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vPOWER – INDUKTIVE STROMZUFÜHRUNGEN140 kHz TECHNOLOGIE

5B | DE 2018

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vPOWER - EINZIGARTIGE HIGHLIGHTSFTS - ANWENDUNGEN

MODULARES DESIGNDurch den modularen Aufbau des vPOWER-Systems lassen sich vielfäl-

tige Kombinationen von Leistungsbereichen zusammenstellen. Die Pri-

märseite besteht aus 10 kW Elementen für eine modulare Ausstattung.

Die Sekundärseite verwendet 1,5 kW, 2,5 kW und 3,3 kW Elemente. Zu-

sätzlich ist es möglich, die Ausgänge von mehreren Sekundärteilen zu

parallelisieren, um eine höhere Leistung pro Fahrzeug zu erhalten. Dies

erlaubt eine Spitzenleistung von bis zu 10 kW.

SERVICE UND DIAGNOSE MODUL Das primärseitige vPOWER Service- und Diagnosemodul bietet eine

Steuerung und Überwachung des gesamten Systems. Das angebotene

Interface mit den Protokollen PROFINET-IO, EtherNet-IP und CC-Link IE

bringt eine weltweite Einsatzmöglichkeit hervor. Wichtige Systempara-

meter wie beispielsweise Strom, Spannung und Phasenwinkel können

über ein integriertes LCD-Display eines vPOWER-Systems abgelesen

werden. Störungen und Interferenzen werden intern aufgezeichnet und

können über eine auswählbare Schnittstelle übermittelt werden. Dies

ermöglicht eine schnelle Diagnose.

KOMPAKTES DESIGN Durch die kompakte Bauweise der vPOWER-Komponenten kann eine

kontaktlose Stromversorgung bei Fahrzeugen mit minimaler Raum-

verfügbarkeit realisiert werden. Dies ist durch die Trennung von Pi-

ckup- und Reglerelektronik möglich. Die Pickup muss direkt über der

Primärstrecke befestigt werden, während die Reglerelektronik an ei-

ner beliebigen Stelle am Fahrzeug montiert werden kann. Dies stellt

einen leichteren Zugang und eine bessere Wartung zur Verfügung. Die

Verbindung zwischen Pickup und Regler erfolgt über ein Koaxialkabel,

welches magnetische Felder außerhalb des Leiters minimiert und Stö-

rungen von in der Nähe befi ndlichen Peripheriegeräten vermeidet.

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SPURFÜHRUNG Die Hauptfunktion des im Boden verlegten Kabels besteht darin, Ener-

gie an die Pickups des FTS zu übertragen. Unter Verwendung eines

Spurführungssensors wird dieses Kabel auch zur Detektion eines Füh-

rungssignals für den Fahrzeugrechner benutzt.

Der VAHLE Spurführungssensor durchfährt gerade und gekrümmte

Wege sowie Kreuzungen und Abzweigungen. RS485-, CAN-, PROFI-

NET-IO-, EtherNet-IP- und CC-Link-Schnittstellen sind verfügbar, um

eine Reihe von Kommunikationsoptionen für die FTS-Steuerungen be-

reitzustellen.

HOHE LATERALE TOLERANZ Als Entwicklungsziel wurde die Erhöhung der vertikalen und lateralen

Verschiebungstoleranzen auf ein Weltniveau determiniert. Das Ergeb-

nis hebt die Toleranzmöglichkeit auf ein neues Niveau, welches in der

FTS-Branche bislang noch nicht erreicht wurde und ermöglicht es, Tra-

jektorien zuverlässig und sicher zu durchfahren.

REDUZIERTE METALLFREIE ZONE Durch die Frequenzerhöhung um den Faktor 7 wird der Primärstrom

gegenüber der bisherigen VAHLE induktiven Technologie reduziert.

Diese Reduktion hat einen großen Vorteil: Der Abstand zu ferromagne-

tischen Metallen wird während der Energieübertragung deutlich redu-

ziert. Wenn sich beispielsweise eine Aluminiumplatte in einem Abstand

von 20 mm zum Primärfeld befi ndet, verringert sich die Verlustleistung

in der Platte um 56 % im Vergleich zur bisherigen VAHLE 124A 20kHz

Induktivlösung.

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vPOWER– SYSTEMÜBERSICHT

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PPU20: 2 x 10 kW Primäreinheit

PPS: Synchronisationseinheit

PPC: Wechselrichter

PPGCM: Gyrator und Kompensation Master

PPGCS: Gyrator und Kompensation Slave

CX45: Koaxialkabel (optional benötigt, wenn die PPU mehr als

10 Meter entfernt ist)

TPFB: Verbindungsbox (optional benötigt, wenn

das CX45-Kabel benötigt wird)

PX45: Streckenkabel

TPCB: Kompensationsbox

F-PU: Flach-Pickup

CX12: Koaxialkabel

RE: Regler

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PRIMÄRAUSRÜSTUNG – ÜBERSICHT

PPU10 MPRIMARY POWER UNIT 10 KW MASTER

PPU10 SPRIMARY POWER UNIT 10 KW SLAVE

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PRIMÄRAUSRÜSTUNG – PPU10/20/40

Bezeichnung Bestell-Nr.

vPOW_PPU10k.1-140-045-M-PN Primäreinheit 10kW / 140kHz / 45A / Master / Profinet IO 10017414

vPOW_PPU10k.1-140-045-M-EI Primäreinheit 10kW / 140kHz / 45A / Master / Profinet IO 10017415

vPOW_PPU10k.1-140-045-M-CI Primäreinheit 10kW / 140kHz / 45A / Master / CC-Link IE 10017416

vPOW_PPU10k.1-140-045-M-IO Primäreinheit 10kW / 140kHz / 45A / Master / Digitale I/O 10017417

vPOW_PPU10k.1-140-045-S-NI Primäreinheit 10kW / 140kHz / 45A / Slave / Kein FeldbusZur Erweitunger der Primäreinheit auf 20 oder 40kW

10017420

TECHNISCHE DATEN

PRODUKTAUSWAHL

Mechanische Daten Abmessung ................................... 1x 1030 x 445 x 240 mm (10 kW unit)

Umgebungstemperatur ................ 0 ... + 40 °C keine Betauung

Betrieb ........................................... 3M4, 7M2

Umgebung ..................................... Industrieumgebung

Kühlung.......................................... Konvektion

Schutzart ....................................... IP20

Anschluss Leistung....................... Klemme 4 mm²

Anschluss Hilfsspannung ............ Klemme 1,5 mm²

Anschluss Feldbus ........................ RJ45

Elektrische Daten Leistung (Nominal/Spitze) ........... 10 kW

Versorgungsspannung ................. 400 ... 480 VAC ±10 %

3-Phasen symmetrisch

Frequenz ........................................ 50 ... 60 Hz

Netzform ........................................ TT, TN (N-geerdet)

Ausgangsstrom/-frequenz ........... 45 A /140 kHz

Wirkungsgrad PPU ........................ 95 %

Hilfsspannung (benötigt) ............. 24 VDC ±10 %, 4 A/5 A/7 A

Schnittstelle Schnittstelle .................................. Profi net-IO

EtherNet/IP

CC-Link IE

Datenrate ...................................... 500 kBit/s

Statusinformation ......................... Freigabe 140 kHz, Feldbus zurück-

setzen, Feldbus Fehler, System

Fehler, Warnung*

* Folgende Statusinformationen sind in Kürze verfügbar: Temperatur, Spannung, Strom, Winkel, Wirkleistung.

PRIMÄRAUSRÜSTUNG KONFIGURATION Auf Basis der 10 kW Primäreinheiten lassen sich Primäreinheiten mit einer höheren Leistungsstärke zusammenstellen.

Eine Basis mit 40 kW setzt sich neben einer 10 kW Master Einheit sowie drei 10 kW Slave Einheiten zusammen.

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STRECKENAUSRÜSTUNG

Bezeichnung Bestell-Nr.

vPOW_CX45 Koaxialkabel zwischen PPU und TPFB / 140kHz / 45A 10018429

vPOW_PX45 Streckenkabel Litz / 140kHz / 45A 10018430

vPOW_TPFB.1-140-045-F Kompensationsbox / 140kHz / 45A / Feste Kapazität 10017421

vPOW_TPFB.1-140-045-1 Anschlussbox / 140kHz / 45A / 1 LeistungsausgangBox für Verbindung zwischen Streckenkabel CX45 und Primärleitung CX45

10017422

Leistungskabel Leistungsboxen

PRODUKTAUSWAHL

FAHRZEUGAUSRÜSTUNG

ÜBERSICHT KONFIGURATION PICKUP UND REGLER

REGLERPPU

CX45TPCB

TPCB TPCB

PX45TPFB PICKUP

REGLER

CX12

PICKUP

CX12

PILOTPILOT

TPCB

TPCB

Regler REXXXPickup FXXX

vPOW_RE330.110017430

vPOW_RE250.110018452

vPOW_RE150.110018453

vPOW_F330.1_14010017429

vPOW_F250.1_14010018442

vPOW_F150.1_14010018443

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REGLERPPU

CX45TPCB

TPCB TPCB

PX45TPFB PICKUP

REGLER

CX12

PICKUP

CX12

PILOTPILOT

TPCB

TPCB

FAHRZEUGAUSRÜSTUNG - SPURFÜHRUNG

Mechanische Daten Abmessung ................................... 239,45 x 155 x 48,5 mm

Montagelöcher .............................. 140 x 141 mm

Gewicht .......................................... 1 kg

Schutzart ....................................... IP54

Umgebungstemperatur ................ 0 ... 40 °C keine Betauung

Umgebung ..................................... Industrieumgebung

Bezeichnung Bestell-Nr.

vPOW_Pilot.1-45-140-PN Spurführung/ 140kHz /45A Profinet IO 10018392

vPOW_Pilot.1-45-140-EI Spurführung / 140kHz /45A EtherNet/IP 10018394

TECHNISCHE DATEN

BLOCKSCHALTBILD

PRODUKTAUSWAHL

X1

X2 FELDBUS

RS485VERSORGUNG

CPU

X3SPURFÜHRUNG SENSOREN

FELDBUS

10

FAHRZEUGAUSRÜSTUNG FÜR 560 VPICKUP FXXX-140 UND REGLER REXXX

Bezeichnung Bestell-Nr.

vPOW_F330.1-140-045-04-L0-HV F-Pickup / 3.3kW / 140kHz / 45A / ED 40%/ Linear / 235…362VACNennleistung 1.3kW, Spitzenleistung 3.3kW, ED 40% (10 min. Zyklus)

10017429

vPOW_F250.1-140-045-04-L0-HV F-Pickup / 2.5kW / 140kHz / 45A / ED 40% / Linear / 235…362VACNennleistung 1kW, Spitzenleistung 2.5kW, ED 40% (10 min. Zyklus)

10018442

vPOW_F150.1-140-045-04-L0-HV F-Pickup / 1.5kW / 140kHz / 45A / ED 40% / Linear / 235…362VACNennleistung 0.6W, Spitzenleistungr 1.5kW, ED 40% (10 min. Zyklu

10018443

vPOW_RE330.1-560-04-NI-ST-RC-NI Regler / 3.3kW / 560V / ED40% / ohne Thermiküberwachung/ Standard / Relais-anschluss/ keine Hilfsspannung / Ausgangsspannung 560VDC +-5% / Spitzenleistung 3,3kW / ED 40% / keine Batterieladung, Ausgang parallelisierbars

10017430

vPOW_RE250.560-04-NI-ST-RC-NI Regler / 2.5kW / 560V / ED 40% / ohne Thermiküberwachung / Standard / Relais-anschluss/ keine Hilfsspannung / Ausgangsspannung 560VDC +-5% / Spitzenleistung 2.5kW / ED 40% / keine Batterieladung, Ausgang parallelisierbar

10018452

vPOW_RE150.1-560-04-NI-ST-RC-NI Regler / 1.5kW / 560V / ED 40% / ohne Thermiküberwachung / Standard / Relais-anschluss/ keine Hilfsspannung / Ausgangsspannung 560VDC +-5% / Spitzenleistung 1.5kW / ED40% / keine Batterieladung, Ausgang parallelisierbar

10018453

vPOW_CX12-1 Mobiles Streckenkabel Coaxial zwische Pickup and Regler / 140kHz / 12A / 1 Meter 10018432

vPOW_CX12-2 Mobiles Streckenkabel Coaxial zwische Pickup and Regler / 140kHz / 12A / 2 Meter 10018433

vPOW_CX12-4 Mobiles Streckenkabel Coaxial zwische Pickup and Regler / 140kHz / 12A / 4 Meter 10018434

vPOW_CX12-6 Mobiles Streckenkabel Coaxial zwische Pickup and Regler/ 140kHz / 12A / 6 Meter 10018435

PRODUKTAUSWAHL

LEISTUNGSKURVE

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ABMESSUNGEN

BLOCKSCHALTBILD

X1X2

X20

Steuerung

READY

AC-Eingang

DC-Ausgang

Sicherung

Pickup Mechanische Daten

Pickup Verbindungskabel

Regulator Mechanische Daten

Elektrische Daten

Schutzeinrichtung

TECHNISCHE DATEN

Spitzenleistung ............................. 3,3 kW / 2,5 kW / 1,5 kW

Einschaltdauer .............................. 40 % ED @ 10 min Dauer

Nennleistung ................................. 1,3 kW / 1,0 kW / 0,6 kW

Primärstrom .................................. 45 A

Streckenfrequenz ......................... 140 kHz

Leiterabstand ................................ 110 mm

Ausgangsspannung ...................... 560 VDC ± 5 %

Ausgangsstrom ............................. 6,5 A

Überspannungsschutz ................. Ja

Temperaturschutz ........................ Ja

Max. Rückspeisespannung ......... 750 VDC

Abmessung ................................... 190 x120 x85 mm

Montagelöcher .............................. 180,5x80 mm

Gewicht .......................................... 1 kg

Schutzklasse ................................. IP20

Umgebungstemeratur .................. 0 ... +40°C keine Betauung

Umgebung ..................................... Industrieumgebung

Länge ............................................. 1/2/4/6 m

Außendurchmesser ...................... 11 mm

Verbindung .................................... Vorkonfektioniert

Anwendung .................................... Flexibel

Min. Biegeradius ........................... 90 mm

Abmessung ................................... 415 x255 x39,5 mm

Montagelöcher .............................. 385x225 mm

Gewicht .......................................... 10kg

Luftspalt (Oberkante Kabel zur

Unterkante Pick-Up Gehäuse) ..... 15 mm

Vertikalte Toleranz ........................ ± 5 mm

Laterale Toleranz .......................... ± 20 mm

Schutzklasse ................................. IP54

Farbe .............................................. RAL 5002

Umgebungstemperatur ................ 0 ... +40 °C keine Betauung

Umgebung ..................................... Industrieumgebung

Kühlung.......................................... Natürliche Konvektion

Paul Vahle GmbH & Co. KGWesticker Str. 52

59174 KamenGermany

Tel.: +49 2307 704-0Fax: +49 2307 704-444

automation@vahle.de

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