CABLE MULTICONDUCTOR DE CORRIENTE DE ALTA FRECUENCIA Y EQUIPO DE ALIMENTACION DE POTENCIA PARA UNO O MAS CUERPOS MOVIBLES QUE USAN DICHO CABLE.

Un cable multiconductor (1; 41) de corriente de alta frecuencia que comprende una pluralidad de hilos eléctricos cubiertos (2,

3, 4; 42, 43), y un circuito de equilibrado de la corriente para una corriente de alta frecuencia que circula a través de cada uno de dichos hilos eléctricos (2, 3, 4; 42, 43), caracterizado porque el circuito de equilibrado de la corriente está formado por hilos eléctricos formando mazos (2, 3, 4; 42, 43) equiespaciados desde el centro del cable (1; 41), y haciendo pasar los mazos (A, B, C; D, E) a través de un cuerpo magnético (5; 45) de tal manera que los amperios vuelta o densidades de corriente llegan a ser las mismas

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP00/00600.

Solicitante: DAIFUKU CO., LTD..

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 2-11, MITEJIMA 3-CHOME, NISHI-YODOGAWA-KU,OSAKA-SHI, OSAKA 555-0012.

Inventor/es: NISHINO,SHUZO DAIFUKU CO.,LTD.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 12 de Mayo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H01B7/30 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01B CABLES; CONDUCTORES; AISLADORES; ,o EMPLEO DE MATERIALES ESPECIFICOS POR SUS PROPIEDADES CONDUCTORAS, AISLANTES O DIELECTRICAS (empleo por las propiedades magnéticas H01F 1/00; guías de ondas H01P). › H01B 7/00 Conductores o cables aislados caracterizados por su forma. › con disposiciones para reducir pérdidas en los conductores cuando llevan corriente alterna, p. ej. debidas al efecto pelicular.

Clasificación PCT:

  • B60L5/00 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B60 VEHICULOS EN GENERAL.B60L PROPULSION DE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE (disposición o montaje de conjuntos de propulsión eléctrica o de varios motores principales diferentes para una propulsión recíproca o común sobre los vehículos B60K 1/00, B60K 6/20; disposición o montaje de la transmisión eléctrica en los vehículos B60K 17/12, B60K 17/14; prevención del patinado de las ruedas reduciendo la fuerza motriz en vehículos sobre raíles B61C 15/08; máquinas dinamoeléctricas H02K; control o regulación de motores H02P ); SUMINISTRO DE LA ENERGIA ELECTRICA AL EQUIPO AUXILIAR DE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE; (circuitos eléctricos para el acoplamiento de vehículos B60D 1/64; calefacción eléctrica para vehículos B60H 1/00 ); SISTEMAS DE FRENOS ELECTRODINAMICOS PARA VEHICULOS, EN GENERAL (control o regulación de motores H02P ); SUSPENSION O LEVITACION MAGNETICAS PARA VEHICULOS; CONTROL DE LOS PARAMETROS DE FUNCIONAMIENTO SOBRE LOS VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE SEGURIDAD SOBRE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE. › Colectores de corriente para líneas de alimentación de energía sobre los vehículos propulsados eléctricamente.
  • H01B7/30 H01B 7/00 […] › con disposiciones para reducir pérdidas en los conductores cuando llevan corriente alterna, p. ej. debidas al efecto pelicular.
  • H02J17/00 H […] › H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02J CIRCUITOS O SISTEMAS PARA LA ALIMENTACION O DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA; SISTEMAS PARA LA ACUMULACION DE ENERGIA ELECTRICA (circuitos de alimentación de energía paralos aparatos de medida de rayos X, rayos gamma, radiaciones corpusculares o de las radiaciones cósmicas G01T 1/175; circuitos de alimentación de energía eléctrica especialmente adaptados para su uso en relojes electrónicos sin partes móviles G04G 19/00; para computadores digitales G06F 1/18; para los tubos de descargar H01J 37/248; circuitos o aparatos para la conversión de la potencia eléctrica, disposiciones para su control o regulación H02M; control de una combinación máquina motriz-generador, control interrelacionado de varios motores H02P; control de energía a alta frecuencia H03L; utilización complementaria de línea o red de energía para transmisión de información H04B). › Sistemas para la alimentación o la distribución de energía por ondas electromagnéticas.

Clasificación antigua:

  • B60L5/00 B60L […] › Colectores de corriente para líneas de alimentación de energía sobre los vehículos propulsados eléctricamente.
  • H01B7/30 H01B 7/00 […] › con disposiciones para reducir pérdidas en los conductores cuando llevan corriente alterna, p. ej. debidas al efecto pelicular.
  • H02J17/00 H02J […] › Sistemas para la alimentación o la distribución de energía por ondas electromagnéticas.

Fragmento de la descripción:

Cable multiconductor de corriente de alta frecuencia y equipo de alimentación de potencia para uno o más cuerpos movibles que usan dicho cable.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un cable multiconductor de corriente de alta frecuencia y un equipo de alimentación para uno o más cuerpos movibles que usen el cable multiconductor de corriente de alta frecuencia.

Técnica anterior

En cuanto a un equipo de alimentación conocido para alimentar la corriente de alta frecuencia desde una fuente de potencia usando un cable multiconductor de corriente de alta frecuencia, se describe uno, por ejemplo, en la Patente Japonesa Kokai Hei 6-153305.

En el equipo de alimentación, una linea (línea de inducción) a la cual se alimenta una corriente de alta frecuencia dada desde un dispositivo de fuente de potencia se extiende a lo largo de un carril de guiado (un ejemplo de linea movible) para un carruaje (un ejemplo de cuerpo movible), y el carruaje es proporcionado con una bobina captadora que es alimentada desde la linea de inducción en una manera sin contacto. En el carruaje, conectado en paralelo con la bobina captadora hay un condensador que coopera con la bobina captadora para constituir un circuito de resonancia que resuena a la frecuencia en la linea de inducción, teniendo el condensador un circuito de rectificación/alisamiento conectado al mismo. Además, conectado a este, circuito de rectificación/alisamiento hay un circuito de potencia de estabilización para mantener la tensión de salida con un valor de referencia. A través de un inversor, este circuito de estabilización de potencia alimenta un motor, que corresponde a una carga, conectado a las ruedas de desplazamiento del carruaje.

La corriente de alta frecuencia alimentada desde el dispositivo de fuente de potencia a la linea de inducción se concentra cerca de la superficie de conductora debido al efecto superficial, lo cual significa que el área de la sección transversal eficaz del conductor disminuye, con el resultado de que la resistencia de la línea se hace mayor que cuando la corriente continua se hace pasar a través de la línea; la resistencia aumenta también con el aumento de la frecuencia. Para evitar la pérdida originada por el incremento de la resistencia debida al efecto superficial, se usan extensamente alambres "litz" (conductores de pequeño diámetro trenzados juntos, revestidos de esmalte) como cables para que pasen líneas con corrientes de alta frecuencia través de los mismos.

No obstante, el cable conocido descrito anteriormente presenta los problemas siguientes.

1. El cable que usa el alambre "litz" exige eliminar el esmalte y soldarlo cuando ha de ser conectado; por tanto, la preparación del terminal es engorrosa y resulta difícil mantener la calidad y flabilidad de esa preparación del terminal.

2. Los alambres "litz", que son caros, constituyen un factor en el alto coste de la instalación.

Para resolver tales problemas de una manera sencilla, se contempla la utilización de un cable multiconductor formado por un mazo compuesto de una pluralidad de conductores revestidos de vinilo. Los cables de multiconductores no requieren soldadura y permiten el uso de terminales ondulados, que facilitan por tanto extraordinariamente la preparación del terminal, y su coste es alrededor de la mitad del compuesto de los alambres "litz".

No obstante, como un factor que origina un incremento en la resistencia de la línea cuando la corriente de alta frecuencia se hace pasar a través de la misma, además del efecto superficial, existe el efecto de proximidad. Esto sucede de tal manera que cuando un conductor está presente en la proximidad de un conductor opuesto, la corriente de alta frecuencia que se concentra cerca de la superficie del conductor debida al efecto superficial produce una fuerza contraelectromotriz en el conductor opuesto, cambiando la distribución de la corriente.

El cable multiconductor establece una diferencia en la fase de la corriente entre los conductores dispuestos a diferentes distancias del centro. Y cuanto más cerca del centro está dispuesto un hilo eléctrico, mayor es el número de hilos eléctricos que reciben el efecto; por lo tanto, como se muestra en la Figura 12, los hilos eléctricos dispuestos más cerca del centro tienen, como un resultado, una corriente y que circula a través del mismo que tiene una componente opuesta en dirección a una corriente x que circula a través de los hilos eléctricos exteriores, de modo que una corriente de circulación circula a través de la linea, originando un incremento en la resistencia. Puesto que el paso de una, gran corriente de alta frecuencia es seguido por una gran pérdida debida a esta resistencia, el cable multiconductor no ha sido adecuado para ser usado como una linea para el paso de corrientes de alta frecuencia. En la Figura 12, un cable multiconductor 31 se usa como un cable de corriente de alta frecuencia con los alambres eléctricos 32 enfardados en cada extremo y teniendo un terminal ondulado 33 fijado al mismo.

Además, el efecto de proximidad puede ser eliminado difícilmente mediante la utilización de un alambre "litz". Particularmente, en la preparación del terminal un cierto número de alambres "litz" son soldados simultáneamente para la unificación, por lo que una diferencia en la fase de la corriente tiende a ocurrir a causa de la diferencia en la disposición espacial cuando los alambres "litz" individuales son trenzados, originando por tanto un incremento en la resistencia.

El documento DE 197 16 499 A1 muestra un conductor de conexión de red que comprende una pluralidad de alambres eléctricos cubiertos que son trenzados juntos y encerrados mediante un cierto número de anillos de ferrita. Según este documento los alambres eléctricos cubiertos pueden atravesar los anillos aisladamente o como un mazo.

La invención tiene por objeto eliminar el efecto de proximidad en un cable multiconductor de alta frecuencia.

Para conseguir este objeto el cable multiconductor de corriente de alta frecuencia de la invención comprende un circuito de equilibrado de la corriente que está formado por alambres eléctricos en forma de mazos equiespaciados desde el centro del cable, y haciendo pasar los mazos a través de un cuerpo magnético de tal manera que las vueltas por amperio o las densidades de corriente llegan a ser las mismas.

Según esta disposición, la fuerza contraelectromotriz producida debida a la diferencia en la disposición espacial cuando los alambres eléctricos del alimentador son trenzados es cancelada por un circuito de equilibrado de la corriente, que fuerza los alambres eléctricos individuales del alimentador a aceptar exactamente la misma fase y valor de la corriente, con el resultado de que se evita un incremento en la resistencia debido al efecto de proximidad; por lo tanto, se obtiene una linea que padece menor pérdida de resistencia.

Además, un equipo de alimentación de potencia para uno o más cuerpos movibles que usa el cable multiconductor de corriente de alta frecuencia de la invención es un equipo de alimentación que comprende una línea de inducción que se extiende a lo largo de una trayectoria que se mueve del uno o más cuerpos que se mueven y que suministra una corriente de alta frecuencia constante desde un dispositivo fuente de potencia, y una bobina de almacenamiento de energía proporcionada en cada cuerpo que se mueve y que es alimentada con potencia desde la línea de inducción en una manera sin contacto, caracterizada porque la línea de inducción siguiente se forma usando el cable multiconductor de corriente de alta frecuencia.

Según esa disposición, incluso cuando la línea de inducción está dispuesta para extenderse una larga distancia, un incremento en la resistencia debido al efecto de proximidad puede ser suprimido por medio del circuito de equilibrado de la corriente, y la línea de inducción puede ser formada usando el cable multiconductor. Además, el uso del cable multiconductor elimina la necesidad de soldar, facilita la preparación del terminal, mejora grandemente la eficiencia del trabajo en el tendido del cable, y reduce el coste de formación de la línea de inducción a alrededor de la mitad en comparación con el caso en que se usa un alambre "litz" para formar la línea de inducción, realizando de ese modo una reducción del coste muy importante.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista estructural, parcialmente en sección, de un cable multiconductor de corriente de alta frecuencia usado como una línea para hacer pasar una corriente de alta...

 


Reivindicaciones:

1. Un cable multiconductor (1; 41) de corriente de alta frecuencia que comprende una pluralidad de hilos eléctricos cubiertos (2, 3, 4; 42, 43), y un circuito de equilibrado de la corriente para una corriente de alta frecuencia que circula a través de cada uno de dichos hilos eléctricos (2, 3, 4; 42, 43), caracterizado porque el circuito de equilibrado de la corriente está formado por hilos eléctricos formando mazos (2, 3, 4; 42, 43) equiespaciados desde el centro del cable (1; 41), y haciendo pasar los mazos (A, B, C; D, E) a través de un cuerpo magnético (5; 45) de tal manera que los amperios vuelta o densidades de corriente llegan a ser las mismas.

2. Un cable multiconductor (1; 41) de corriente de alta frecuencia como se establece en la reivindicación 1, caracterizado porque el diámetro del conductor de cada hilo eléctrico (2, 3, 4; 42, 43) es igual a dos veces la suma de los espesores de la cubierta (10; 45) del conductor.

3. Un cable multiconductor (1; 41) de corriente de alta frecuencia como se establece en la reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el número de hilos eléctricos exteriores (3, 4; 43) dispuestos externamente de los hilos eléctricos interiores (2; 42) equiespaciados desde el centro del cable (1; 41) es una integral múltiple del número de hilos eléctricos interiores (2; 42).

4. Un equipo de alimentación de potencia para uno o más cuerpos movibles, que comprende una línea de inducción que se extiende a lo largo de una trayectoria de movimiento de los uno o más cuerpos que se mueven y que suministra una corriente de alta frecuencia constante desde un dispositivo de fuente de potencia, y una bobina captadora proporcionada en cada cuerpo que se mueve y que es alimentada con potencia procedente de dicha línea de inducción de una manera sin contacto, caracterizada porque dicha línea de inducción es el cable multiconductor (1; 41) de corriente de alta frecuencia como se establece en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.


 

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