Modulare, kontaktlose Energieversorgungseinheiten für industrielle Produktions- und Transportsysteme

In der Fabrik der Zukunft wird der Grad der Wandelbarkeit einer Fertigung entscheidend für ihren wirtschaftlichen Erfolg sein. Aufgrund der sich stetig verkürzenden Produktinnovationszyklen und der wachsenden Anzahl von Produktvarianten ist die Notwendigkeit zur Flexibilisierung der Produktionsmittel gegeben. Zur Erreichung der Flexibilisierungsziele müssen Produktionsmittel mobiler, zueinander kompatibler und wiederverwendbarer werden. Die vorliegende Dissertation adressiert diesen Themenbereich und stellt eine Möglichkeit zur Mobilisierung von Produktionsmittel aus dem Umfeld der Montagetechnik (Robotik) und Intralogistik vor. Dazu wird ein Verfahren zur elektrischen Energieversorgung der Produktionsmittel verwendet, dass auf der induktiven, kontaktlosen Energieübertragung basiert. Der neuartige Aufbau des induktiven Übertragungssystems, kann an beliebigen Punkten in einer Fertigungsfläche den Produktionsmitteln zielgenau Energie zuführen. Die Arbeit startet mit der Einführung in die wandelbare Fertigung und reflektiert den Stand der Wissenschaft und Technik von kontaktlosen, induktiv arbeitenden Systeme, die für die Energieübertragung im Nahfeld konzipiert sind. Das Kapitel Grundlagen zeigt die elektrotechnisch relevanten Grössen des Systems auf und erklärt analytisch deren Zusammenspiel. Die sich anschliessende Simulation erweitert das zur Systembeschreibung angewendete analytische Verfahren, erläutert deren Unterschiede sowie nennt Vor- und Nachteile beider Verfahren.