Потребитель тока и энергосистема

Предложен потребитель, содержащий средства для индуктивного электроснабжения, причем средства включают вставной блок, после установки которого в потребителе предусматривается его электроснабжение. 017194 Изобретение относится к потребителю тока и энергосистеме. Известно, что в промышленных установках потребители тока, такие как электронные приборы, осветительные устройства, приводы, машины и т.п., снабжаются током из сети, в частности переменным током частотой 50 или 60 Гц, гальваническим путем. Для этого потребители тока обычно подключаются механически и соединяются электрически с помощью дорогостоящих штекерных разъемов. Кроме того,такая установка или машина для каждого привода обычно имеет Т-образный разветвитель тока. Установка этих Т-образных разветвителей и сами эти разветвители обходятся очень дорого, особенно если они имеют высокий род защиты от действия влаги или асептики и должны использоваться в соответствующих условиях. Эти Т-образные разветвители называют также распределительными коробками, зачастую вместе с другими элементами оборудования, как, например, с аварийным выключателем. Таким образом, они стоят дорого, особенно дорого стоит их установка. Из немецкого патента DE 103 60 604 известны энергосистема и потребитель тока для бесконтактного электроснабжения. Поэтому в основу изобретения положена задача создать более простую и более дешевую кабельную разводку для потребителей тока и энергоустановок. Согласно изобретению эта задача решается с потребителем электроэнергии по п.1, а с энергосистемой в соответствии с признаками, указанными в п.11 формулы изобретения. Основным признаком изобретения в части оборудования и способа является то, что оно охватывает средства для индуктивного электроснабжения, причем к этим средствам относится вставной блок, после установки которого для потребителя тока предусматривается подключение к энергосистеме. Благодаря этому становятся возможными быстрое подключение к энергосистеме и такое же быстрое отключение от нее. Не нужно никаких обнаженных электрических контактов. Кроме того, вставной блок может быть изготовлен из дешевой пластмассы. При этом предпочтительно, чтобы потребитель электроэнергии был герметичным и имел высокий род защиты при недорогом конструктивном исполнении. Дело в том, что бесконтактное электроснабжение потребителя тока позволяет выполнять корпус просто и без излишеств, в частности без выступов или разъемов, что делает возможным сток воды, а также препятствует осаждению твердых веществ. В частности, благодаря этому потребитель тока может эксплуатироваться в условиях наличия влажности и асептики. Благодаря изобретению экономится время, необходимое для соединения кабелем. Кроме того,исключаются токи утечки, которые возникают при обычном кабельном соединении, так что улучшается защита от внешних электромагнитных влияний. Другим преимуществом является то, что электроснабжение потребителей тока осуществляется без накопления заряда и что обычный для электроустановок снос напряжения, а также радиопомехи при срабатывании разъединителей отсутствуют. Кроме того, имеет место компенсация реактивной мощности, в частности, у потребителя электроэнергии, и поэтому переменный ток достигает меньших значений, благодаря чему первичный провод может иметь меньший диаметр, что сокращает расходы на прокладку кабельной сети. Необходимость в разъединителях отпадает, поскольку разъединение заменяется извлечением первичного провода. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения к вставному блоку подсоединяется висячий замок с геометрическим замыканием, причем для отделения замка от вставного блока необходим ключ. В частности, необходимо предусмотреть отверстие для дужки замка. Предпочтительно отключение потребителя тока от энергосистемы производится лишь преднамеренно и при наличии санкции. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения вставной блок соединяется с потребителем тока с помощью таких средств, для использования которых необходим инструмент. Предпочтительно, чтобы возможно было лишь преднамеренное отключение потребителя электроэнергии от сети. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения у потребителя тока имеется участок станины, выполняющий функцию корпуса для электродвигателя, редуктора и преобразователя частоты с электронной схемой, обеспечивающей работу электродвигателя, причем вал ротора электродвигателя и ведомый вал редуктора расположены на этом же участке станины, а вставной блок вставляется в гнездо также на этом участке. Предпочтительно этот участок станины выполняется с таким расчетом, чтобы он выполнял несколько функций, т.е., станина служит для размещения различных компонентов привода, а также для электроснабжения. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения один первичный провод, проходящий вне потребителя тока, предусмотрен таким образом, чтобы он имел индуктивную связь со вторичной обмоткой, расположенной внутри потребителя тока. При этом предпочтительно, чтобы не было нужды ни в каком штекерном разъеме, благодаря чему кабельное соединение осуществлялось бы быстро и просто. Кроме того, имеет место экономия расходов. Поскольку сборка кабеля отсутствует, монтаж может производиться персоналом, не обученным тонкостям электротехники. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения предусмотрена укладка в паз или в кабельный канал потребителя по меньшей мере одного первичного провода. При этом предпочти-1 017194 тельно, чтобы прокладка кабеля осуществлялась очень быстро и очень просто, а именно путем его простого запихивания в паз или кабельный канал. Дополнительно производится заливка заливочной массой. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения по меньшей мере одна вторичная обмотка наматывается на П- и/или Ш-образный сердечник или укладывается в очень плоскую приемную головку. При этом предпочтительно, чтобы вариант исполнения подбирался в соответствии с применяемым способом, желательной мощностью и желательным коэффициентом полезного действия. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения первичные провода, по меньшей мере частично, заливаются заливочной массой и/или защищаются крышкой. При этом предпочтительно, чтобы достигался особенно высокий род защиты и не появлялось никаких полостей, предрасположенных к загрязнению. Такие отрезки проводов, залитые в крышки или держатели, могут монтироваться на гладкой поверхности станины потребителя так, чтобы для них у потребителя не приходилось предусматривать никаких пазов и никаких каналов. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения потребитель тока выполнен герметичным, с гладкой внешней поверхностью и/или с высоким родом защиты. При этом предпочтительно, чтобы потребитель, в частности, предусматривался для эксплуатации в условиях наличия влажности и/или асептики. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения потребитель тока не имеет на своей внешней поверхности никакого штекерного соединения или каких-либо других электрических соединительных элементов. При этом предпочтительно, чтобы потребитель, опять же, был прост и герметичен в исполнении, а также имел высокий род защиты. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения индуктивная связь между вторичной катушкой и первичным проводом осуществляется посредством модуляции сигналов повышенной частоты в первичном проводе. Другие преимущества вытекают из дополнительных пунктов формулы изобретения. На чертежах показаны прямой первичный провод энергосистемы, обратный первичный провод энергосистемы, вставной блок, редукторный электродвигатель преобразователя как потребитель тока,выступы, отверстия. Далее изобретение более подробно поясняется со ссылкой на чертежи. На фиг. 1 символически изображен потребитель тока согласно изобретению, причем потребитель отключен от электроснабжения; на фиг. 2 потребитель согласно изобретению символически изображен в положении подключения к энергосистеме. Система первичного провода охватывает прямой провод 1 и обратный провод 2, по которым пропускается переменный ток повышенной частоты. Потребитель 4, выполненный в качестве редукторного электродвигателя преобразователя, содержит катушку с вторичной обмоткой, которая после установки вставного блока 3 вступает в индуктивную связь с системой первичного провода. Вставной блок 3 имеет выступы для соединения с потребителем путем геометрического замыкания,служащие также, по меньшей мере, направляющими при установке вставного блока 3. Отверстия 6, 7 предусмотрены для последующих действий. С помощью винта, вставляемого в отверстие 6 потребителя, вставной блок 3 может соединяться с потребителем путем геометрического замыкания. Для этого необходим инструмент, да и отключение может производиться только обслуживающим персоналом с соответствующим инструментом.В отверстие 7 при вставном блоке 3, изъятом из потребителя, продевается дужка висячего замка. Таким образом достигается блокировка вставного блока 3 от повторной установки в потребителе. Благодаря этому восстановить электрическую связь с потребителем может только уполномоченный для этого оператор с ключом от висячего замка. Потребитель имеет П- или Ш-образный сердечник, с помощью которого катушка с вторичной обмоткой более удобно подключается к системе первичного провода. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Потребитель тока, содержащий вторичную катушку и средства для своего энергообеспечения с помощью индукции, причем упомянутые средства включают в себя вставной блок, в котором размещен первичный провод, при этом при установке вставного блока в потребитель тока образуется индуктивная связь между вторичной катушкой и первичным проводом, обеспечивающая подачу электроэнергии в потребитель тока, отличающийся тем, что вставной блок снабжен выступами, служащими, по меньшей мере, направляющими при вставке вставного блока в потребитель тока, а также выполнен с возможностью фиксации в потребителе тока путем геометрического замыкания посредством висячего замка с дужкой, для отсоединения которого от вставного блока необходим ключ, или посредством зажимного средства, при использовании которого необходим инструмент. 2. Потребитель по п.1, отличающийся тем, что для дужки висячего замка предусмотрено отверстие. 3. Потребитель по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что у потребителя тока имеется уча-2 017194 сток станины, выполняющий функцию корпуса для электродвигателя, редуктора и преобразователя частоты с электронной схемой, обеспечивающей работу электродвигателя, причем вал ротора электродвигателя и ведомый вал редуктора расположены на этом же участке станины, а вставной блок вставляется в гнездо также на этом участке. 4. Потребитель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что средства включают электронную схему для энергообеспечения составных элементов потребителя. 5. Потребитель по меньшей мере по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что потребитель представляет собой привод, имеющий, по меньшей мере, электродвигатель и электронную схему для энергообеспечения. 6. Потребитель по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что один первичный провод предусмотрен таким образом, чтобы он имел индуктивную связь с вторичной обмоткой, которую содержит потребитель. 7. Потребитель по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что в пазу или в кабельном канале потребителя предусмотрен по меньшей мере один первичный провод. 8. Потребитель по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что по меньшей мере одна вторичная обмотка намотана на П- и/или Ш-образный сердечник или внутри плоского сердечника. 9. Потребитель по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что первичные провода, по меньшей мере частично, залиты и/или удерживаются крышкой. 10. Потребитель по любому из пп.1-9, обличающийся тем, что он выполнен герметичным, с гладкой внешней поверхностью и/или с высоким родом защиты, в частности, для эксплуатации в условиях наличия влажности и/или асептики. 11. Потребитель по п.1, в котором индуктивная связь между вторичной катушкой и первичным проводом осуществляется посредством модуляции сигналов повышенной частоты в первичном проводе. 12. Система снабжения электроэнергией, содержащая по меньшей мере одно средство для энергообеспечения с помощью индукции и по меньшей мере один потребитель тока по любому из пп.1-11. 13. Система по п.12, отличающаяся тем, что потребитель выполнен таким образом, что первичный провод может отделяться от него. 14. Система по любому из пп.12, 13, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью подачи тока в первичный провод от преобразователя переменного тока в переменный ток. 15. Система по любому из пп.12-14, отличающаяся тем, что преобразователь переменного тока в переменный ток выполнен с возможностью получения тока от электрической сети с частотой, в частности, 50 или 60 Гц. 16. Система по любому из пп.12-15, отличающаяся тем, что по меньшей мере один первичный провод залит в потребителе. 17. Система по любому из пп.12-16, отличающаяся тем, что потребители установлены на подвижном элементе, в частности на поворотном столе или на линейном приводе. 18. Система по п.17, отличающаяся тем, что подвижный элемент установлен с возможностью вращения или линейного перемещения. 19. Система по любому из пп.12-18, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью подачи на первичный провод переменного тока повышенной частоты. 20. Система по любому из пп.12-19, отличающаяся тем, чтоона выполнена с возможностью подачи на первичный провод переменного тока повышенной частоты порядка 10-50 кГц, в частности около 20 кГц. 21. Система по любому из пп.12-20, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью последовательного снабжения энергией потребителей по первичному проводу. 22. Система по любому из пп.12-21, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью снабжения током первичного провода благодаря стационарно установленным сердечникам с катушкой, содержащим по меньшей мере одну катушечную обмотку, бесконтактным способом или с помощью контактного провода. 23. Система по любому из пп.12-22, отличающаяся тем, что первичный провод уложен в виде замкнутой петли. 24. Система по любому из пп.12-23, отличающаяся тем, что первичный провод и потребитель гальванически развязаны.