[实用新型]用于电能到移动装置的移动系统中的非接触式传递的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电能从移动装置的第一系统(优选为静止系统) 到移动装置的第二系统(其能够相对于该第一系统移动)的非接触式的电感式的传递。本实用新型进一步涉及(线性)移动系统，其包括上述能量传递装置，并涉及操作该能量传递装置的方法。

背景技术

原则上，移动装置(特别是分别为一维或多维或单轴向或多轴向的线性移动装置)分别(例如所谓的X或XY移动台)由一个或多个单轴向(线性)导引系统组成，该单轴向(线性)导引系统提供物体在一个或多个方向上的有时高精确度的移动和定位。例如，一维或单轴向的移动装置的非常简单的变型分别由导引滑轨组成，导引滑动体被导引在该导引滑轨上从而能够纵向移动。在该导引滑轨形成所谓的移动装置的静止系统，而该导引滑动体(其被设置为能够纵向移动)作为第二系统，该第二系统能够相对于该第一系统移动。需要被提供电能的各种装置(例如测量系统、驱动装置、控制和校准装置等)能够设置在该导引滑动体上，即设置在该可移动的第二系统中。传统地，有线能量传递装置(在例如柔性线织机将在静止的第一系统中的能量源与在可移动的第二系统中的能量消耗连接到一起的情况下)用于此目的。线织机的柔性设计使其可以跟随可移动的第二系统的相对移动。但是，这样的线织机经常暴露缺点，因为其能够从静止系统传递机械干扰(例如振动)至第二系统中，而该第二系统需要精确定位，例如在需要高度精确定位的应用的情况下，例如在半导体技术领域。

为了避免这样的问题，现有技术提供了多种无线或所谓非接触式的能量传递装置，在这种情况下，电能有时根据换能器的原理通过电感传递。例如，这样的装置在日本公开JP6204043A中被知晓，其描述了用于非接触式能量传递的线性移动系统。该系统由初级磁芯和次级磁芯组成，其在各情况下以E形呈现并且其被设置为互相面对，其中该第二磁芯能够沿着初级磁芯的纵向轴，相对于初级磁芯而移动。初级或次级绕组各自搭载到两个E磁芯，在所有情况下到其中心网，其目的是能量传递。为了避免初级线圈中的自感的增加，初级磁芯被周期性地沿着其纵向轴被分割，在该填充分割区中非磁性并绝缘的材料被引入导磁磁芯区域。为了达到期望的自感减少，第二磁芯的长度被强制匹配于移动路径的纵向方向上的填充分割区和导磁磁芯区域的长度总和的整体倍数。

通过初级磁芯的分割设计，在从JP6204043A知晓的方案的情况下，作为整体的该置在可传递能量的方面受到限制。另外，第二磁芯沿着移动方向的所需最小长度增加了第二系统所移动的总质量，其反过来会在移动系统的动态方面产生不利效果。

车辆部件(其可以线性地互相移动)之间的信号的非接触式传递在公开DE19545220A1中被知晓。换能器具有锅磁芯滑轨，其被导引从而能够进入彼此，在各情况下包含E形轮廓。在各情况下，换能器的初级绕组和次级绕组缠绕在E形滑轨的中横梁上。在两个能够相对于彼此移动的E轮廓滑轨之间形成有气隙，电感式能量传递通过该气隙而进行。在该已知设置的情况下，由于锅磁芯设置有多个凹槽，该凹槽在锅磁芯的纵向方向上一个接一个排列并且被定位成垂直于锅磁芯的纵向方向，从而抵消了涡电流的产生。

在从DE19545220A1知晓的方案的情况下，气隙是相当大的；磁场通过该气隙被减弱。所以，必须选择相对更大的磁体用于能量传递，从而增加了设备的尺寸和重量。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是提供一种用于移动装置的非接触式电感式能量传递的装置，相比于现有技术的装置，其具有显著提高的能量传递效率，并且其优选地也提高了移动装置的动态特性。

该目的通过根据本申请的能量传递装置和移动装置来实现。本实用新型的有利实施例构成了其它技术方案。

根据本实用新型的用于电能的非接触式电感式传递的装置具有磁路，其一方面包含初级磁芯，该初级磁芯被设置到移动装置的第一(优选静止)系统，并且，其另一方面包含次级磁芯，该次级磁芯被设置到第二系统(其能够相对于该第一系统移动)，其中，初级线圈或次级线圈分别缠绕在该初级磁芯上或该次级磁芯上。该次级磁芯与该次级线圈一起被设置为能够沿着移动路径相对于与该初级线圈一起的初级磁芯而移动，该移动路径优选地平行于移动装置的移动路径，其中，该初级磁芯至少沿着次级磁芯的该移动路径的总长度而延伸。

本实用新型的特征在于，该初级磁芯包含至少一个初级磁芯空隙，其沿着该初级磁芯的整个纵向延伸而形成。