ES2344829T3 - Cable multiconductor de corriente de alta frecuencia y equipo de alimentacion de potencia para uno o mas cuerpos movibles que usan dicho cable. - Google Patents
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Abstract
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.
Description
Cable multiconductor de corriente de alta
frecuencia y equipo de alimentación de potencia para uno o más
cuerpos movibles que usan dicho cable.
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.
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.
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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.
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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 frecuencia por un equipo de alimentación en una realización
1 de la invención;
la Figura 2 es una vista explicativa, en
sección, de los hilos eléctricos del cable multiconductor de
corriente de alta frecuencia para el equipo de alimentación;
la Figura 3 es un diagrama de circuito del
equipo de alimentación;
la Figura 4 es un diagrama de circuito de una
linea de inducción para un equipo de alimentación según otra forma
de la realización 1 de la invención;
la Figura 5 es una vista estructural principal
de un cable multiconductor de corriente de alta frecuencia usado
como una linea para que pase la corriente de alta frecuencia para un
equipo de alimentación según otra forma de la realización 1;
la Figura 6 es una vista explicativa, en
sección, de los conductores eléctricos de un cable multiconductor
de corriente de alta frecuencia para un equipo de alimentación según
otra forma de la realización 1;
la Figura 7 es una vista estructural,
parcialmente en sección, de un cable multiconductor de corriente de
alta frecuencia usado como una linea para que pase la corriente de
alta frecuencia para un equipo de alimentación en una realización 2
de la invención;
la Figura 8 es una vista explicativa, en
sección, de los hilos eléctricos del cable multiconductor de
corriente de alta frecuencia para el equipo de alimentación;
la Figura 9 es un diagrama de circuito del
equipo de alimentación;
\newpage
la Figura 10 es una vista estructural principal
de un cable multiconductor de corriente de alta frecuencia usado
como una linea para que pase la corriente de alta frecuencia para un
equipo de alimentación según otra forma de la realización 2;
la Figura 11 es una vista estructural principal
de un cable multiconductor de corriente de alta frecuencia para un
equipo de alimentación según otra forma de la realización 2; y
la Figura 12 es una vista para la explicación de
problemas en un cable multiconductor conocido.
Realización
1
En la Figura 1, el número 1 designa un cable
multiconductor de corriente de alta frecuencia. Como muestra
ampliado en la Figura 2(a), cuatro hilos eléctricos 2 (hilos
de núcleo) equiespaciados desde el centro del cable 1 están
dispuestos en una región interior del cable 1, y dispuestos fuera de
la misma y equiespaciados desde el centro están los hilos
eléctricos 3 cuyo número es un múltiplo entero del número de hilos 2
eléctricos interiores (el doble, u 8 en la Figura 1). Además, el
área de la sección transversal del conductor 11 del hilo eléctrico
2 es igual a la del conductor 11 del hilo eléctrico 3. Además el
mazo de cuatro hilos eléctricos interiores 2 es denominado A, y los
dos mazos compuestos cada uno de cuatro (el mismo que el número
hilos eléctricos interiores 2) hilos eléctricos exteriores 3 son
respectivamente denominados B y C.
Además, en la Figura 1, el número 5 designa un
cuerpo de ferrita de forma de anillo (un ejemplo de material
magnético) que constituye un circuito de equilibrado de la
corriente, y con respecto a este cuerpo 5 de ferrita, como se
muestra, el mazo A de cuatro hilos eléctricos 2 interiores se hace
pasar a través de un orificio 6 en el cuerpo 5 de ferrita una vez,
luego alrededor del exterior del cuerpo 5 de ferrita y de nuevo a
través del orificio 6 en el cuerpo 5 de ferrita en la misma
dirección. Además los dos mazos B y C de hilos 3 eléctricos
exteriores se hacen pasar a través del orificio 6 en el cuerpo 5 de
ferrita en una dirección opuesta a la dirección de paso del mazo A
de hilos eléctricos interiores 2.
De ese modo los hilos eléctricos 2 y 3 que son
enrollados alrededor del cuerpo 5 de ferrita igualan los
amperios-vueltas para los hilos eléctricos interior
y exterior 2 y 3, anulando de ese modo la fuerza contraelectromotriz
producida por la diferencia en la disposición espacial cuando los
hilos eléctricos interior 2 y exterior 3 del cable multiconductor 1
son retorcidos juntos, de modo que las fases actuales y los valores
de la corriente para los hilos eléctricos 2 y 3 del cable
multiconductor 1 son forzados a ser exactamente los mismos. Por lo
tanto, la corriente circulante que circula a través del cable
multiconductor 1 se interrumpe, con el resultado de un incremento
en la resistencia debido al efecto de proximidad es impedido y la
pérdida de resistencia se reduce. Como un resultado resulta posible
usar el cable multiconductor 1 como un cable multiconductor de
corrientes de alta frecuencia.
El número de hilos eléctricos 3 dispuestos fuera
de los hilos eléctricos 2 dispuestos dentro y equiespaciados del
centro es un múltiplo entero del número de hilos eléctricos 2, como
se ha descrito anteriormente; por lo tanto, cuando los hilos
eléctricos equiespaciados del centro del cable son enfardados y
pasados a través del cuerpo 5 de ferrita, las
amperios-vuelta pueden hacerse fácilmente iguales,
la eficiencia de la operación de establecimiento puede ser
mejorada, y el coste puede ser reducido.
Además, como se muestra en la Figura 1, el mazo
A de hilos eléctricos interiores 2 tiene primeros terminales 7 de
engarce fijados a los extremos opuestos del mismo, y los fardos B y
C de alambres eléctricos exteriores 3 tienen segundo y tercero
terminales 8 y 9 de engarce fijados a los extremos opuestos del
mismo, respectivamente. En la Figura 1, el número 10 designa una
cubierta para el cable multiconductor 1.
Además, los hilos eléctricos 2 y 3, como se
muestra en la Figura 2(b), tienen un diámetro d de sus
conductores 11 dimensionado de manera que el diámetro d es igual al
doble de la suma de los espesores s de la cubierta del conductor 11
(d = 2s). Por lo tanto, la distancia H entre los centros de los
conductores 11 de los hilos eléctricos 2 y 3 es al menos el doble
del diámetro del conductor 11 (H \geq 2d), y en comparación con
el caso en el que los conductores 11 están en contacto, la
resistencia eficaz de la alta frecuencia se reduce grandemente y
así lo hace la pérdida debida a la resistencia. En adición, cuando
la alta frecuencia es de 10 kHz, el diámetro d del conductor 11 es
preferiblemente de alrededor de 1 mm. Como un resultado, el cable
multiconductor 1 puede ser usado como un cable multiconductor de
corrientes de alta frecuencia.
La Figura 3 es un diagrama de circuito de un
equipo de alimentación que usa el cable multiconductor de la
corriente de alta frecuencia para la alimentación de la corriente de
alta frecuencia.
Un cuerpo 5 único de ferrita que constituye un
circuito que equilibra la corriente y dos cables 1 multiconductores
están conectados entre un receptáculo 18 y un dispositivo 19 de
fuente de potencia de alta frecuencia (por ejemplo, un dispositivo
de fuente de potencia de 10 kHz/100 A).
Insertando el enchufe de una aplicación
eléctrica que se desea utilizar en el receptáculo 18, una corriente
de alta frecuencia es alimentada desde el dispositivo 19 de la
fuente de potencia a la aplicación eléctrica.
Por tanto, cuando ha de ser alimentada una
corriente de alta frecuencia, la provisión de un único cuerpo 5 de
ferrita puede suprimir un incremento en la resistencia causado por
el efecto de proximidad, permitiendo que los cables
multiconductores 1 sean usados como cables de corriente de alta
frecuencia. Además, cuando los cables han de ser conectados al
receptáculo 18 y al dispositivo 19 de la fuente de potencia usando
los cables multiconductores 1, la soldadura es innecesaria,
facilitando la preparación del terminal para mejorar grandemente la
eficiencia de la operación. Además, el uso de los cables
multiconductores 1 reduce el coste a alrededor de la mitad del
coste implicado en la formación de una línea de inducción mediante
un alambre "litz"; por tanto, el coste puede ser grandemente
reducido.
La Figura 4 es un diagrama de circuito de una
línea de alimentación de corriente de alta frecuencia (línea de
inducción) para un equipo de alimentación sin contacto (un ejemplo
de equipo de alimentación) que usa el cable multiconductor de
corriente de alta frecuencia.
Tres cables multiconductores 1 conectados en
serie y un cuerpo único 5 de ferrita se usan para formar la línea
21 de inducción que se extiende una larga distancia, por ejemplo,
200 m, y está conectada a un dispositivo 22 de fuente de potencia
de alta frecuencia (por ejemplo, 10 kHz/100 A). A través de un
bloque terminal 23, los mazos A de alambres eléctricos interiores 2
de los cables 1 se conectan de modo continuo y los paquetes B y C
de alambres eléctricos exteriores 3 son conectados respectivamente
de modo continuo. El flujo magnético generado por esta linea 21 de
inducción induce una fuerza electromotriz en una bobina captadora 24
de mostrada en lineas de puntos.
Por tanto, cuando la linea 21 de inducción ha de
ser formada a lo largo de una distancia considerable, un incremento
en la resistencia debido al efecto de proximidad puede ser suprimido
proporcionando solamente un cuerpo 5 único de ferrita, y la linea
21 de inducción puede ser configurada usando los cables
multiconductores 1. Además, el uso de los cables multiconductores 1
hace innecesaria la soldadura, facilita la preparación del terminal
mejorando grandemente la eficiencia de funcionamiento en el
extendido de los cables, y reduce el coste a alrededor de la mitad
del coste implicado en la formación de una linea de inducción
mediante un alambre "litz", por tanto el coste puede ser
reducido grandemente.
En adición, en la realización 1, el cuerpo 5 de
ferrita se usa como un ejemplo de material magnético, pero
cualquier otro material puede ser usado siempre que su permeabilidad
para las altas frecuencias sea alta y que este no genere corrientes
parásitas en el mismo; por ejemplo, un material magnético amorfo
puede ser usado. Además, el cuerpo 5 de ferrita tiene forma de
anillo, pero otras formas pueden ser usadas siempre que esta tenga
un orificio pasante 6.
Además, en la realización 1, se una un único
cuerpo de ferrita para formar un circuito de equilibrado de la
corriente, pero, como se muestra en la Figura 5, un circuito de
equilibrado de la corriente puede estar formado por hilos
eléctricos adyacentes 2, 3 que unen pasando transversalmente a
través de un cuerpo 5 de ferrita, reuniendo los hilos eléctricos
que así pasan dentro de un mazo, pasando transversalmente este mazo
y otro mazo que cruza otro cuerpo 5 de ferrita, siendo repetida
esta operación ordenadamente. No obstante, como se muestra en la
Figura 1, reuniendo los hilos eléctricos equiespaciados desde el
centro del cable en mazos A, B y C, es posible, en comparación con
el caso de hacer pasar los hilos eléctricos 2, 3 uno por uno a
través del cuerpo 5 de ferrita, para reducir el número de cuerpos 5
de ferrita requeridos, para facilitar la operación para el pasaje a
través del cuerpo 5 de ferrita, para mejorar la eficiencia de la
operación de extendido, y para reducir el coste.
Además, en la realización 1, el cable
multiconductor 1 está compuesto de dos capas de hilos eléctricos 2 y
3, pero es también posible formar una multicapa disponiendo hilos
eléctricos que están equiespaciados desde el centro del cable y
cuyo número sea una integral múltiple del número de hilos eléctricos
interiores 2, sobre el exterior de los hilos eléctricos 3. La
Figura 6 muestra una sección transversal de una construcción de
tres capas. La construcción tricapa se forma disponiendo 12 hilos
eléctricos 4, o sea tres veces el número de hilos eléctricos
interiores 2, equiespaciados desde el centro del cable, sobre el
exterior de los hilos eléctricos 3.
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Realización
2
En la realización 1, el cable multiconductor 1
se usa para hacer pasar una corriente eléctrica por un circuito. En
la realización 2, se usa como un cable para hacer pasar diferentes
corrientes eléctricas por dos circuitos.
En la Figura 7, el número 41 designa un cable
multiconductor que comprende, como se muestra ampliado en la Figura
8 (a), tres hilos eléctricos interiores (hilos de núcleo) 42
equiespaciados desde el centro del cable 41, y 12 hilos eléctricos
exteriores 43 dispuestos exteriormente a los mismos y equiespaciados
desde el centro. El número 44 designa una cubierta arar el cable
multiconductor 41.
Sea S_{1} el área de la sección transversal
del conductor de cada uno de los 12 hilos eléctricos exteriores 43,
sea S_{2} el área de la sección transversal del conductor de cada
uno de los tres hilos eléctricos interiores 42, sea I_{1} la
corriente que circula a través de cada uno de los 12 hilos
eléctricos exteriores 43, y sea I_{2} la corriente que circula a
través de cada uno de los tres hilos eléctricos interiores 42,
entonces se verifica la relación siguiente:
I_{1} / S_{1} = I_{2} / S_{2} = K
(constante). Es decir, la densidad de corriente (la corriente por
unidad de área de la sección transversal del conductor) es
constante.
Por ejemplo, si el área de la sección
transversal S_{1} es S_{1} = 0,75 mm^{2}, y el área de la
sección transversal S_{2} es S_{2} = 1,5 mm^{2}, es decir, si
S_{2} = 2S_{1} y la corriente I_{1} = 5A, entonces la
corriente I_{2} es I_{2} = 10 A.
En adición, sea D el mazo de hilos eléctricos
exteriores 43 y E el mazo de hilos eléctricos interiores 42.
Además, en la Figura 7, el número 45 designa un cuerpo de ferrita en
forma de anillo (un ejemplo de material magnético) que constituye
un circuito compensador de la corriente, y con respecto al cuerpo 45
de ferrita, los mazos exterior e interior, D y E, se hacen pasar a
través del orificio 46 en el cuerpo 45 de ferrita en direcciones
opuestas, como se ilustra. En este instante, el área global W_{1}
(=\SigmaS_{1}) del área S_{1} de la sección transversal de
cada hilo eléctrico 43 del mazo exterior D y el área global W_{2}
(=\SigmaS_{2}) del área S_{2} de la sección transversal de
cada hilo eléctrico 42 del mazo interior E son calculadas y la
relación n (que es un entero positivo) entre el área global W_{1}
y el área global W_{2} se calcula. Un mazo de hilos eléctricos
asociados con esta relación n se enrolla n veces alrededor del
cuerpo 45 de ferrita.
Por ejemplo, cuando w_{1}/w_{2} es 2, el
mazo interior E se enrolla dos veces alrededor del cuerpo 45 de
ferrita, e, inversamente, cuando w_{2}/w_{1} = 2, el mazo
exterior D es enrollado dos veces alrededor del cuerpo 45 de
ferrita.
En la Figura 7, W_{1} = 12 \times 0,75 = 9
mm^{2},
\hskip2.1cm W_{2}= 3 \times 1,5 = 4,5
mm^{2},
por lo tanto, el mazo E interior es enrollado
dos veces alrededor del cuerpo 45 de ferrita.
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Ese modo en que los mazos D y E de hilos
eléctricos se enrollan alrededor del cuerpo 45 de ferrita iguala
los valores de la corriente proporcionados por los mazos interior y
exterior, E y D, de hilos eléctricos que enlazan transversalmente
el cuerpo 45 de ferrita, cancelando de ese modo la fuerza
contraelectromotriz producida por la diferencia en la disposición
espacial cuando los hilos eléctricos interior y exterior, 42 y 43,
del cable multiconductor 41 son retorcidos juntos, de modo que la
corriente de circulación debida al efecto de proximidad es
interrumpida, con el resultado de que un incremento en la
resistencia debido al efecto de proximidad se impide y la pérdida
de resistencia se reduce. Como un resultado, es posible usar el
cable multiconductor 41 como un cable de corriente de alta
frecuencia.
En la Figura 7, los números 47 y 48 designan
terminales ondulados en ambos extremos de los mazos D y E de hilos
eléctricos.
La Figura 9 es un diagrama de circuito de un
equipo de alimentación que usa el cable 41 multiconductor de
corriente de alta frecuencia para alimentar una corriente de alta
frecuencia.
Un cuerpo 45 de ferrita único que constituye un
circuito de compensación de corriente y dos cables 41
multiconductores están conectados entre dos receptáculos 51, 52 y
dos dispositivos de fuente de potencia de alta frecuencia (por
ejemplo, un dispositivo de fuente de potencia de 10 kHz/60 A y un
dispositivo de fuente de potencia de 10 kHz/30 A) 53, 54.
Insertando la clavija de un enchufe eléctrico
para ser usada dentro del receptáculo 51, una corriente de alta
frecuencia es alimentada desde el dispositivo 53 de fuente de
potencia en el enchufe eléctrico, e insertando el enchufe de una
aplicación eléctrica para ser usada dentro del receptáculo 52, una
corriente de alta frecuencia se alimenta desde el dispositivo 54 de
la fuente de potencia en la aplicación eléctrica.
Por tanto, cuando dos corrientes de alta
frecuencia diferente han de ser alimentadas, la provisión de un
único cuerpo 45 de ferrita puede suprimir un incremento en la
resistencia causado por el efecto de proximidad, permitiendo que
los cables 41 multiconductores sean usados como unos cables de
corriente de alta frecuencia de dos circuitos. Además, cuando los
cables han de ser conectados en los receptáculos 51, 52 y los
dispositivos 53, 54 de fuente de potencia usando cables 41
multiconductores la soldadura es innecesaria, facilitando la
preparación del terminal para mejorar grandemente la eficiencia de
funcionamiento. Además, el uso de los cables multiconductores 41
reduce el coste a alrededor de la mitad del coste implicado en la
formación de una linea de inducción mediante un hilo "litz";
por tanto, el coste puede ser reducido grandemente.
Además, en la realización 2, un único cuerpo de
ferrita solitario se usa para formar un circuito equilibrador de la
corriente, pero, como se muestra en la Figura 10, un circuito
equilibrador puede ser formado mediante hilos eléctricos 42, 43
contiguos que pasan cruzados a través de un cuerpo 45 de ferrita
contiguo a los hilos eléctricos 42, 43 a través de un cuerpo 45 de
ferrita y enrollándolos alrededor de éste, reuniendo los hilos
eléctricos que así pasan en un mazo, pasando transversalmente este
mazo y cruzando otro mazo otro cuerpo 45 de ferrita a través de un
cuerpo 45 de ferrita adicional, y siendo repetida esta operación en
orden.
Además, en la realización 2, el cable
multiconductor 41 está compuesto de dos capas de hilos eléctricos 42
y 43, pero es posible también formar una multicapa disponiendo
hilos eléctricos equiespaciados desde el centro del cable, sobre el
lado exterior de los hilos eléctricos 43. La Figura 8(b)
muestra una sección transversal de una construcción de tres capas.
La construcción de tres capas se forma disponiendo hilos eléctricos
(hilos de núcleo) 49 equiespaciados desde el centro del cable y
teniendo la misma densidad de corriente, sobre el exterior de los
hilos eléctricos 43.
Además, en las realizaciones 1 y 2 anteriormente
descritas, los alimentadores están formados por hilos eléctricos 2,
3, 42 y 43 de cubrición con cubiertas 10 y 44. No obstante, en vez
de estas cubiertas 10 y 44, como se muestra en la Figura 11,
conductos de cableado de cloruro de polivinilo (o pozos de cableado)
61 y 62 de sección transversal circular o poligonal que no
interfieran con la alimentación, por ejemplo, pueden ser instalados
con hilos eléctricos 42 y 43 (hilos eléctricos 2 y 3) dispuestos en
el mismo, formando por tanto un alimentador.
Claims (4)
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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| GB201101066D0 (en) * | 2011-01-21 | 2011-03-09 | E2V Tech Uk Ltd | Interconnection for connecting a switched mode inverter to a load |
| CN102157233A (zh) * | 2011-03-25 | 2011-08-17 | 天津市津特线缆有限责任公司 | 高频设备连接用电缆 |
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| KR101163956B1 (ko) * | 2011-06-08 | 2012-07-06 | 엘지이노텍 주식회사 | 공진 코일, 이를 이용한 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신장치 |
| DE102012220237A1 (de) * | 2012-11-07 | 2014-05-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Geschirmte Multipaaranordnung als Zuleitung zu einer induktiven Heizschleife in Schweröllagerstättenanwendungen |
| KR20140070757A (ko) * | 2012-11-27 | 2014-06-11 | 동양하이테크산업주식회사 | 표면 확장 나선 와이어 트랜스포머의 제조 방법 |
| US9450389B2 (en) | 2013-03-05 | 2016-09-20 | Yaroslav A. Pichkur | Electrical power transmission system and method |
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| JP2016225577A (ja) * | 2015-06-03 | 2016-12-28 | 船井電機株式会社 | 給電装置および受電装置 |
| JP7306789B2 (ja) * | 2017-12-20 | 2023-07-11 | 古河電気工業株式会社 | コイル及びトランス |
| DE112020007381B4 (de) * | 2020-09-11 | 2026-03-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Kabelsignalübertragungssystem |
| CN117501387A (zh) * | 2021-07-21 | 2024-02-02 | 住友电气工业株式会社 | 多芯电缆 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1551275A (en) * | 1925-08-25 | Power-distributing system | ||
| US336992A (en) * | 1886-03-02 | esseis | ||
| US1625125A (en) * | 1916-02-22 | 1927-04-19 | Latour Corp | Electrical conductor |
| US2373906A (en) * | 1943-02-25 | 1945-04-17 | Mouradian Hughes | Cable system for high frequency transmission |
| US4035751A (en) * | 1975-05-27 | 1977-07-12 | Ainslie Walthew | Device for inducing an electrical voltage |
| US4149170A (en) * | 1976-12-09 | 1979-04-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Multiport cable choke |
| US5182427A (en) * | 1990-09-20 | 1993-01-26 | Metcal, Inc. | Self-regulating heater utilizing ferrite-type body |
| JPH08175232A (ja) * | 1994-12-22 | 1996-07-09 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 非接触給電システム |
| DE4446779C2 (de) | 1994-12-24 | 1996-12-19 | Daimler Benz Ag | Anordnung zur berührungslosen induktiven Übertragung elektrischer Leistung |
| JP3365143B2 (ja) | 1995-05-11 | 2003-01-08 | 株式会社ダイフク | 無接触給電設備 |
| US5966056A (en) * | 1996-01-26 | 1999-10-12 | Int Labs, Inc. | Method and apparatus for enabling the transmission of multiple wide bandwidth electrical signals |
| US5763825A (en) * | 1996-04-19 | 1998-06-09 | International Business Machines Corporation | Cable with internal ferrite |
| DE19716499A1 (de) * | 1997-04-19 | 1998-10-22 | Walter Fuchs | Netzanschlußleitung mit Störsignalunterdrückung |
| IL125144A (en) * | 1998-06-30 | 2003-11-23 | Israel Electric Corp Ltd | Electric cable with low external magnetic field and method for designing same |
-
1999
- 1999-02-10 US US09/889,421 patent/US6649842B1/en not_active Expired - Lifetime
-
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