[发明专利]对电梯轿厢的非接触式馈电装置

说明书

技术领域

本发明涉及在大楼等建筑物内的电梯系统，特别是涉及从外部以非接触方式向在升降通路内上下移动的轿厢供电的对电梯轿厢的非接触式馈电装置。

背景技术

在大楼等建筑物内的电梯系统中，在建筑物内形成有从最底层到最上层的升降通路。电梯轿厢在该升降通路内上下移动。

对像这轿厢这样的搭载在升降通路等一定的范围内移动的移动体上的负载从外部以非接触方式供电的方法正得到实用化。能利用图16所示的电磁感应原理以非接触方式供电。如图16所示，电线(初级线圈2)流过交流电流i₁时，电流的周围产生磁通Φ。该磁通φ贯通次级线圈4时，就在次级线圈4的两端感应发生交流电压V2。该交流电压V2向作为负载的电灯供电。

具体地说，如图17所示，由电力供应侧的高频电源1对馈电线(初级线圈2)提供高频电流。在电力接收侧，所述馈电线2通过具有E字形断面形状的磁芯3的各槽。次级绕组(次级线圈)4卷绕在该磁芯3上。该次级绕组4与接收单元5连接。即，磁芯3上所卷绕的次级绕组(次级线圈)4由于电磁感应从馈电线(初级线圈)2以非接触方式取出电能。馈电线2适合使用损耗小的绞合线。

图18A是日本国公开特许公报2002-2335号公报所记载的非接触式馈电装置的结构图。该非接触式馈电装置由电源6、馈电线7、搭载有拾取(ピックアップ)手段8的台车9构成。馈电线7由设置于轨道侧的部分7a、铺设于电源与轨道之间的区间的部分7b构成。电源6使高频电流通过馈电线7。台车9上搭载的拾取手段8由于电磁感应通过磁通从馈电线7取出电力而供给负载。

同轴电缆构成的馈电线7a具有图18B所示的截面形状。绝缘层11覆在芯线10的外周面上。在该绝缘层11的外侧，外皮线12包着绝缘层11配置。而且整体由护套13覆盖。芯线10采用单线或绞合线。外皮线12由与芯线10平行状配置的多条单线或编网的配线构件构成。

在这样的非接触式馈电装置中，为了提高电力的馈电效率，有必要提高通过馈电线4、7的高频电流的频率。但是，导体中有高频电流流动时，电流会集中于导体表面附近流动，即发生趋肤效应。一旦有趋肤效应发生，在导线内部没有电流流动，因此导线的有效截面积减小，有效电阻增大。这种情况记载于下述文献中。

Ned Mohan，Tore M.Undeland，William P.Robbins，

“Power Electronics Converters，Applications and Design”，Second Edition，pp748-754

作为对这种趋肤效应的定量评价的指标，对趋肤深度已有定义。该趋肤深度表示相对于导体表面流过的电流的电流密度，电流密度降低为1/e(自然对数的底，e＝2.71829…)的位置距导体表面的距离(深度)δ，用式(1)表示。

δ＝1/(πfμσ)^1/2    ……(1)

其中，f为频率，μ为导体的磁导率，σ为导体的电导率

顺便说明，导体采用铜的情况下，如式(1)、(2)所示，趋肤深度δ(单位：mm)为频率f的函数(单位：Hz)。

δ(mm)＝74.9/[f(Hz]^1/2    ……(2)

图19是表示该式(2)所示的导体材料为铜的情况下的频率f(Hz)与趋肤深度δ(mm)的关系的特性图。具有例如1kHz～10kHz频率范围的导体的趋肤深度δ为0.9～4.5mm。

为了防止该有效电阻的增大，像微波的微波波导管等那样将导线制成中空，或将多股细线绝缘地扭绞成绞合线的方法已经得到使用。具体地说，在高频区域，采用将具有趋肤深度δ的两倍以下的直径的多股细线扭绞成的绞合线。因此上述具有1kHz～10kHz频率范围的细线的直径为1.8～9.0mm以下。

一旦这样达到高频率，就发生趋肤效应，导线的有效截面积减小，有效电阻增大。因此，如上所述，在高频区域采用具有例如趋肤深度δ的两倍以下的直径(2R≤2 6；R为半径)的多股细线扭绞成的绞合线。

但是，具有这样的趋肤深度δ的两倍以下的直径的多股细线扭绞成的绞合线，其制造工艺复杂，价格昂贵。

发明内容

本发明是鉴于这样的情况而作出的，其目的在于提供一种对电梯轿厢的非接触式馈电装置，不使用多股细线扭绞成的绞合线，能够以低设备费用从外部对轿厢中搭载的负载以非接触方式高效率供电。