在静态组件和可移动组件之间同时传输电能和数据的设备制造技术

带有静态组件（１６）、与之相对可移动的组件（１８）的设备，该设备还带有通过无接触的电感耦合实现的、用以在组件（１６，１８）之间同时传输电能和信息的装置，其特征在于，所述装置包括一个共用的用于电能和信息传输的传输器，这个传输器具有安装在静态组件（１６）上的初级线圈（１，２４）和安装在可移动组件（１８）上的次级线圈（２，２７）；还包括一个连接在初级线圈（１，２４）上的、基于脉宽调制的、由预设时钟频率和脉冲占空比驱动的电网部分，以及根据传输信息来修改由电网部分产生的信号的装置（７１，７２或１０，１１５至１１９）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种如权利要求1的前序部分所述类型的设备。
技术介绍
在带有静态和相对可移动组件的设备中，经常会要求可以将数字电信号形式的将电能、信息和数据在静态和可移动组件之间进行双向传递。如在圆形针织机的情况下(EP 0431 674 A1)所公开的，在一个可旋转的针筒上设置有用于选择毛线针的选择磁铁，一方面它根据图样信息来选择毛线针，这些信息是以不接触的方式从静态组件传送到针筒上的，另一方面驱动选择磁铁所需的电能是借助于集电环传输的。除此之外，复杂扩展的自动驱动的圆形针织机还要求将数据从静态控制单元传至一个与可旋转针筒耦合并组合一起的可旋转的元件，如排放设备及卷绕设备。以此可以得出预设的排放电压。在这种情形下同样也需要将可旋转组件内部的传感器、处理器、或者类似装置得到的测量数据传送至静态的控制单元，其中这些测量数据用于监控机器的状态或者作为额定值用于规格设置。同样对于这种双向数据传输已经有公开的装置(EP 1 085 712 A2)，用于设置静态组件和可移动组件之间电感式的、无接触的耦合。而其中功率的传输同样是由集电环完成的。进一步公开的如开始时所述类型的设备(DE 44 12 958)描述电能或电子信息的电感式的、无接触的传输。用于从发送模块到接收模块之间数据传输的模块连接着一条电气的、终端无反射的导线。而相应的另一个模块则作为与导线电感耦合的传感器。相反，电能传输是借助于一个与上面提到的导线分开、但连在电源上的耦合集电环来完成的，其中耦合环与需要供电的耗电设备通过变压器相连接。接下来公开的如开始时所述类型的设备(DE 196 49 682 A1)虽然同样也具有无反射的连接导线，但是电能和信息却都可以通过这条导线进行传输。这里数据传输使用比电能传输所用的频率(约100K赫兹以内)更高的频率，约10M赫兹以上。虽然使用这样的设备，但是仍然存在一条共用的传输线。此外也可以使用两个分开的系统分别用于电能和信息的传输。最先提到的设备，例如平面针织机为了进行用于能源传输需要使用集电环，或者拖缆。这两者都因为外在构造的限制以及不可避免的损耗不能总是符合预期的要求。最后提到的装置则虽然具有电能和信息无接触传输的优点，但是也带来并非可忽略的结构上的浪费，出于费用原因这些缺点妨碍了它在圆形及平面针织机中的应用。同样不适用于其他的编织机，特别是带转轴的圆形缝辫机。
技术实现思路
由此本专利技术要解决的技术问题在于，设计出如开始时所述类型的设备利用结构简单的装置来实现无接触的电能以及信息传输，并且这些组件可以至少部分地用于两种传输方式。这个问题通过权利要求1所述的技术特征来解决。本专利技术的优点是 基于常规的脉宽调制(PWM)方法的电网部分与一个按照变压器形式构造的传输器相结合，不仅用于电能与功率传输，也用于信息和数字数据的传输。由此可以无需更多的花费而在普通电缆上以此种结合方法来实现两种传输形式，同时伴随着电能也可以双向传输数据。除此以外，市场上有大量的不同种类的PWM电路，所以这种完备设备可以以低廉的价格生产。从属权利要求给出了本专利技术更多的有利特性。以下结合附图来进一步说明本专利技术的实施例。图中示出附图说明图1为根据本专利技术的电感式传输器的截面图，图2为图1中沿着线II-II剖开的剖面图，图3为图2中箭头x所指方向的传输器的侧视图，图4为本专利技术所述设备的电感式传输器的第二实施例的截面图，图5为根据图4的传输器的俯视图，图6为根据本专利技术所述装置的一个实施例，依据图1至图5中传输器的部分删除的电路原理图，图7至图9为根据图6中装置所选择连接点的脉冲波形，图10是在图6中为简化图示而删除的电路，用于恢复图6设备中从静态组件传输到可移动组件的数据，图11为根据图10中所选择的连接点的脉冲波形，图12是为简化图示而删除的用于可移动组件到静态组件数据传输装置的电路，图13和图14是根据图12中装置所选择连接点的脉冲波形，图15是在图6中为简化图示而删除的电路，用于恢复图6装置中从可移动组件传输到静态组件的数据，图16是根据图15中装置所选择连接点的脉冲波形。具体实施例方式图1到图13示出本专利技术所述的按照压器形式构造的传输器。此传输器包括了初级线圈1和次级线圈2。初级线圈1包括了由快速高度磁化材料如铁酸盐制成的第一个半磁芯3，适用于高频。在实施例中半磁芯3由一个圆的、环形的圆盘组成，其从横侧面方向是环形的，环绕的沟槽4用作绕组空间。在沟槽4中排列着一个直达底部的辅助绕组5和之上的主绕组6。两个绕组5和6的单螺纹是圆圈状的，沿着半磁芯3的装配口7绕行。次级线圈2包括了第二个半磁芯8，它最好是以与第一个半磁芯3同样的材料、同样的结构方式而构造。因此第二个半磁芯8有一个环形沟槽9，其中相应的有辅助绕组和主绕组10、11，以及中间的装配口12。在本专利技术所述设备中两个半磁芯3、8以分隔基准面14做镜像对称设置，使得加工出沟槽4和9的横侧面互相轴向相对。然而它们通过中间狭窄的空气隙15相互分离开来。这两个半磁芯3和8由此沿着空气隙15形成了变压器的分离磁芯，一个半磁芯(如3)与静态组件16固定连接，对应地另一个半磁芯8与围绕轴17可旋转的组件18固定连接。其中静态组件16例如为支架部分，可旋转组件18例如为针筒，或圆形针织机中与其共同转动的元件。半磁芯3，8设置在外壳19下，其中绕组5，6以及10，11通过图中示出的端子20与以后会进一步阐述的组件相连接，这些组件设置在与半磁芯3，8相邻的外壳中，并且视需要而定与插头连接器21和22相连，插头连接器用于连接到接入电源、电子信号以及数据导线或者类似物。图4和5示出了本专利技术所述传输器的另一个可选实施例。一个静态初级线圈24包括了第一个半磁芯25，它被设计为圆形，带有沟槽26，沟槽在其由径向向内的保护表面内加工出来。对应的一个可旋转的次级线圈27包括第二个半磁芯28，同样是由圆形圆盘组成，并指明了外部直径略微小于半磁芯25的内部直径。除此之外，半磁芯28带有沟槽29，它在径向向外的保护表内加工出来。与图1至3相反的是，第二个半磁芯28在装配状态下轴向对着旋转轴30位于第一个半磁芯25的中间开口31内，使得其中两个沟槽26，29正对着它们的开放一侧(图4)，并且两个半磁芯25，28通过与旋转轴30轴向平行的空气隙32相互分离开来。次级线圈27可以由此绕着旋转轴30相对于初级线圈24旋转。与图1至3中的绕组4，5和10、11相对应的绕组在图4和5中出于简化目的而没有表示出来。至于能量(或功率)以及信息(数据及信号)的传输，与图1至3中的传输器是同样的，因为两种情况下，初级线圈和次级线圈1，2以及24，27在所有第二个半磁芯8和28可考虑的旋动中，按照变压器的形式，都是相互电感耦合的。其中在图1至5的情况下自然也可以令第二个半磁芯8，28连接静态组件，而第一个半磁芯3和25连接可旋转组件。图6和图7表示的是本专利技术所述设备用于固定组件的能源传输，固定组件在图6中通过初级线圈1(图1)的主绕组6和辅助绕组5来表示，通过次级线圈2(图1)的主绕组11来代表可转动的组件。本设备还包括了一个直流电源35，其直流电压V1例如约为50V，正极连在主绕组6的连接点36上。电源35的负极接地。主绕组6的第二个连接点37本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：艾德文·海什，
申请(专利权)人：SIPRA专利发展合作股份有限公司，
类型：发明
国别省市：