KR102339735B1 - 무선 트랙 연장 시스템 - Google Patents

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KR102339735B1
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Abstract

본 발명은 무선전원공급용 트랙케이블에 대해 연장트랙 케이블을 연장시키되 그 연장트랙 케이블을 위한 별도의 전력변환 유닛을 구비함 없이 연장트랙 케이블에서도 그 무선전원공급용 트랙케이블과 동일한 수준의 주파수를 갖는 전원공급이 이루어지도록 하는 기술로서, 무선전원공급용 트랙케이블을 1차측으로 하고 연장트랙 케이블을 2차측으로 하고 연장트랙 케이블에 연결되는 유도커플러가 무선전원공급용 트랙케이블에 비접촉으로 배치된 상태에서 그 1차측으로부터 유도되는 고주파 전류를 2차측에 전달함으로써 결과적으로 연장트랙 케이블이 자신에게 전원을 공급하는 별도의 전력변환 장치를 구비하지 않고도 무선전원공급용 트랙케이블과 동일한 수준의 고주파 전류를 흘릴 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 마그네틱 코어가 무한궤도 패턴의 메인트랙 케이블이 비접촉으로 통과할 수 있는 제 1 구획공간과 제 2 구획공간을 갖도록 구성됨으로써 마그네틱 코어가 메인트랙 케이블에 대해 비접촉으로 움직이면서 2차측 전류를 유도할 수 있다는 장점이 있다.

Description

무선 트랙 연장 시스템 {wireless track extension system}
본 발명은 무선전원공급용 트랙케이블에 대해 연장트랙 케이블을 연장시키되 그 연장트랙 케이블을 위한 별도의 전력변환 유닛을 구비함 없이 연장트랙 케이블에서도 그 무선전원공급용 트랙케이블과 동일한 수준의 주파수를 갖는 전원공급이 이루어지도록 하는 기술에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 본 발명은 무선전원공급용 트랙케이블을 1차측으로 하고 연장트랙 케이블을 2차측으로 하고 연장트랙 케이블에 연결되는 유도커플러가 무선전원공급용 트랙케이블에 비접촉으로 배치된 상태에서 그 1차측으로부터 유도되는 고주파 전류를 2차측에 전달함으로써 결과적으로 연장트랙 케이블이 자신에게 전원을 공급하는 별도의 전력변환 장치를 구비하지 않고도 무선전원공급용 트랙케이블과 동일한 수준의 고주파 전류를 흘릴 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 대차(Vehicle)는 고주파 전류가 흐르는 트랙케이블을 따라 이동하면서 그 트랙케이블을 1차측으로 하여 2차측 전류를 유도함에 따라 결과적으로 그 대차는 트랙케이블로부터 전원을 공급받아 이동할 수 있다.
여기서, 그 트랙케이블에 고주파 전류를 흘리기 위해서는 그 트랙케이블에 고주파 인버터가 연결된 상태로 그 고주파 인버터가 그 트랙케이블에 대해 고주파 전류를 흘리게 된다.
그런데, 대차의 이동 영역을 확장할 필요가 있는 경우에는 기존 트랙케이블과 별도의 연장트랙 케이블을 설치할 수 있는데, 이 경우에는 그 연장트랙 케이블에 대해 고주파 전류를 흘리기 위한 연장트랙 케이블용 고주파 인버터가 구비되어야 하는 번거로운 문제가 있다.
이때, 트랙케이블에서 이동하는 대차는 연장트랙 케이블에서도 연장트랙 케이블의 길이방향을 따라 움직여야 하기 때문에 연장트랙 케이블과 트랙케이블에 흐르는 고주파 전류는 상호 간에 동기화 과정을 거쳐야 하는 부수적인 문제점도 있다.
즉, 이미 설치된 트랙케이블에 대해 별도의 연장트랙 케이블 설치하는 경우 필연적으로 그 연장트랙 케이블에 대응하는 전력변환 장치로서 고주파 인버터가 구비되어야 하는 문제와, 이미 설치된 고주파 인버터와 새로이 설치된 전력변환 장치 간의 동기화 및 그 동기화를 위해 각 고주파 인버터를 제어하기 위한 통신 모듈도 구비되어야 하는 번거로운 문제가 있는 것이다.
그에 따라, 연장트랙 케이블이 별도의 고주파 인버터를 통해 고주파 전류를 제공받는 패턴을 배제하고 기존의 트랙케이블에 고주파 전류를 제공하는 고주파 인버터로부터 고주파 전류를 공급받도록 구성함으로써 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결할 수 있는 기술 구현이 요구된다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 연장트랙 케이블을 위한 별도의 전력변환 유닛(예: 고주파 인버터)의 구비없이 메인트랙 케이블의 1차측 전류로부터 유도되는 2차측 전류를 연장트랙 케이블에 제공할 수 있는 무선 트랙 연장 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은 연장트랙 케이블에 고주파 전류를 공급하기 위해 소요될 수 있는 케이블의 비용을 대폭 줄일 수 무선 트랙 연장 시스템을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 무선 트랙 연장 시스템은 자신에 비접촉으로 탑재된 대차 부하에 대해 무선으로 전력을 공급함에 따라 대차 부하가 자신의 길이방향을 이동 가능하게 인터페이스하는 메인트랙 케이블(110); 메인트랙 케이블(110)에 연결된 상태로 메인트랙 케이블(110)에 소정 대역폭의 고주파 전류를 공급하는 고주파 인버터(120); 메인트랙 케이블(110)에 흐르는 1차측 전류로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르며 자신에 비접촉으로 탑재된 OHT 부하에 대해 무선으로 전력을 공급함에 따라 OHT 부하가 자신의 길이방향으로 이동 가능하게 인터페이스하는 연장트랙 케이블(130); 메인트랙 케이블(110)에 비접촉으로 끼워져 메인트랙 케이블(110)에 흐르는 1차측 전류로부터 연장트랙 케이블에 흐르는 2차측 전류의 유도를 담당하는 마그네틱 코어(140); 마그네틱 코어(140)에 감긴 상태로 자신의 양단이 연장트랙 케이블(130)의 양단에 각각 연결되어 마그네틱 코어(140)에 의해 유도되는 2차측 전류를 연장트랙 케이블(130)에 전달하는 연장 유도선(150);을 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 메인트랙 케이블(110)에 대해 연장트랙 케이블(130)과 연장 유도선(150)이 연결됨에 따라 메인트랙 케이블(110)의 인덕턴스로부터 증가된 인덕턴스(이하, '인덕턴스 증가값'라 함)에 대응하여 공진함으로써 인덕턴스 증가값을 보상하도록 연장 유도선(150)에 연결되는 보상 커패시터(160);를 더 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 연장트랙 케이블(130)은 하나의 도선 라인에서 자신의 일단(이하, '타겟 일단부재'라 함)과 자신의 타단(이하, '타겟 타단부재'라 함)이 고정된 상태로 타겟 일단부재와 타겟 타단부재를 잇는 부분이 자체적으로 n회 권선된 멀티 코어 패턴으로 이루어질 수 있다.
그리고, 타겟 일단부재와 타겟 타단부재가 연장 유도선(150)의 양단에 각각 연결됨에 따라 연장트랙 케이블(130)은 메인트랙 케이블(110)의 1차측 전류로부터 마그네틱 코어(140)에 의해 유도되는 2차측 전류를 n배 증가시키도록 구성될 수 있다.
그리고, 마그네틱 코어(140)는, 제 1 코어블록(141); 제 1 코어블록(141)과 대향하여 배치되는 제 2 코어블록(142); 제 1 코어블록(141)의 일단부와 제 2 코어블록(142)의 일단부를 잇는 제 1 외곽브릿지(143); 제 1 외곽브릿지(143)와 대향하여 배치되며 제 1 코어블록(141)의 타단부와 제 2 코어블록(142)의 타단부를 잇는 제 2 외곽브릿지(144); 제 1 외곽브릿지(143)와 제 2 외곽브릿지(144)의 사이에서 제 1 코어블록(141)과 제 2 코어블록(142)을 잇는 미들브릿지(145);를 구비할 수 있다.
이때, 제 1 외곽브릿지(143)와 미들브릿지(145) 사이에 대응하는 제 1 구획공간과 제 2 외곽브릿지(144)와 미들브릿지(145) 사이에 대응하는 제 2 구획공간에 대해 무한궤도 타입으로 이루어진 메인트랙 케이블(110)이 비접촉으로 각각 끼워진 상태를 유지하도록 마그네틱 코어(140)가 동작함에 따라 메인트랙 케이블(110)에 흐르는 1차측 전류로부터 마그네틱 코어(140)가 2차측 전류를 유도하도록 구성될 수 있다.
다른 한편, 고주파 전류가 흐르는 1차측 고주파 케이블의 양단에 연결됨에 따라 1차측 고주파 케이블에 흐르는 전류가 흐르며 일방향으로 제 1 구획공간을 통해 마그네틱 코어(140)에 끼워진 후 미들브릿지(145)를 기준으로 터닝하여 역방향으로 제 2 구획공간을 통해 마그네틱 코어(140)에 재차 끼워짐에 따라 평면상에서 무한궤도 형태를 이루는 메인트랙 연장 케이블(210); 마그네틱 코어(140)의 평면상 이동 범위에서 마그네틱 코어(140)의 일방향 이동한계선을 벗어난 위치에 대응하는 부분의 메인트랙 연장 케이블을 외부에 고정시키는 제 1 고정홀더(220); 제 1 고정홀더(220)와 협동으로 메인트랙 연장 케이블이 길이방향으로 텐션을 갖도록 마그네틱 코어(140)의 평면상 이동 범위에서 마그네틱 코어(140)의 역방향 이동한계선을 벗어난 위치에 대응하는 부분의 메인트랙 연장 케이블을 외부에 고정시키는 제 2 고정홀더(230);를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명은 고주파 전류를 흘리는 메인트랙 케이블에 비접촉으로 연장되는 연장트랙 케이블을 구비하고 메인트랙 케이블의 1차측 전류로부터 2차측 전류를 유도하여 연장트랙 케이블에 전달하는 유도커플러를 구비함에 따라 별도의 전력변환 유닛(예: 고주파 인버터)을 구비하지 않고도 리프트 유닛에 탑재 가능한 연장트랙 케이블을 구현할 수 있다는 장점을 나타낸다.
또한, 본 발명은 메인트랙 케이블에 대해 기구적으로 독립하여 배치되는 연장트랙 케이블을 메인트랙 케이블에 비접촉으로 연결함에도 불구하고 연장트랙 케이블에 흐르는 고주파 전류와 메인트랙 케이블에 흐르는 고주파 전류의 동기화를 위한 케이블이나 그 동기화를 위한 통신 케이블 등을 배제하여 원가절감할 수 있다는 장점도 나타낸다.
또한, 본 발명은 마그네틱 코어가 무한궤도 패턴의 메인트랙 케이블이 비접촉으로 통과할 수 있는 제 1 구획공간과 제 2 구획공간을 갖도록 구성됨으로써 마그네틱 코어가 메인트랙 케이블에 대해 비접촉으로 움직이면서 2차측 전류를 유도할 수 있다는 장점을 나타낸다.
[도 1]은 본 발명에 따른 무선 트랙 연장 시스템을 개략적으로 도시한 예시도,
[도 2]는 [도 1]에서 구간별로 전류의 흐름을 표시한 예시도,
[도 3]은 [도 1]에서 연장 유도선에 보상 커패시터가 설치된 상태를 나타낸 도면,
[도 4]는 [도 3]에서 보상 커패시터 부분을 발췌하여 개략적인 회로도로 모델링한 예시도,
[도 5]는 본 발명의 구성인 연장트랙 케이블을 발췌하여 개략적으로 확대 도시한 도면,
[도 6]은 본 발명의 구성인 마그네틱 코어를 발췌하여 그 개략적인 단면을 확대 도시한 도면,
[도 7]은 본 발명에 따른 무선 트랙 연장 시스템이 사용되고 있는 일례를 도시한 예시도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
[도 1]은 본 발명에 따른 무선 트랙 연장 시스템을 개략적으로 도시한 예시도이고, [도 2]는 [도 1]에서 구간별로 전류의 흐름을 표시한 예시도이고, [도 3]은 [도 1]에서 연장 유도선에 보상 커패시터가 설치된 상태를 나타낸 도면이고, [도 4]는 [도 3]에서 보상 커패시터 부분을 발췌하여 개략적인 회로도로 모델링한 예시도이다.
[도 1] 내지 [도 4]를 참조하면, 본 발명에 따른 무선 트랙 연장 시스템은 메인트랙 케이블(110), 고주파 인버터(120), 연장트랙 케이블(130), 마그네틱 코어(140), 연장 유도선(150)을 포함하여 구성될 수 있다.
메인트랙 케이블(110)은 [도 1] 내지 [도 3]을 참조하면 자신의 트랙에 고주파 전류를 흘림에 따라 자신에 비접촉으로 탑재된 대차(vehicle : 2) 부하에 대해 무선으로 전력을 공급할 수 있다.
그 결과, 대차(vehicle : 2)는 메인트랙 케이블(110)을 1차측으로 하는 2차측의 유도전류를 생성함에 따라 결과적으로 메인트랙 케이블(110)의 길이 방향으로 이동할 수 있게 된다.
여기서, 메인트랙 케이블(110)에는 복수의 대차가 이동할 수 있으며, 메인트랙 케이블(110)이 설치된 이후에 그 메인트랙 케이블(110) 상을 이동하는 대차(vehicle : 2)가 이동할 수 있는 다른 트랙 케이블을 추가하여 연장할 수 있는데, 이러한 경우 그 메인트랙 케이블(110)과 다른 연장트랙 케이블(130) 간에는 해당 대차(vehicle : 2)가 공급받는 유도전류의 주파수가 동일하여야 하는 해결과제가 있다.
고주파 인버터(120)는 [도 1] 내지 [도 3]에서와 같이 메인트랙 케이블(110)에 연결된 상태로 그 메인트랙 케이블(110)에 대해 소정 대역폭의 고주파 전류를 흘리도록 구성된다.
연장트랙 케이블(130)은 [도 1] 내지 [도 4]에서와 같이 메인트랙 케이블(110)에 흐르는 1차측 전류(i1)로부터 유도되는 2차측 전류(i2)가 흐르도록 구성된다.
그 결과, 연장트랙 케이블(130)은 자신에 비접촉으로 탑재되는 대차(vehicle : 2') 부하에 대해 무선으로 전력을 공급할 수 있고 결과적으로 그 대차(vehicle : 2')는 연장트랙 케이블(130)의 길이 방향을 따라 지속적으로 유도 전류를 공급받으면서 이동할 수 있게 한다.
이처럼, 메인트랙 케이블(110)과 연장트랙 케이블(130)을 넘나드는 대차(vehicle : 2, 2')가 메인트랙 케이블(110)과 연장트랙 케이블(130)로부터 동일한 주파수의 고주파 전류를 제공받기 위해서는 [도 1] 내지 [도 3]에서와 같이 마그네틱 코어(140)가 필요하다.
마그네틱 코어(140)는 메인트랙 케이블(110)에 비접촉으로 끼워져 메인트랙 케이블(110)에 흐르는 1차측 전류(i1)로부터 연장트랙 케이블(130)에 흐르는 2차측 전류(i2)의 유도를 담당할 수 있다.
마그네틱 코어(140)의 구체적인 구성에 대해서는 아래의 [도 6]과 [도 7]을 통해 상세히 살펴보기로 한다.
연장 유도선(150)은 마그네틱 코어(140)에 복수 회 감긴 상태로 [도 1] 내지 [도 3]에서와 같이 자신의 양단이 연장트랙 케이블(130)의 양단에 각각 연결되어 마그네틱 코어(140)에 의해 유도되는 2차측 전류(i2)를 연장트랙 케이블(130)에 전달하도록 구성될 수 있다.
한편, [도 3]과 [도 4]를 참조하면, 본 발명에 따른 무선 트랙 연장 시스템은 보상 커패시터(160)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
보상 커패시터(260)는 [도 3]과 [도 4]에서와 같이 연장 유도선(140)에 장착될 수 있다.
즉, 메인트랙 케이블(110)에 대해 연장트랙 케이블(130)과 연장 유도선(150)이 연결됨으로 인해 메인트랙 케이블(110)의 인덕턴스로부터 증가된 인덕턴스(이하, '인덕턴스 증가값'이라 함)를 보상 커패시터(260)가 보상한다.
예컨대, [도 2] 상의 고주파 인버터(120)는 메인트랙 케이블(110)의 인덕턴스값을 감안하여 메인트랙 케이블(110) 상에서 최적의 공진이 발생할 수 있도록 고주파 전류를 그 메인트랙 케이블(110)에 흘린다.
그런데, 메인트랙 케이블(110)에는 유도 커플러(140)를 매개로 하여 연장 유도선(150)과 연장트랙 케이블(130)이 연결되어 있지만, 고주파 인버터(120)는 애초에 설정된 패턴으로 고주파 전류를 메인트랙 케이블(110)에 흘린다.
결과적으로, 메인트랙 케이블(110) 상의 인덕턴스에 더하여 연장 유도선(150)과 연장트랙 케이블(130)에 대응하는 케이블 상의 자체 인덕턴스값이 증가하게 되므로 고주파 인버터(120)로부터 공급되는 고주파 전류가 연장 유도선(150)이나 연장트랙 케이블(130)에서도 제대로 공진하기 위해서는 그 '인덕턴스 증가값'에 대응하는 커패시턴스를 보상해 주어야 한다.
이를 위해, [도 3]과 [도 4]에서와 같이 보상 커패시터(160)가 연장 유도선(150)에 장착되었다.
한편, [도 4]에서와 같이 보상 커패시터(160)의 크기(C)는 아래의 수학식으로 나타낼 수 있다.
Figure 112020049699328-pat00001
(여기서, C는 '보상 커패시터(160)'를 나타내고, f는 주파수를 나타내며 L130은 연장 유도선(150)과 연장트랙 케이블(130)에 대응하는 '인덕턴스 증가값'을 나타낸다.)
[도 5]는 본 발명의 구성인 연장트랙 케이블을 발췌하여 개략적으로 확대 도시한 도면이다.
[도 2]와 [도 5]를 참조하면, 연장트랙 케이블(130)은 하나의 도선 라인에서 자신의 일단(이하, '타겟 일단부재 : 131a'라 함)과 자신의 타단(이하, '타겟 타단부재 : 131b'라 함)이 고정된 상태로 타겟 일단부재(131a)와 타겟 타단부재(131b)를 각 단부로 하는 도선이 [도 5]에서와 같이 자체적으로 n회 권선된 멀티 코어 패턴으로 구성될 수 있다.
여기서, n은 자연수에 한정되지 않고 1.5와 같이 자연수와 소수의 합으로 이루어질 수도 있다.
이때, [도 2]와 [도 5]에서와 같이 연장트랙 케이블(130)의 타겟 일단부재(131a)와 타겟 타단부재(131b)가 연장 유도선(150)의 양단에 각각 연결됨에 따라 연장트랙 케이블(130)은 메인트랙 케이블(110)의 1차측 전류로부터 마그네틱 코어(140)에 의해 유도되는 2차측 전류를 n배 증가시킬 수 있다.
한편, 연장 유도선(150)이 마그네틱 코어(140)에 [도 2]에서와 같이 m회 권선되면 [도 2]에서와 같이 마그네틱 코어(140)에 의해 유도되는 2차측 전류는 메인트랙 케이블(110)에 흐르는 전류보다 1/m로 감소된다.
즉, [도 2]에서와 같이 메인트랙 케이블(110)에 흐르는 1차측 전류(i1)가 80A이고 마그네틱 코어(140)에 대한 연장 유도선(150)의 권선수(Ncore)가 8 turns이면 마그네틱 코어(140)에 의해 유도되는 2차측 전류(i2)는 80A의 1/8인 10A가 되는 것이다.
여기서, m은 자연수에 한정되지 않고 1.5와 같이 자연수와 소수의 합으로 이루어질 수도 있다. 이는 연장 유도선(150)이 마그네틱 코어(140)에 1.5 turn인 1.5회 권선된 경우를 예로 들 수 있다.
이어서, 앞서 살펴 본 바와 같이 연장트랙 케이블(130)의 타겟 일단부재(131a)와 타겟 타단부재(131b)를 각 단부로 하는 도선이 [도 2]에서와 같이 자체적으로 감긴 권선수(Ncable)가 8 turns이면 10A인 2차측 전류(i2)는 연장트랙 케이블(130) 상에서는 8배 증가하게 되어 결과적으로 다시 메인트랙 케이블(110) 상의 1차측 전류(i1)와 동일한 80A의 전류(i3)를 흘리게 된다.
이처럼, 마그네틱 코어(140)에 권선되는 권선수(Ncore)와 연장트랙 케이블(130) 상에서 자체적으로 권선되는 권선수(Ncable)를 조정함으로써 메인트랙 케이블(110) 상의 1차측 전류(i1)를 그대로 연장트랙 케이블(130) 상에 흐르는 전류(i3)로 유도시킬 수 있으면서도 마그네틱 코어(140)와 연장 유도선(150)을 경유하는 과정에서는 상대적으로 낮은 전류(i2)를 흘림에 따라 마그네틱 코어(140)에서의 저항으로 인한 열발생을 억제할 수 있게 된다.
[도 6]은 본 발명의 구성인 마그네틱 코어를 발췌하여 그 개략적인 단면을 확대 도시한 도면이고, [도 7]은 본 발명에 따른 무선 트랙 연장 시스템이 사용되고 있는 일례를 도시한 예시도이다.
먼저, 메인트랙 케이블(110)이 설치된 이후 연장트랙 케이블(130)을 비접촉으로 연결해야 하는 상황에서 어떻게 메인트랙 케이블(110)에 흐르는 트랙전류와 동일한 수준의 트랙전류를 연장트랙 케이블(130)에 인가시킬 것인가의 해결과제가 있다.
이를 위해, 연장트랙 케이블(130)에 마그네틱 코어(140)를 연결시키고 이 마그네틱 코어(140)가 메인트랙 케이블(110)에 비접촉으로 끼워진 상태에서 메인트랙 케이블(110)의 길이방향으로 움직임이 가능하도록 함에 따라 결과적으로 마그네틱 코어(140)가 메인트랙 케이블(110)의 1차측 전류로부터 2차측 전류를 유도하여 연장트랙 케이블(130)에 전달하도록 구성하였다.
예컨대, [도 7]에서와 같이 연장트랙 케이블(130)이 상하방향으로 움직이는 리프트 유닛(4)에 장착된 상태로 그 리프트 유닛(4)과 상하방향으로 움직이는 경우 연장트랙 케이블(130)에 연결되는 마그네틱 코어(140)가 리프트 유닛(4)과 함께 상하방향으로 움직이면서 메인트랙 케이블(110)의 연장선인 메인트랙 연장 케이블(210)의 길이방향을 따라 비접촉으로 슬라이딩하도록 구성될 수 있다.
이처럼, 마그네틱 코어(140)가 [도 7]에서와 같이 연직 상하방향으로 움직일 때 정지 상태인 메인트랙 케이블(110) 또는 메인트랙 연장 케이블(210)의 길이 방향으로 메인트랙 케이블(110) 또는 메인트랙 연장 케이블(210)에 대해 비접촉으로 움직임에 따라 자연적으로 메인트랙 케이블(110)의 1차측 전류가 마그네틱 코어(140)에 유도될 수 있다.
이를 위해, 마그네틱 코어(140)는 [도 6]에서와 같이 제 1 코어블록(141), 제 2 코어블록(142), 제 1 외곽브릿지(143), 제 2 외곽브릿지(144), 미들브릿지(145)를 구비함에 따라 무한궤도 형태의 메인트랙 연장 케이블(210)이 [도 7]에서와 같이 통과할 수 있도록 예컨대, [도 6]에서와 같이 제 1 구획공간(S1)과 제 2 구획공간(S2)을 구비하였다.
상세하게, 제 1 코어블록(141)은 [도 6]에서와 같이 하나의 블록 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 제 2 코어블록(142)도 [도 6]과 [도 7]에서와 같이 제 1 코어블록(141)과 유사한 형태로 형성되어 제 1 코어블록(141)과 대향하여 배치될 수 있다.
이어서, 제 1 외곽브릿지(143)는 [도 6]과 [도 7]에서와 같이 제 1 코어블록(141)의 일단부와 제 2 코어블록(142)의 일단부를 연결하는 형태로 구성될 수 있다.
이때, 제 2 외곽브릿지(144)는 [도 6]과 [도 7]에서와 같이 제 1 외곽브릿지(143)와 유사한 형태로 형성되어 제 1 외곽브릿지(143)와 대향하여 배치될 수 있으며 제 1 코어블록(141)의 타단부와 제 2 코어블록(142)의 타단부를 잇는 형태로 구성될 수 있다.
또한, 미들브릿지(145)는 [도 6]과 [도 7]에서와 같이 제 2 외곽브릿지(144)와 유사한 형태로 형성되어 제 1 외곽브릿지(143)와 제 2 외곽브릿지(144)의 사이에서 제 1 코어블록(141)과 제 2 코어블록(142)을 연결하는 형태로 구성될 수 있다.
여기서, 마그네틱 코어(140)의 구체적인 구조를 설명하기 위하여 제 1 코어블록(141), 제 2 코어블록(142), 제 1 외곽브릿지(143), 제 2 외곽브릿지(144), 미들브릿지(145)를 구분하여 설명하고 도시하였지만 마그네틱 코어(140) 전체를 원바디로 구성할 수도 있고 제 1 코어블록(141), 제 1 외곽브릿지(143), 제 2 외곽브릿지(144), 미들브릿지(145)를 원바디로 구성한 후 제 2 코어블록(142)을 접합하는 형태로 구현할 수도 있다.
이때, 제 1 외곽브릿지(143)와 미들브릿지(145) 사이에 대응하는 제 1 구획공간(S1)과 제 2 외곽브릿지(144)와 미들브릿지(145) 사이에 대응하는 제 2 구획공간(S2)에 대해 무한궤도 타입으로 이루어진 메인트랙 케이블(110) 또는 메인트랙 케이블(110)에 연결된 메인트랙 연장 케이블(210)이 [도 7]에서와 같이 비접촉으로 각각 끼워진 상태를 유지하면서 마그네틱 코어(140)가 상하방향으로 동작하도록 구성될 수 있다.
그 결과, 메인트랙 케이블(110)과 메인트랙 연장 케이블(210)에 흐르는 1차측 전류로부터 마그네틱 코어(140)가 비접촉된 상태로 2차측 전류를 유도할 수 있게 된다.
다른 한편, 본 발명에 따른 무선 트랙 연장 시스템은 [도 7]에서와 같이 메인트랙 연장 케이블(210), 제 1 고정홀더(220), 제 2 고정홀더(230)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
메인트랙 연장 케이블(210)은 [도 6]과 [도 7]에서와 같이 고주파 전류가 흐르는 1차측 고주파 케이블로서의 메인트랙 케이블(110) 양단에 연결됨에 따라 메인트랙 케이블(110)에 흐르는 전류가 흐르며 [도 7]에서와 같이 연직 하방으로 제 1 구획공간(S1)을 통해 마그네틱 코어(140)에 끼워진 후 [도 6] 상의 미들브릿지(145)를 기준으로 [도 7]에서와 같이 터닝하여 연직 상방으로 제 2 구획공간(S2)을 통해 마그네틱 코어(140)에 재차 끼워짐에 따라 메인트랙 연장 케이블(210)은 연직 상하방향으로 무한궤도 형태를 이룬다.
제 1 고정홀더(220)는 마그네틱 코어(140)의 평면상 이동 범위에서 마그네틱 코어(140)의 일방향 이동한계선, 예컨대 [도 7]에서 연직 상방향 한계선을 벗어난 위치에 대응하는 부분의 메인트랙 연장 케이블(210)을 [도 7]과 같이 외부에 고정시킬 수 있다.
제 2 고정홀더(230)는 제 1 고정홀더(220)와 협동으로 메인트랙 연장 케이블(210)이 길이방향으로 텐션을 갖도록 마그네틱 코어(140)의 평면상 이동 범위에서 [도 7]에서와 같이 마그네틱 코어(140)의 역방향 이동한계선, 예컨대 [도 7]에서 연직 하방향 한계선을 벗어난 위치에 대응하는 부분의 메인트랙 연장 케이블(210)을 외부에 고정시킬 수 있다.
이처럼, [도 7]에서와 같이 제 1 고정홀더(220)와 제 2 고정홀더(230)가 메인트랙 연장 케이블(210)을 상하방향으로 팽팽하게 고정시킴에 따라 마그네틱 코어(140)가 상하방향으로 팽팽한 상태의 메인트랙 연장 케이블(210)에 비접촉으로 끼워진 후에는 그 마그네틱 코어(140)가 연직 상하방향으로 움직이기만 하면 마그네틱 코어(140)는 메인트랙 연장 케이블(210)에 비접촉된 상태를 유지하면서 그 메인트랙 연장 케이블(210)에 흐르는 1차측 전류로부터 2차측 전류를 유도할 수 있게 된다.
이때, 메인트랙 케이블(110)은 연장트랙 케이블(130)에 흐르는 2차측 전류에 대응하는 [도 2] 상의 1차측 전류(i1)가 흐르며 자신에 비접촉으로 탑재된 [도 7] 상의 대차(2) 부하에 대해 무선으로 전력을 공급함에 따라 그 대차(2)가 자신의 길이방향으로 이동 가능하게 인터페이스한다.
그리고, 고주파 인버터(120)는 [도 2]와 [도 7]에서와 같이 메인트랙 케이블(110)에 연결된 상태로 메인트랙 케이블(110)에 소정 대역폭의 고주파 전류를 공급하도록 구성된다.
2, 2' : 대차
4 : 리프트 유닛
110 : 메인트랙 케이블
120 : 고주파 인버터
130 : 연장트랙 케이블
131a : 소선 일단부재
131b : 소선 타단부재
132 : 피복
140 : 마그네틱 코어
141 : 제 1 코어블록
142 : 제 2 코어블록
143 : 제 1 외곽브릿지
144 : 제 2 외곽브릿지
145 : 미들브릿지
150 : 연장 유도선
160 : 보상 커패시터
210 : 메인트랙 연장 케이블
220 : 제 1 고정홀더
230 : 제 2 고정홀더
S1 : 제 1 구획공간
S2 : 제 2 구획공간
T : 터미널박스

Claims (5)

  1. 자신에 비접촉으로 탑재된 대차 부하에 대해 무선으로 전력을 공급함에 따라 상기 대차 부하가 자신의 길이방향을 이동 가능하게 인터페이스하는 메인트랙 케이블(110);
    상기 메인트랙 케이블(110)에 연결된 상태로 상기 메인트랙 케이블(110)에 소정 대역폭의 고주파 전류를 공급하는 고주파 인버터(120);
    상기 메인트랙 케이블(110)에 흐르는 1차측 전류로부터 유도되는 2차측 전류가 흐르며 자신에 비접촉으로 탑재된 OHT 부하에 대해 무선으로 전력을 공급함에 따라 상기 OHT 부하가 자신의 길이방향으로 이동 가능하게 인터페이스하는 연장트랙 케이블(130);
    상기 메인트랙 케이블(110)에 비접촉으로 끼워져 상기 메인트랙 케이블(110)에 흐르는 1차측 전류로부터 상기 연장트랙 케이블에 흐르는 2차측 전류의 유도를 담당하는 마그네틱 코어(140);
    상기 마그네틱 코어(140)에 감긴 상태로 자신의 양단이 상기 연장트랙 케이블(130)의 양단에 각각 연결되어 상기 마그네틱 코어(140)에 의해 유도되는 2차측 전류를 상기 연장트랙 케이블(130)에 전달하는 연장 유도선(150);
    을 포함하여 구성되고,
    상기 마그네틱 코어(140)는,
    제 1 코어블록(141);
    상기 제 1 코어블록(141)과 대향하여 배치되는 제 2 코어블록(142);
    상기 제 1 코어블록(141)의 일단부와 상기 제 2 코어블록(142)의 일단부를 잇는 제 1 외곽브릿지(143);
    상기 제 1 외곽브릿지(143)와 대향하여 배치되며 상기 제 1 코어블록(141)의 타단부와 상기 제 2 코어블록(142)의 타단부를 잇는 제 2 외곽브릿지(144);
    상기 제 1 외곽브릿지(143)와 상기 제 2 외곽브릿지(144)의 사이에서 상기 제 1 코어블록(141)과 상기 제 2 코어블록(142)을 잇는 미들브릿지(145);
    를 구비하고,
    상기 제 1 외곽브릿지(143)와 상기 미들브릿지(145) 사이에 대응하는 제 1 구획공간과 상기 제 2 외곽브릿지(144)와 상기 미들브릿지(145) 사이에 대응하는 제 2 구획공간에 대해 무한궤도 타입으로 이루어진 상기 메인트랙 케이블(110)이 비접촉으로 각각 끼워진 상태를 유지하도록 상기 마그네틱 코어(140)가 동작함에 따라 상기 메인트랙 케이블(110)에 흐르는 1차측 전류로부터 상기 마그네틱 코어(140)가 2차측 전류를 유도하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 트랙 연장 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인트랙 케이블(110)에 대해 상기 연장트랙 케이블(130)과 상기 연장 유도선(150)이 연결됨에 따라 상기 메인트랙 케이블(110)의 인덕턴스로부터 증가된 인덕턴스(이하, '인덕턴스 증가값'라 함)에 대응하여 공진함으로써 상기 인덕턴스 증가값을 보상하도록 상기 연장 유도선(150)에 연결되는 보상 커패시터(160);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 트랙 연장 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 연장트랙 케이블(130)은 하나의 도선 라인에서 자신의 일단(이하, '타겟 일단부재'라 함)과 자신의 타단(이하, '타겟 타단부재'라 함)이 고정된 상태로 상기 타겟 일단부재와 상기 타겟 타단부재를 잇는 부분이 자체적으로 n회 권선된 멀티 코어 패턴으로 이루어지고,
    상기 타겟 일단부재와 상기 타겟 타단부재가 상기 연장 유도선(150)의 양단에 각각 연결됨에 따라 상기 연장트랙 케이블(130)은 상기 메인트랙 케이블(110)의 1차측 전류로부터 상기 마그네틱 코어(140)에 의해 유도되는 2차측 전류를 n배 증가시키는 것을 특징으로 하는 무선 트랙 연장 시스템.
  4. 삭제
  5. 청구항 3에 있어서,
    고주파 전류가 흐르는 1차측 고주파 케이블의 양단에 연결됨에 따라 상기 1차측 고주파 케이블에 흐르는 전류가 흐르며 일방향으로 상기 제 1 구획공간을 통해 상기 마그네틱 코어(140)에 끼워진 후 상기 미들브릿지(145)를 기준으로 터닝하여 역방향으로 상기 제 2 구획공간을 통해 상기 마그네틱 코어(140)에 재차 끼워짐에 따라 평면상에서 무한궤도 형태를 이루는 메인트랙 연장 케이블(210);
    상기 마그네틱 코어(140)의 평면상 이동 범위에서 상기 마그네틱 코어(140)의 일방향 이동한계선을 벗어난 위치에 대응하는 부분의 상기 메인트랙 연장 케이블을 외부에 고정시키는 제 1 고정홀더(220);
    상기 제 1 고정홀더(220)와 협동으로 상기 메인트랙 연장 케이블이 길이방향으로 텐션을 갖도록 상기 마그네틱 코어(140)의 평면상 이동 범위에서 상기 마그네틱 코어(140)의 역방향 이동한계선을 벗어난 위치에 대응하는 부분의 상기 메인트랙 연장 케이블을 외부에 고정시키는 제 2 고정홀더(230);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 트랙 연장 시스템.
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