振用のコン
デンサを設けるとともに、上記送電線と直列に制御用リ
アクトルと直列共振用のコンデンサとを設けたことを特
徴とする給電装置。
1. A power supply device comprising: an inverter on a power supply side of a transmission line; a resonance circuit provided in the inverter; and a high-frequency current flowing through the transmission line. A power supply device comprising, on the output side of this inverter, a capacitor for parallel resonance connected in parallel with a power transmission line, and a control reactor and a capacitor for series resonance provided in series with the power transmission line. .
【請求項2】 上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、上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記載の給電装置。
2. An electromotive force generated by electromagnetic induction according to a high-frequency current flowing through the transmission line, wherein the transmission line is disposed on a transportation path in an article transportation system, and the carriage is movable along the transportation path. The power supply device according to claim 1, further comprising a power-supplied body.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008081323A (en) * 2007-10-05 2008-04-10 Mitsubishi Electric Corp Feeder system for elevator with a plurality of cars
WO2018185962A1 (en) * 2017-04-03 2018-10-11 三菱電機株式会社 Power conversion device

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