Inductive Power Transfer Lösungen für schienengeführte Material Handling-Systeme oder Fahrgeschäfte verfügen über eine überstehende Primärschienen-Anordnung, bei der ein E-Pickup beide Schienenkabel von mehreren Seiten umhüllt. Das Fehlen eines mechanischen Kontakts zwischen stationären und beweglichen Teilen einer induktiven Energieübertragungslösung führt zu einer Vielzahl überlegener Eigenschaften:

... für Elektrohängebahnanlagen

  • Hohe Verfügbarkeit und Sicherheit
  • Große mechanische Quertoleranzen
  • Keine freiliegenden elektrischen Kontakte
  • Hohe Fahrgeschwindigkeiten
  • Unbegrenzte Vorwärts- und Rückwärtsbewegung
  • Unempfindlich gegen Umwelteinflüsse
  • Geringe Wartungs- und Betriebskosten
  • Keine mechanischen Verschleißteile
  • Es entsteht kein Abnehmerstaub
  • Einfach zu installieren
  • Halterungen einklipsbar in die Schiene
  • Primärleitung mit doppelter Leitung

... für Schubplattenanlagen und Plattenförderer

  • Hohe Verfügbarkeit und Sicherheit
  • Große mechanische Quertoleranzen
  • Keine freiliegenden elektrischen Kontakte
  • Geeignet für häufiges Ein- und Auskuppeln
  • Kein Lichtbogen
  • Unempfindlich gegen Umwelteinflüsse
  • Geringe Wartungs- und Betriebskosten
  • Keine mechanischen Verschleißteile
  • Einfach zu installieren
  • Halterungen einklipsbar in den Träger
  • Primärleitung mit doppelter Leitung

Bei der Stromversorgung von Schienenfahrzeugen ist in der Regel eine kontinuierliche induktive Versorgung entlang des gesamten Fahrweges erforderlich. Die Primärschiene der induktiven Energieübertragungslösung wird parallel zur Schiene oder entlang des Fahrweges installiert. Die Pick-ups und Steuerungen werden an den Fahrzeugen montiert. Wie bei allen kontinuierlichen induktiven Energieübertragungslösungen erfolgt die Übertragung nach dem Dual-Leitungs-Modell, d. h. mit einem Abgangs- und einer Rückleitung.

Abnehmer und Regler sind in verschiedenen Leistungsstufen und Ausgangsspannungen erhältlich, um den bedienten Anwendungen gerecht zu werden. Wenn eine Kombination aus Abnehmer und Regler nicht ausreicht, um den erforderlichen Leistungspegel bereitzustellen, können sie kombiniert werden, um gemeinsam höhere Leistungspegel bereitzustellen. Eine abgestufte Stromversorgung ist innerhalb des Designs der Regler vorgesehen.

Die gebräuchlichste Ausgangsspannung ist 560 V DC. 560 V DC ist das DC-Äquivalent zu einer 400-V-AC-Versorgung. Typischerweise versorgen induktive Energieübertragungssysteme drehzahlgeregelte Antriebe oder mobile Steuerungen mit integrierten drehzahlgeregelten Antrieben. Standard-Frequenzumrichter verfügen über einen Eingangs Gleichrichter, der die normalerweise gelieferte AC-Versorgungsspannung in DC umwandelt, und die variablen Frequenzen zur Steuerung der Antriebe werden dann in einer zweiten Stufe angelegt. Da es technisch nicht sinnvoll ist, induktive Energieübertragungslösungen zu konzipieren, die AC-Ausgänge liefern, die sofort auf DC zurückgerichtet werden, stellen Regler DC-Ausgänge zur Verfügung, die entweder in die Phaseneingänge oder bei Bedarf direkt in den DC-Bus des Antriebs eingespeist werden.

Die Ausgangsspannungen des Abnehmers und des Reglers sind auf spezifische Anwendungen zugeschnitten. E-förmige-Abnehmer sind Standard für schienengeführte Systeme und bieten eine hohe Leistungsdichte und optimierte EMV-Eigenschaften. Ihr Design konzentriert sich zentral auf das Feld, reduziert die Ausbreitung und steigert die Effizienz. Der Verzicht auf AC-Ausgänge vereinfacht die Leistungselektronik und reduziert Komplexität, Lautstärke, Kosten und Verluste, was zu wirtschaftlichen und ökologischen Vorteilen führt.

 

Spezifikation

Stromversorgungen:
Bis zu 40 kW Nennleistung und höhere Spitzenleistung

Loop-/Tracklängen:
Von wenigen Metern bis zu einigen hundert Metern mit einem einzigen Netzteil. Hunderte von Metern, die möglicherweise in die Tausende gehen, d. h. mit einer riesigen EMS-Installation, die mehrere Netzteile verwendet.

Fahrzeugseitige Leistungsstufen:
Flache Abnehmer sind in der Regel mit integrierter Leistungselektronik ausgestattet, um den Installationsaufwand auf der Fahrzeugseite zu minimieren, indem zusätzliche Verkabelungen, Stecker usw. vermieden werden. E-förmige Abnehmer werden in der Regel mit separaten Leistungselektronikeinheiten (Reglern) geliefert.
Flachabnehmer erreichen eine Leistung von bis zu 2,5 kW und haben meist 560 V DC-Ausgänge, die die DC-Busse in Umrichtern versorgen, die typischerweise in automatisierten Systemen zum Antrieb von Motoren eingesetzt werden. 
E-förmige Abnehmer haben eine Leistung von bis zu 4 kW, die Regler sind leistungsmäßig identisch und werden meist auch mit 560 V DC-Ausgängen geliefert, dedizierte Lösungen können mit unterschiedlichen Spannungen geliefert werden, z.B. 48 V DC.

Anforderungen mit höherer Leistung können durch die Implementierung von 2 oder mehr Abnehmern bzw. Abnehmer- und Reglerkombinationen bedient werden.

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Häufig gestellte Fragen

Warum verwendet Conductix-Wampfler Spezialleitungen?

Die verwendeten Leitungen werden als Litzenkabel bezeichnet. Durch den Skin-Effekt fließen Ströme bei 20 kHz nur in der Außenfläche eines Leiters und nicht durch dessen gesamten Querschnitt. Das bedeutet, dass eine Standard-Leitung deutlich herabgestuft oder mit sehr hohen Verlusten arbeiten muss. Conductix-Wampfler hat spezielle Litzleitungen für die induktive Energieübertragung entwickelt. Diese bestehen aus vielen einzeln isolierten Strängen, die jeweils einen Durchmesser kleiner als die Tiefe der Hülle haben. Durch diesen Aufbau entsteht eine Leitung mit einer sehr großen Gesamtoberfläche, so dass praktisch der gesamte Querschnitt Strom führt. 

Wozu dienen Kondensatoren?

Induktive Energieübertragungslösungen bringen sowohl den Primär- als auch den Sekundärkreis zum Schwingen. Die Energieübertragung ist am effektivsten, wenn der Primär- und der Sekundärkreislauf mit der gleichen Frequenz schwingen. Bei den sekundären Systemen handelt es sich um unabhängig abgestimmte Systeme. Umgebung und Streckenlänge haben einen variablen Einfluss auf die Primärseite. Abhängig von der Spurinduktivität L kann eine zusätzliche Kapazität C erforderlich sein, um eine Resonanz zu erzielen. Entlang der Strecke gibt es auch einen Spannungsfall. Dies wird durch die Track-Kondensatoren kompensiert. Kondensatorboxen werden in regelmäßigen Abständen entlang der Strecke platziert, so dass der Spannungsfall an keiner Stelle die vorgegebenen Werte überschreitet.

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