Kontaktlose Energie- und Informationsubertragung - Technologie und Moglichkeiten in der Automatisierungstechnik

摘要

Der Trend zur Automatisierung industrieller Prozesse bewirkt, dass immer mehr mechatronische Systeme ihren Einsatz in industriellen Anlagen finden. Die Ubertragung der Energie und der Signalaustausch zwischen stationaren und bewegten Komponenten solcher Systeme erfolgt haufig durch Kabel, die in speziellen Kabelfuhrungen gelagert und standig Bewegungen ausgesetzt sind, oder durch Schleifringe, die bedingt durch Verschleiss einen grossen Wartungsaufwand erfordern. Die durch Wartung oder durch Kabelbruche bedingten Stillstandszeiten stellen einen bedeutenden Kostenfaktor im Produktionsprozess dar. Die kontaktlose Energie- und Informationsubertragung auf der Basis induktiver Ubertragungssysteme kann dies vermeiden und ermoglicht die Versorgung von stationaren, rotierenden und linear bewegten Systemen ohne Schleifkontakte und Schleppkabel. Die kabellose Ubertragung von Daten ist heutzutage Stand der Technik. GSM, UMTS, Bluetooth, WLAN, usw. sind allgegenwartig. Die Stromversorgung der Systeme, die diese Technologien nutzen, ist jedoch in den meisten Fallen galvanisch mit dem Versorgungsnetz verbunden, oder durch Energiespeicher realisiert. Fur diese Anwendungen kann die kontaktlose Energieversorgung eine sinnvolle Erganzung darstellen. In vielen Bereichen des industriellen Umfeldes, aber auch im Buro- und Haushaltsbereich, bieten sich vielfaltige Anwendungsmoglichkeiten. So konnen zum Beispiel Sensoren in Verbindung mit Aktorik und Steuerungen oder Elemente in Prazisionswerkzeugen fur die Optik- und Halbleiterindustrie zuverlassig mit Energie und Daten versorgt werden, Haushaltsgerate in der Kuche konnen mit deutlichem Gewinn an Flexibilitat und Sicherheit kabellos betrieben werden, in Verseilmaschinen benotigen zahlreiche mitrotierende Elektroantriebe eine robuste Stromversorgung und was bei der drahtlosen Kommunikation Standard ist, gelingt im Spezialfall auch bei der Energieubertragung durch Wande. Neue Einsatzperspektiven eroffnen sich auch als Ersatz fur Steckverbindungen bei Wechselsystem in der Robotik oder in Werkzeugmaschinen. Hier konnen Verbesserungen im Bereich der Funktionssicherheit bzw. im Handling der Systeme erreicht werden. Kontaktlose Ubertragungssysteme stellen fur den Anwender ein Kabel- bzw. Steckerersatz dar. Daher gestalten sich Planung, Montage und Inbetriebnahme relativ unkompliziert, Parametrierung und sonstige Einstellarbeiten sind nicht erforderlich.