电感耦合设备和系统

摘要

本发明涉及一种用于将器具电感耦合到电气系统的设备。其特别适用于将电气器具耦合到单根电气电缆的电感耦合。电感耦合被布置成将用户选择量的感应电流从电气电缆传输到电气器具或器具，诸如灯、烟雾报警器、路由器、微波炉等的器具。电感耦合包括：第一耦合器；以及用于连接第一耦合器和第二耦合器的连接装置，由此连接所述耦合器将电缆保持在穿过耦合器的磁回路周围的通道中。在磁回路周围的设备中提供导电回路，使得电缆中的电流感应导电回路中的电流以供应给电气器具。包括各种负载设备的、汲取适合于每个负载设备的不同量的电流、电压和功率的多个电气器具可电感耦合到从电源串起来的单根电气电缆。

权利要求

1.一种电感耦合设备，用于将用户选择量的感应电流从耦合到所述设备的电气电缆传送到包括第一耦合器的电气装置，所述电感耦合设备包括：所述第一耦合器；用于连接所述第一耦合器和第二耦合器的连接装置；以及包括可旋转的围绕中央磁极的套环的所述第二耦合器，其中，所述第一耦合器和所述第二耦合器被布置成物理地且电感地将所述装置连接到在围绕磁回路的通道中缠绕所述套环的所述电缆，所述磁回路包括铁芯，所述铁芯包括用于所述第二耦合器的所述中央磁极，所述套环允许所述第二耦合器沿所述通道中的所述电缆滑动；并且导电回路缠绕所述第一耦合器中的所述铁芯，以承载通过感应从所述电缆传送到所述装置的电流。

2.根据权利要求1所述的电感耦合设备，其中，所述连接装置包括用于连接所述第一耦合器和所述第二耦合器的永磁体。

3.根据权利要求2所述的电感耦合设备，其中，在所述耦合器中的一个上提供铁螺柱，用于连接到另一个耦合器上的所述永磁体。

4.根据权利要求3所述的电感耦合设备，其中，所述螺柱支撑在设置在所述第一耦合器或第二耦合器上的磁回路的分支上。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的电感耦合设备，其中，所述磁回路的一部分在使用中传输来自所述永磁体的组合通量和由所述电缆中的电流在所述磁回路中感应的通量。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电感耦合设备，其中，所述连接装置被布置成连接所述耦合器，以便在所述耦合器之间留下间隙以控制功率传输。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的电感耦合设备，其中，所述芯包括在所述耦合器之间的所述磁回路中的接合处的界面表面，使得所述界面表面形成所述耦合器的表面的一部分。

8.根据权利要求7所述的电感耦合设备，其中，所述界面表面具有预选面积以限制通过所述回路的通量。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的电感耦合设备，包括所述装置。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的电感耦合设备，包括电转换器，以接收由所述导电回路供应的所述电流，并将其转换成与所述装置的电力需求相匹配的电压和电流。

11.根据权利要求10所述的电感耦合设备，包括附接到所述装置的转换器壳体，其中，所述壳体包含所述电转换器。

12.根据权利要求11所述的电感耦合设备，其中，所述第一耦合器保持在所述壳体内。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的电感耦合设备，其中，所述第二耦合器包括非导电外壳。

14.根据权利要求13所述的电感耦合设备，其中，所述通道形成在所述第二耦合器的所述非导电外壳中。

15.根据权利要求14所述的电感耦合设备，其中，所述非导电外壳包括用于所述电缆的狭槽，作为穿过所述非导电外壳到所述通道的通路。

16.根据权利要求15所述的电感耦合设备，其中，所述狭槽在所述耦合器连接时提供所述电气电缆的两端的固定的并排通路。

17.一种电气系统，包括：具有根据前述权利要求中任一项所述的电感耦合设备的电气器具、电缆、电源，以向通过围绕耦合设备的所述磁回路的线匝耦合的所述电缆提供恒定电流振幅交流电流。

18.根据权利要求17所述的电气系统，包括多个所述电气器具，其中所述器具中的每个通过围绕所述磁回路的至少一个线匝耦合到所述电缆。

19.根据权利要求18所述的电气系统，其中，每个器具的所述电感耦合设备被电感地布置成从承载所述电流的所述电缆传递高达所述器具的正常操作所需的功率量。

20.根据权利要求17、18或19所述的电气系统，包括轨道，所述套环被布置成沿所述轨道滚动。

说明书

电感耦合设备和系统

发明领域

[0001] 本发明涉及用于将器具电感耦合到电气系统的设备。它还涉及将器具耦合到单根电气电缆的电感耦合。本发明还涉及一种可分离以用于耦合到电缆的电感耦合，其中可分离部分可以嵌入到器具中。

[0002] 背景

[0003] 传统电气器具通过与电源装置的电接触来供应电力。电源装置的导电部分必须可供触点使用。无意中接触暴露的电缆可提供严重的电击。

[0004] 连接到铠装电缆的电感耦合器具克服了电气危害。

[0005] 在以下出版物中公开了将铠装电缆的双绞线连接到器具使得电力可以从双绞线电感地传输到器具的设备的示例：US-B-4904879(Rudy)、WO-A2-2016/012894(Koninklijke Philips)、US-A1-2002/0175795(Black)以及GB-A-2497428(Isotera)。

[0006] 在以下出版物中公开了将单根电缆连接到器具使得电力可以从单根电缆电感地传输到器具的设备的示例：US-A1-2007/0076459(Limpkin)、JP-A-200105774(Autonetwork)、EP-A1-0587923(Urd)以及GB-A-2372380(Microlights)。

[0007] 这些现有技术公开内容公开了如何将设备布置成安全地将铠装电缆连接到器具上，使得可以通过感应安全地从电缆中汲取电力。如果器具需要重新布置，他们忽略了一个不便的问题。

[0008] 本发明的一个目的是以一种方便的简单操作将电缆物理地固定到电感耦合设备，以及将电缆电感耦合到该设备。

[0009] 概述

[0010] 根据本发明的第一方面，提供了一种用于将电力从电缆传输到电气器具的电感耦合设备，包括：第一和第二耦合器，其分别具有第一和第二铁芯，其中至少一个耦合器物理地且电感地结合到器具；耦合器可连接以将芯布置成铁回路，用于保持缠绕在其中一个芯周围的电缆。

[0011] 优选地，至少一个耦合器包括围绕其铁芯的一部分的可旋转套环；耦合器可连接用于保持缠绕套环的电缆。

[0012] 有利地，当缠绕套环的电缆使套环旋转时，电感耦合设备沿着电缆可移动。

[0013] 有利地，该器具以最小物理抗性沿着电缆可移动。当器具沿着电缆移动时，套环周围的电缆推进套环旋转。套环在耦合器上的低摩擦安装允许套环以低摩擦围绕铁芯旋转。

[0014] 优选地，当耦合器结合时，由可旋转套环环绕的铁芯的部分由连接铁芯的面界定。

[0015] 有利地，可旋转套环易于放在铁芯上，并通过使套环经过所述面而从铁芯上取下。

[0016] 优选地，至少耦合器包括其铁磁芯的一部分，该部分相对于其铁芯的邻接部分绕基本平行于铁回路的轴线可旋转；耦合器是可连接的，用于保持缠绕铁芯的可旋转部分的电缆。

[0017] 有利地，当缠绕可旋转部分的电缆使可旋转部分旋转时，电感耦合设备沿着电缆可移动。

[0018] 优选地，电感耦合设备被布置成用于将用户选择量的感应电流从耦合到设备的电气电缆传输到电气器具。

[0019] 优选地，不同直径和不同材料的套环围绕铁芯可互换。

[0020] 由高度电绝缘材料形成的且直径基本上与铁芯相同的套环通过电磁感应提供了从围绕套环的电缆传送到铁回路的大量感应电流。用户可以将高度绝缘材料的套环放置在铁芯周围，以选择要传输的大量感应电流。

[0021] 由导电材料形成的套环比由绝缘材料形成的另一套环提供所传输的相对较少的感应电流。有利地，通过选择由预选导电率的材料形成的套环，用户可以选择来自电气电缆的所传输的感应电流的量。

[0022] 优选地，电感耦合设备包括用于将第一耦合器与第二耦合器连接的连接装置。

[0023] 有利地，连接装置布置耦合器，使得当耦合器被连接时，芯被布置到铁回路中用于保持缠绕套环的电缆。

[0024] 有利地，铁回路提供了一个用于磁通量循环的回路。通量是由套环周围电缆中的时变电流在铁回路中感应出来的。

[0025] 优选地，由导电材料构成的导电回路设置在设备中，使得电缆中的电流感应导电回路中的电流，从而向电气器具供应电流。导电回路形成在耦合器之一的铁芯的一部分周围。

[0026] 有利地，当电缆通过连接第一和第二耦合器而电感耦合到耦合设备时，电缆被物理地固定到耦合设备。

[0027] 优选地，连接装置包括连接第一和第二耦合器的永磁体。因此，第一和第二耦合器通过使它们靠近在一起而容易连接。

[0028] 优选地，在其中一个耦合器上提供铁螺柱，用于连接到另一个耦合器上的永磁体。有利地，仅需要一个磁体。铁螺柱理想地容易且廉价地形成。

[0029] 优选地，螺柱支撑在第一或第二耦合器上设置的磁回路的分支上。

[0030] 优选地，磁回路的一部分包括永磁体。有利地，磁回路的一部分在使用中传输来自永磁体的组合通量和由电缆中的电流在磁回路中感应的通量。

[0031] 根据本发明的另一方面，提供了一种包括在本文中描述的电感耦合设备的器具。

[0032] 优选地，磁回路被布置成在预选水平的通量处磁饱和，该预选水平的通量为电气器具提供最大预选水平的功率。优选地，磁体被定位成不会用仅来自磁体的通量而导致磁回路饱和。

[0033] 有利地，在连接耦合器时，形成包括磁回路的一部分的闭合磁路。通过允许将耦合器保持在一起的磁路共享将电缆电感耦合到电气器具的磁回路的一部分，电感耦合设备变得成本有效。

[0034] 优选地，连接装置被布置成连接耦合器以在它们之间留下间隙。优选地，连接装置在耦合器连接时设置间隙的距离，耦合器的连接通过感应将预定量的电力从电缆传输到可用于器具正常操作的最大电力需求。有利地，通过改变连接装置，通过电源使耦合设备适合于器具的操作，该电源提供恒定电流振幅交流电流(AC)，并从电缆向器具提供预选的时变电压和电流。

[0035] 优选地，磁回路的一部分包括铁芯。优选地，耦合器包括非导电和非磁性材料以支撑铁芯。电感耦合设备的安全性由此得到增强，因为用户可以在不接触任何导电材料的情况下连接和断开耦合器。

[0036] 优选地，芯包括在耦合器之间的磁回路中的接合处的界面表面，其中界面表面形成耦合器的表面的一部分。有利地，在耦合器连接时，每个耦合器的界面表面彼此接触，或者通过连接装置在它们之间限定预选间隙。

[0037] 优选地，界面表面具有预选面积以限制通过回路的通量。因此，可通过感应从电缆传输到器具的功率被限制在器具正常使用时所需的功率量。

[0038] 优选地，电感耦合设备与器具整体形成。因此，通过简单地将线匝缠绕在任一耦合器的一部分上，该线匝在耦合器连接时形成磁回路的一部分，该器具就方便地耦合到电缆。

[0039] 优选地，电感耦合设备包括电转换器，以接收由导电回路供应的电流，并将其转换成与器具的电力需求相匹配的电压和电流。

[0040] 优选地，电转换器接收通过铁芯电感地传输的电功率，将其转换成与器具的电力需求相匹配的电压和电流。有利地，通过感应从电缆获取的电功率被有效地从导电回路中感应的交流电压和电流转换成适合于器具使用的电压和电流。

[0041] 优选地，该器具包括壳体，该壳体保持其中一个耦合器，优选是第一耦合器。

[0042] 优选地，器具或电感耦合设备包括容纳在壳体中的电转换器，以将通过铁芯供应的电力转换成用于装置的电压和电流。

[0043] 有利地，在不接触容纳在壳体中的电转换器的情况下，容易保持器具。

[0044] 优选地，第一耦合器保持在壳体内。优选地，第二耦合器通过柔性紧固件紧固到第一耦合器或壳体。在将第一耦合器与第二耦合器断开时，第一壳体的芯的第一界面表面被暴露。第二耦合器悬挂在柔性紧固件上。第二耦合器中的芯的第二界面表面也通过断开连接而暴露。为了将电缆耦合到电感耦合器具，全部所需的是绕任一个芯的一部分缠绕的电缆的线匝，且然后是待连接的耦合器。第一耦合器方便地保持在壳体内。有利地，一个人有两只手可用于将电缆缠绕在第一耦合器中的芯的一部分周围。第二耦合器通过柔性紧固件悬挂。有利地，用户可以用一只手定位第二耦合器，而不必支撑第二耦合器的整个重量，并且绕第二耦合器中的芯的一部分缠绕线匝。

[0045] 优选地，第二耦合器包括不导电的外壳。理想情况下，外壳由操作第二耦合器的用户保持。

[0046] 优选地，围绕其放置套环的铁芯形成有位于被套环包围的芯的一部分和被芯包围的耦合器的铁芯的相邻部分之间的通道或狭槽。

[0047] 优选地，至少一个铁芯包括用于电缆的通道或狭槽，其中邻近通道或狭槽的铁芯的一部分由用于在耦合器被结合时连接铁芯的面界定。

[0048] 有利地，该通道为电缆提供了一个空间，使其能够随着电缆绕套环转动而移动，而不会受到铁芯的相邻部分的干扰。

[0049] 优选地，连接耦合器将电缆保持在通道中。

[0050] 优选地，电感耦合设备中的通道形成在第二耦合器中。优选地，通道由支撑磁回路的一部分的非导电材料形成。用户可以将电缆缠绕在第二耦合器中的磁回路的一部分上，从而将电缆放置在通道中。有利地，当用户连接耦合器时，通道中存在用于电缆的空间，使得两个耦合器可以在没有电缆干扰的情况下放在一起。

[0051] 优选地，第二耦合器的非导电外壳包括用于电缆的狭槽，作为穿过非导电外壳到通道的通路。优选地，狭槽在耦合器连接时提供电气电缆的两端的固定的并排通路。狭槽是末端开口的。当耦合器断开连接时，狭槽的开口端暴露出来，使得电缆可以很容易地穿过狭槽的开口端且插入通道。绕磁回路的单匝电缆会使电缆的两个末端并排。两个并排的末端方便地穿过狭槽。有利地，两个耦合器可以连接在一起。方便地，通道中穿过狭槽的缠绕的电缆不会与连接耦合器产生干扰。

[0052] 根据本发明的另一方面，提供了一种电气系统，包括：具有在本文中描述的电感耦合设备并包括电缆的电气器具。

[0053] 优选地，电气系统包括电源，以向通过围绕耦合设备的磁回路的线匝耦合的电缆提供时变的电流。

[0054] 在优选实施例中，电气系统仅需要单根电气电缆来将电力电感地从电源传输到电气器具。

[0055] 优选地，电气系统包括多个电气器具，其中器具中的每一个通过围绕磁回路的线匝耦合到电缆。各自具有其自己的电感耦合设备的几个不同的器具可以容易且方便地连接到电缆。

[0056] 优选地，每个器具的每个电感耦合设备被布置用于时间平均恒定电流，该时间平均恒定电流作为交流电流从电源提供，以传递高达器具的正常操作所需的功率量。有利地，当额外器具耦合到电缆时，不需要调节由电源供应的电压或电流。

[0057] 可选地，耦合设备可以是可寻址的，通过诸如射频(RF)设备的独立通信设备的方式，以改变耦合设备的电气和/或另一特性。可选地，耦合设备的电气和/或另一特性可以经由通信信道(诸如光纤路径)来改变。

[0058] 优选地，电气系统包括用于承载器具的轨道，其中电缆悬挂在轨道的端部之间。

[0059] 优选地，在电气系统中，至少一个耦合器包括围绕其铁芯的一部分的可旋转套环；耦合器可连接用于保持缠绕套环的电缆；并且其中套环被布置成当套环沿着轨道滚动时支撑器具的重量。

[0060] 优选地，包括套环的耦合器可连接到物理地且电感地结合到器具的耦合器。

[0061] 优选地，在电气系统中，包括套环的耦合器的铁芯包括支撑件，该支撑件在物理地且电感地结合到器具的耦合器的铁芯的下面终止并支撑该铁芯，以承载器具的重量。

[0062] 优选地，电气系统包括多个电气器具，其中器具中的每一个通过围绕磁回路的至少一个线匝耦合到电缆。

[0063] 现在将参考附图仅通过示例地方式来描述本发明，在附图中：

[0064] 附图的简要说明

[0065] 图1示出了包括电感耦合和电转换器的电气器具的顶侧视图；

[0066] 图2示出了图1的电气器具的后侧视图；

[0067] 图3示出了如图2的电气器具的后侧视图，其中电感耦合被打开以接收电气电缆；

[0068] 图4示出了六个并排的电气器具的前侧视图和电源，两条电气电缆从该电源在两个电气器具旁边平行延伸；

[0069] 图5示出了其中三个电气器具的后侧视图，并且其中一个电气电缆从电源串到三个电气器具，其中电感耦合围绕电缆闭合，以从电缆向器具提供电力；

[0070] 图6示出了并排的电气器具中的两个的后侧视图，并且其中一根电气电缆从电源串到五个电气器具；

[0071] 图7示出了第二类型的电气器具中的五个的后侧视图，其中第二类型的电气器具中的每一个都包括电感耦合中的一个电感耦合，其中一个电气电缆通过该电感耦合从电源串起来；

[0072] 图8示出了第三类型的电气器具的四个的后侧视图，其中第三类型的电气器具中的每一个都包括电感耦合中的一个，其中一个电气电缆通过该电感耦合从电源串起来；

[0073] 图9示出了第一、第二和第三类型的电气器具的后侧视图，该电气器具通过从电源延伸且通过三种不同器具的每一个的电感耦合的电气电缆依次连接；

[0074] 图10示出了六个电气器具的示意图，一根电气电缆从电源串到六个电气器具，其中电气器具包括围绕电气电缆闭合的电感耦合以从电缆向器具提供电力；

[0075] 图11示出了电气器具的示意图，该电气器具包括电感耦合的第一耦合器，以通过整流器和恒流降压逆变器(buck inverter)向负载提供电力，该整流器具有并联连接到电容器的输出端子；

[0076] 图12示出了电气器具的示意图，该电气器具包括电感耦合的第一耦合器，以直接向负载提供电力；

[0077] 图13示出了电气器具的示意图，该电气器具包括连接到整流器的电感耦合的第一耦合器，以直接向负载提供DC电流；

[0078] 图14示出了电气器具的示意图，该电气器具包括连接到整流器的电感耦合的第一耦合器以直接向负载提供DC电流，该整流器具有连接到并行布置的电容器和负载的输出端子；

[0079] 图15示出了电气器具的示意图，该电气器具包括电感耦合的第一耦合器，以通过整流器和降压/升压降压逆变器(a step down/up buck inverter)向负载提供电力，该整流器具有并联连接到电容器的输出端子；

[0080] 图16示出了电气器具的示例的示意图，该电气器具包括通过无线控制可操作的电感耦合连接的负载驱动电路的第一耦合器；

[0081] 图17示出了电气器具的示例的示意图，该电气器具包括电感耦合连接的负载驱动电路的第一耦合器，该负载驱动电路包括与无线控制器通信的降压电压或电流逆变器；

[0082] 图18示出了电感耦合的第二耦合器的平面图，其中第二耦合器包括围绕耦合器的铁磁极的可旋转套环；

[0083] 图19示出了图18中所示的电感耦合的第二耦合器的截面图，其中第二耦合器包括围绕耦合器的铁磁极的可旋转套环；

[0084] 图20示出了包括圆柱形中央磁极的铁芯的示例，该圆柱形中央磁极由圆形凹槽与单元侧面上的磁极分开；

[0085] 图21示出了包括矩形中央磁极的铁芯的示例，该矩形中央磁极由凹槽与单元侧面上的磁极分开；

[0086] 图22示出了包括电感耦合的电气器具和包括桥式整流器的电转换器的示意图；

[0087] 图23示出了包括具有散热器的电感耦合的电气器具的示意图；

[0088] 图24示出了用于定位包括电感耦合的器具的轨道系统的示意图；

[0089] 图25示出了从侧面看的电气系统的详细视图，该电气系统包括包含支撑在轨道上的电感耦合设备的器具；和

[0090] 图26示出了电气系统的前视图，轴向地看向承载轨道上的器具的重量的轴向套环。

[0091] 详细描述

[0092] 在图1中示出了电气器具1000。电气器具1000包括电照明设备100、容纳在壳体200中的电转换器和电感耦合300。

[0093] 电照明设备包括窗口透镜、反射器和灯泡。灯泡由插座保持在适当位置，使得来自灯泡的光反射通过透镜，以提供有用的照明。

[0094] 插座包括用于灯泡的电触点。触点电连接到电转换器。

[0095] 电转换器以合适的电压和电流电平为灯泡提供电力。转换器还提供适合灯泡的作为直流或交流电流的电力。转换器被布置成提供预选波形和频率的交流电流以有效地操作灯泡。

[0096] 电转换器电连接到电感耦合300。图2示出了附接到转换器壳体200的电感耦合300。

[0097] 电感耦合设备300将电力从图5所示的电缆3001传输到电气器具100。电感耦合设备300包括图3所示的第一和第二耦合器310、320。图2示出了电气器具1000的后视图。电感耦合300位于电气器具1000的后侧。电照明设备位于电气器具的前部。

[0098] 在使用中，电气器具1000的后侧安装在支架上，用于附接到墙壁或天花板，或者设置在墙壁或天花板上的槽中。当器具被设置在槽中时，器具的前部是可见的。设置在槽中的器具的后侧是不可见的。电感耦合被遮蔽在电转换器壳体200后面，使得对于器具的用户来说电感耦合是不可见的。

[0099] 图3示出了器具1000的另一个后视图。电感耦合300在图3被示出为未耦合。电感耦合300被分成第一耦合器310和第二耦合器320。

[0100] 第一耦合器310部分包含在转换器壳体200中。第二耦合器320通过链条400连接到第一耦合器310。链条的长度大约与第一和第二耦合器的长度相同。当第一和第二耦合器分开时，电气电缆3001可连接到第二耦合器，而耦合器通过链条连接。在图4中示出了电气电缆3001。

[0101] 在图2中，电感耦合300被示出为第一耦合器310连接到第二耦合器320。然而，第一耦合器320在图2中不可见，因为第二耦合器覆盖第一耦合器310。

[0102] 在第一耦合器310中存在第一螺柱312，该第一螺柱具有当第一耦合器310和第二耦合器320分离时暴露的暴露表面。

[0103] 在第一耦合器310中还存在第二螺柱313，该第二螺柱具有当第一耦合器310和第二耦合器320分离时暴露的暴露表面。

[0104] 螺柱312和313设置在第一耦合器310中，使得螺柱的暴露表面与第二耦合器320中的匹配螺柱322和323接触。匹配螺柱322和323也具有暴露表面。当第一耦合器310连接到第二耦合器320时，螺柱312和313以及匹配螺柱322和323的暴露表面被定位成接触。

[0105] 螺柱312、313、322、323中的至少一个包括永磁体。其他螺柱包括永磁体或含铁金属。当通过永磁体连接时，第一和第二耦合器310、320保持在一起。在其他实施例中，耦合器可以用螺栓或螺纹连接在一起。

[0106] 第一和第二耦合器310、320分别具有第一311和第二铁芯321。图3中可见磁极铁芯的暴露表面。铁芯321的轮廓可以在图18、19、22、23、25和26中看到。

[0107] 第一耦合器310包括铁磁极315、316、318。铁磁极包括通过将第一耦合器310连接到第二耦合器320而提供的磁回路的一部分。

[0108] 铁磁极315、316、318各自具有暴露表面，当第一耦合器与第二耦合器断开时，暴露表面被暴露。当耦合器连接时，暴露表面是第一耦合器310和第二耦合器320之间的界面表面。

[0109] 第一耦合器310的中央磁极的面318在图3中可见。第一耦合器的侧磁极的面315、316在图3中也可见。侧磁极315、316位于中央磁极318的侧面上。

[0110] 第二耦合器320的中央磁极的面328在图3中可见。第二耦合器的侧磁极的面325、326在图3中也可见。

[0111] 在图20、21、22和23中，示出了示出铁芯311、321的轮廓的侧视图。

[0112] 铁芯由叠层铁合金或烧结铁氧体粉制成。合金成分通常包括铁与钴、钒和/或硅。

[0113] 层板之间和烧结颗粒之间的边界防止原本会降低电感耦合设备的电效率的涡流。因此，制成铁芯的材料在电气电缆3001中的电流频率范围内实际上是不导电的。在中央磁极318中间有一个通道319。该通道将在中央定位于侧磁极315、316中间的磁极318分开。通道是位于中央磁极两侧的侧磁极325、326之间的凹槽。通道319被布置成接收缠绕在中央磁极318周围的电气电缆3001。

[0114] 第二耦合器320还包括铁磁极325、326、328。当连接第一和第二耦合器310、320时，铁磁极包括同一磁回路的一部分，该磁回路包括第一耦合器中的铁磁极315、316和318。

[0115] 铁磁极315、316、318、325、326、328具有暴露表面。当连接耦合器时，第一耦合器中的铁磁极315、316、318的暴露表面被布置成与第二耦合器320中的铁磁极325、326、328的暴露表面面对面。

[0116] 第二耦合器320中的通道329围绕第二耦合器中的铁磁极328之一。通道是位于中央磁极两侧的侧磁极325、326之间的凹槽。通道329被布置成接收缠绕在磁极328周围的电缆3001。图4中示出了缠绕电缆的电缆3001。在图18和图19的通道中也可以看到电缆。

[0117] 图4并排示出了电气器具中的两个1000、1001。电气电缆3001、3002从电源2000延伸。电源被布置成通过电缆3001、3002提供具有恒定电流幅度的交流电流。电缆3001、3002被布置成可从电源断开。

[0118] 存在一种方便的方法将电缆3001连接到电气器具1000、1001、1002、1003和1004。第一和第二耦合器310、320被断开以将电缆缠绕在磁极328周围。电缆穿过入口狭槽324、
327放置。第一和第二耦合器310、320通过螺柱312、313、322、323连接。连接的第一和第二耦合器310、320将电缆夹在它们之间。电缆缠绕在磁极328周围，然后当耦合器310和320连接时，电缆被保持在缠绕磁极328的位置。图5示出了电气器具中的三个，其中电感耦合300、
301和302的耦合器连接在一起。

[0119] 当第一耦合器310与第二耦合器320在一起时，第一耦合器的中央磁极318的面与第二耦合器的中央磁极328的面对准，以保持电缆3001缠绕磁极。

[0120] 第二耦合器包括第一壁和第二壁，入口狭槽324、327是穿过第一壁进入通道329的通路，入口狭槽334、336是穿过中央磁极328的相对侧上的第二壁进入通道的通路。当耦合器连接在一起时，入口为电缆提供进入通道329的通路。

[0121] 电缆3001通过入口324或327放置，并且可以通过入口336或336离开，反之亦然。

[0122] 狭槽334和狭槽336穿过不导电外壳的同一侧，以在耦合器连接时为电气电缆的两端提供牢固的并排通路。狭槽是末端开口的，开口端在与磁极的暴露表面相同的方向上暴露，以允许容易地附接电缆和通过仅将电缆3001拉离磁极328来拆卸电缆3001。

[0123] 在一些实施例中，第二耦合器包括部分封装从中形成磁极的铁合金或铁的非导电外壳。外壳形成壁或壁的一部分，入口狭槽324、327、334、336是穿过该壁进入通道329的通路。

[0124] 通道329由铁芯321形成在第二耦合器320中，其中磁极325、326、328形成在该芯中。

[0125] 每个螺柱312、313、322、323的位置定位成定向第一和第二耦合器，使得铁磁极的暴露表面处于匹配位置，以在第一耦合器310连接到第二耦合器时使磁回路完整。

[0126] 当连接第一和第二耦合器时，被通道包围的磁极318、328的暴露面被放置在形成磁回路的匹配位置中。

[0127] 如图4和5所示，仅当单根电缆3001被保持在电感耦合上时。电力通过缠绕磁极328的电缆3001从电缆电感地传送到磁回路中，以向器具1000、1001、1002、1003和1004提供电力。可选地，电力由电缆3001和电缆3002两者传送。

[0128] 再次参照图3，另一种选择是将电缆3001穿过狭槽324和334放置，并将电缆3002穿过入口狭槽336和327，以有效地提供围绕磁极328的线匝。因此，通过两根电缆3001和3002有效地提供了围绕磁回路的线匝。由此，电力通过电感耦合300从两根电缆电感地传送到器具。

[0129] 电缆3001容易与器具1001、1002和1003耦合和去耦。为了将电缆3001耦合到器具，电缆仅连接在第二耦合器320的磁极328周围缠绕的线匝，然后两个耦合器310、320通过螺柱312、313、322、323磁性连接。为了将电缆从器具上去耦和释放，耦合器310、320被简单地拉开，并且电缆3001从磁极上移除。

[0130] 在一个实施例中，螺柱312、313、322、323被布置成将耦合器310、320保持在一起，其中在第一耦合器310上的磁极315、316、318和第二耦合器上的磁极325、326、328的暴露表面之间没有间隙。在另一个实施例中，暴露表面被螺柱保持分开，使得暴露表面之间存在预选间隙。预选间隙使得根据操作器具所需的功率量预选从电缆可传送到器具的功率量；传送的功率减少1/d2，其中d是间隙。

[0131] 图4示出了耦合到单个电缆3001的五个器具1000、1001、1002、1003、1004的正视图。来自电源2000的电力由此可传送到器具。每个器具的前部被布置成通过每个透镜发光。

[0132] 从电源延伸的另一根电缆3002可用于向其他器具提供电力，因为仅需要单根电缆3001来操作器具1000、1001、1002、1003和1004。然而，电缆3001和3002可以一起使用。

[0133] 五个器具4000、4001、4002、4003和4004在图7中显示为耦合到单根电缆3001。图7从后视图中示出了器具。器具4000、4001、4002、4003、4004包括电感耦合301、电转换器和负载设备。

[0134] 用于器具4000的电感耦合301与前面描述的电感耦合300相同，除了磁回路的尺寸被设定为将操作负载设备所需的期望量的功率从电缆3001传送到负载设备。在一个实施例中，负载设备是照明设备，在另一个实施例中，负载设备是烟雾检测器。

[0135] 在一个实施例中，磁回路被设计合适的尺寸，使得电感耦合从电气电缆传送适当量的功率。根据通过电缆3001供应的恒定电流幅度的交流电，通过预选磁极的材料、暴露表面之间的间隙以及磁极的横截面积来确定其尺寸。

[0136] 图8示出了耦合到单根电气电缆3001的四个其他器具5004、5001、5002、5003的另一实施例。其他器具中的每一个包括电感耦合300、电转换器和负载设备。

[0137] 在四个其他器具5004、5001、5002、5003的一个实施例中，负载设备是照明设备，另一个实施例中，负载设备是汽笛，在另一个实施例中，负载设备是无线路由器。电感耦合300被布置成为负载设备提供适当量的功率。

[0138] 图9示出了包括电源2000的电气系统，用于通过连接到电源的电气电缆3001供应交流电。电源提供作为交流电提供的时间平均恒定电流。

[0139] 电气系统允许不同类型的电气器具串联耦合到电缆上。第一类型的电气器具1000连接到电缆3001。第二类型的第一电气器具4001耦合到电缆。第二类型的第二电气器具4001耦合到电缆。第三类型5001的第一电气器具5001和第三类型的第二电气器具5002也耦合到电缆。

[0140] 每种类型的电气器具都需要电流形式的功率，该功率具有适合于该类型设备的电压和电流电平。

[0141] 电缆3001耦合到第三类型的电感耦合300，该电感耦合300向器具5001和5002中的电路提供第三预选电压和电流电平。

[0142] 第二类型的电感耦合301，其向器具4000、4001中的电路提供第二预选电压和电流电平。

[0143] 当连接到第三类型的电感耦合300时，第三预选电压和电流电平被提供给器具5001的和器具5002的电路。

[0144] 电气电缆通过围绕第二耦合器320的磁极328的线匝耦合到电感耦合，如针对前面的实施例所述。由于每个电感耦合300、301和302被布置成将适当量的功率从电气电缆3001传送到其固定的电气器具。有利地，通过仅将几个不同的器具耦合到单根电缆上，可以容易地为它们提供适当量的功率。

[0145] 电转换器的成本被最小化，因为电感耦合被布置成将负载设备所需的期望量的功率传送到电转换器。对于每个器具不需要单独的电源。不需要过度设计电转换器来接收电缆可以为电源提供的全部功率。

[0146] 电源提供的电源供给将不会超过操作器具所需的量，因为从电缆通过电感耦合可传送到耦合中的功率量由耦合预选。

[0147] 第一耦合器310固定到电转换器壳体200。电转换器壳体200固定到灯，且灯固定到照明元件100或另一负载设备。螺柱的永磁体的尺寸被设计具有足够的磁体强度以支撑第一耦合器、电壳体和照明元件100或另一负载设备的组合重量。为了将器具投入使用，用户将电缆3001缠绕在第二耦合器320的磁极328周围，并将两个耦合器磁性附接在一起。第二耦合器附接到墙壁或天花板上。

[0148] 第一耦合器被固定到单元1101、4101、5101、6101，该单元包括负载设备，例如灯、加热器、扬声器、路由器或其他负载设备。单元在图10至15中示出。该单元由壳体200容纳。它由到第二耦合器320的磁连接支撑。因此，该单元悬挂在第二耦合器320所附接到的墙壁或天花板或面板上。第一和第二耦合器之间的磁连接的强度足以悬挂该单元的重量。

[0149] 图10示出了通过电感耦合耦合到连接到高频电源2000的电气电缆3001的六个电气器具1000、4001、4002、5000、5002、5003。器具、电感耦合和电气电缆在电气系统中一起工作。

[0150] 在一些实施例中，电气电缆3001被串在建筑物内。电缆被放置在天花板面板的上方或房间中的墙面板的后面。电气器具被固定到面板上，使得电感耦合在面板的后面，并且灯、加热器、路由器或其他有用的负载从面板的前面突出。

[0151] 电源包括两个接收AC电力的端子。电源被布置成从AC市电接线接收AC电力。电源还被布置成从连接到两个端子的DC到AC逆变器2033接收AC电力，如图10所示。

[0152] DC到AC逆变器2033连接到光伏面板2034，该光伏面板2034向逆变器提供DC电流。在一些实施例中，光伏面板固定到建筑物的外部，并将阳光转换成电力。

[0153] 电源2000提供给电缆3001的电力是交变的。电压是时变的并是交变的。电流是恒定振幅的。电压在1KHz到1MHz的频率范围内交变。通过电感耦合有效传送功率的典型最佳频率是50KHz。

[0154] 在图1、2、3、4和10所示的实施例中，该单元包括壳体200。图10示出了壳体200包围第一耦合器310、发射器-接收器540和负载设备100。图10还示出了第一耦合器310电感耦合到第二耦合器320。次级线圈由围绕次级耦合器310中的磁极缠绕的电气电缆3001的线匝形成。

[0155] 发射器-接收器540处于从第一耦合器310向负载100提供电流的电路中。发射器-接收器被布置成从手持控制器783或移动设备(诸如移动电话784)或计算机控制器785(诸如平板电脑或膝上型电脑)接收无线信号。在一些实施例中，发射器-接收器540包括可配置有IP地址和访问密码的因特网路由器。

[0156] 图11、12、13、14和15示出了包括容纳在壳体200内的电力传输电路的单元的各种布置。

[0157] 电气器具中的每一个包括彼此可分离的两个部分。其中一个部分是第二耦合器320。这两个部分中的另一部分是壳体200内的单元4101、1103、5101、6101。

[0158] 图11示出了包括第一耦合器310的电路，第一耦合器310包括线圈。线圈被布置成与第二耦合器320中的线圈电感耦合。第一耦合器310中的线圈在两个端子处电连接到AC到DC整流器530。整流器从线圈接收交流电，该交流电以与电气电缆3001中的电流相同的频率交变。整流器与电容器520并联连接。整流器和电容器一起在两个输出端子处向降压逆变器510提供DC电流。降压逆变器被布置成向负载100提供恒定值的电流。负载100是在DC电流下操作的类型。负载可以是例如包括LED灯的灯。

[0159] 图12中示出了包括第一耦合器310的电路，第一耦合器310包括由两个端子连接到负载100的线圈。由于供应给负载的电流具有与电气电缆3001中的电流相同的频率，因此负载具有在高频AC电流上可操作的类型。这种负载的示例是加热元件和白炽灯。

[0160] 图13中示出的是第一耦合器310，其包括在两个端子处连接到AC到DC整流器530的线圈。整流器通过另外两个端子连接到负载100，以向负载提供整流电流。负载可用整流电流操作，其中整流电流具有高水平的纹波。

[0161] 图14中示出的是第一耦合器，其包括连接到至AC到DC整流器530的两个端子的线圈。整流器530包括连接到电容器520的另一端子。电容器与负载100并联连接。负载100是由DC电流可操作的类型。第一耦合器的布置被预选，使得所提供的DC电流的电平适合于负载。

[0162] 该布置由第一耦合器中的预选线匝数和/或第一和第二耦合器之间的界面的面积、通过连接第一和第二耦合器形成的磁回路的一部分在第一耦合器中的横截面积和/或第一和第二耦合器之间的界面距离来提供。电流和/或DC电压的电平也是可变的，将电气电缆的一个或更多个线匝放在第二耦合器320上。

[0163] 图15示出了包括第一耦合器310的电路，第一耦合器310包括线圈。该线圈被布置成与第二耦合器320中的线圈电感耦合。第一耦合器310中的线圈在两个端子处电连接到AC到DC整流器530。整流器从线圈接收交流电，该交流电以与电气电缆3001中的电流相同的频率交变。整流器与电容器520并联连接。整流器和电容器一起在两个输出端子处向降压逆变器511提供DC电流，降压逆变器511被布置成升高或降低提供给负载100的DC电流的电压电平。负载100是在DC电流下操作的类型。

[0164] 图16示出了单元1104，其在一些实施例中容纳在壳体200中。单元1104包括第一耦合器310。单元1104与第二耦合器320可连接且可分离。单元1104是与第二耦合器320可分离的部分。

[0165] 单元1104包括与发射器-接收器540通信的第一耦合器310。第一耦合器包括线圈，该线圈通过两个端子电连接到整流器530。整流器通过另外两个端子连接到负载100。发射器-接收器540通过负载通过其连接到整流器的相同的两个端子连接整流器。发射器-接收器通过另外两个端子连接负载。发射器-接收器540被布置成接收无线信号。发射器-接收器被布置成基于接收到的信号来控制负载。发射器-接收器还被布置成传输关于负载的状态和/或线圈向负载提供的功率的信号。

[0166] 图17示出了单元1105，其在一些实施例中容纳在壳体200中。该单元包括通过两个端子连接到整流器530的第一耦合器310。整流器通过另外两个端子连接到发射器-接收器，以向发射器-接收器提供整流电流。发射器-接收器通过第三对端子连接到降压电压或电流转换器，降压电压或电流转换器又连接到负载。

[0167] 负载包括灯101或CO2检测器105、甲烷气体检测器106、温度传感器102、无源IR传感器103或微波检测器和/或发射器104。

[0168] 第二耦合器320包括形成铁回路的一部分的铁芯321。图18示出了朝向耦合器320的铁芯的暴露磁极面325、326和328的视图。中央磁极328可见，两侧是侧磁极325、326。图19示出了通过铁芯320的截面图。

[0169] 铁芯的整体轮廓是矩形的，且中央磁极的横截面是圆形的。

[0170] 第一耦合器连接到第二耦合器，其中第一和第二铁芯的暴露磁极面面对面，从而形成铁回路。

[0171] 套环377装配在第二耦合器320的铁芯的圆形中央磁极328周围。电缆3001的线匝缠绕套环3007周围。

[0172] 套环377的长度从通道318的底部沿着磁极328的长度延伸。磁极是圆柱形的。套环是圆柱形的箍，且宽松地套在磁极上。套环围绕中央磁极可旋转。

[0173] 如图18和19所示，在使用中，电气电缆3001的线匝缠绕在套环377上。电缆3001的线匝由此缠绕在第二耦合器320上的中央磁极328周围。电缆3001的线匝装配在通道329中。

[0174] 图19示出了第二耦合器320的截面图。套环377装配在中央磁极328周围。

[0175] 电缆3001的线匝将电缆电感耦合到铁芯321，从而耦合到磁回路。

[0176] 套环容易地围绕磁极旋转。虽然在图18或19中未示出，但是在套环377和中央磁极328之间存在间隙空间。间隙空间允许套环以非常小的摩擦围绕中央磁极旋转。

[0177] 耦合器320沿着缠绕在套环377周围的电缆可移动。

[0178] 图22示出了包括电感耦合设备的器具如何保持电缆缠绕在套环上的示意图。

[0179] 当电缆的线匝缠绕中央磁极时，套环允许第二耦合器容易地沿着电缆滑动。当耦合器沿着电缆移动时，缠绕在套环上的电缆使套环旋转。因此，耦合器沿着电缆以很小摩擦可移动。

[0180] 由于可旋转的套环，当连接第一和第二耦合器时，器具本身沿着电缆可移动。不需要分离第一和第二耦合器来沿着电缆3001移动器具。当器具从第一位置移动到第二位置并且继续在第二位置处进行电操作时，器具继续电感连接并且进行电操作。

[0181] 通过沿着电缆移动器具(其中电缆的端部是固定的)或者通过将电缆馈送通过电感耦合设备，可以沿着电缆的整个长度移动器具。

[0182] 为了用另一个套环替换套环377，通过将套环377滑动通过中央磁极328的暴露面，套环377从耦合器上移除。

[0183] 用直径方向上较厚的套环代替套环377，增加了中央磁极和电缆之间的距离，从而降低了缠绕在套环上的电缆与铁芯进行电磁感应的效率。

[0184] 因此，用户可以通过用另一个在直径方向上较厚的套环替换套环377来选择要传送到任何器具的电功率量。

[0185] 形成套环的材料的导电率影响缠绕套环的电缆和铁芯之间的电磁感应效率。因此，用户可以通过用由具有预选导电率的材料形成的另一个套环替换套环377来选择要传送到器具的电功率量。

[0186] 在一些实施例中，套筒装配在铁芯上。套筒具有与铁芯的横截面一致的内部横截面。套筒具有圆柱形的外部横截面，并且小于套环377的直径。套筒由电绝缘体形成或者具有预选的导电率以传送预选量的功率。

[0187] 套筒装配在非圆形横截面的铁芯上，因为套筒内部横截面形成为与铁芯的横截面一致。当电感耦合设备沿电缆移动时，套筒和套环的组合允许电缆在合适的位置缠绕在非圆柱形铁芯上的套环上，以旋转套环。因此，包括电感耦合设备的器具沿着电缆可移动到任何位置，该电感耦合设备包括非圆形横截面的铁芯。

[0188] 由于叠层的铁堆最容易由冲压出的具有铁芯轮廓的铁叠层制成，因此套筒和套环组合与由叠层堆制成的铁芯一起使用。

[0189] 在使用中，第一耦合器310连接到第二耦合器320，第二耦合器320物理地且电感地连接包括第一耦合器和负载设备的单元1103和电气电缆。可旋转套环372允许整个单元沿着其所耦合的电缆滑动。器具包括第一耦合器310、第二耦合器320、负载设备100和用于器具的操作的电路。可旋转套环372允许整个器具容易地沿着电缆滑动到新的位置，同时保持物理且电感耦合到电缆。

[0190] 第一耦合器310还包括含铁材料块。将第一耦合器连接到第二耦合器将第一耦合器和第二耦合器中的块连接在一起。这两个块为磁回路提供了铁路径，该磁回路电感地传送来自电气电缆3001的电力。

[0191] 图20示出了第二耦合器320，其包括具有圆柱形中央磁极328和圆形通道329的含铁材料块。图20示出了两个实施例，其中第二耦合器连接到第一耦合器。在其中一个实施例中，第一耦合器310包括铁块，该铁块具有位于一对侧磁极中间的中央磁极。连接耦合器使第一耦合器的侧磁极的暴露表面与第二耦合器的侧磁极的暴露表面对准。连接耦合器还使第一耦合器中的中央磁极的暴露表面与第二耦合器中的中央磁极的暴露表面对准。连接的耦合器通过耦合器形成完整的磁回路，用于电感耦合来自电气电缆的电力。

[0192] 在图20所示的连接的耦合器的另一实施例中，第一耦合器310包括矩形块形式的铁块。第一耦合器连接到第二耦合器，使得第二耦合器上的侧磁极和中央磁极的暴露表面与矩形块的表面对准。连接的耦合器通过耦合器形成完整的磁回路，用于电感耦合来自电气电缆的电力。

[0193] 图21示出与图20所示的连接的耦合器相似的实施例。在图21所示的实施例中，中央磁极具有正方形横截面。

[0194] 图22示出了物理且电感耦合到电气电缆3001的器具。器具包括两个可分离的部分，其在图22中示出为被连接。

[0195] 可分离部分之一是第二耦合器320。另一个可分离部分是单元1103，其包括第一耦合器310、整流器和负载。在一些实施例中，诸如图1、2和3所示，壳体200容纳第一耦合器、整流器530和负载设备100。

[0196] 第一耦合器310包括螺柱和/或磁体312、313。第二耦合器也包括螺柱和/或磁体322、323。磁体和/或螺柱通过紧固件347附接到耦合器。

[0197] 第一耦合器中的螺柱/磁体与第二耦合器中的螺柱/磁体拉至对准，以将第一和第二耦合器保持在一起。磁体对螺柱的吸引力的磁强度足以支持单元1103的重量。

[0198] 第一耦合器包括外壳内的铁块311。铁块包括对于图18、19、20和21描述的中央磁极318和侧磁极316、318。第一耦合器连接到壳体200。在一些实施例中，第一耦合的外壳是壳体的整体部分。

[0199] 第二耦合器的中央磁极318与第一耦合器的中央磁极对齐，并且耦合器的暴露面对准。两个中央磁极包括通过连接耦合器形成的磁回路的一部分。

[0200] 电缆的线匝3021缠绕在第二耦合器的中央磁极328周围。通过对齐的磁极防止电气电缆3001脱离连接的耦合器。

[0201] 存在具有绕第一耦合器的中央磁极318的绕组532的导线，因此导线的绕组绕磁回路转动，使得电力通过感应从电气电缆3001传送到导线。导线具有连接到向负载设备100提供电力的电路的端子的端部。在图13和图22所示的实施例中，电路包括整流器530，并且导线的相对端部连接到整流器。整流器通过导线533和534连接到负载设备100。

[0202] 在图22中，包括链条400的柔性紧固件连接到第一耦合器和第二耦合器。在其他实施例中，链条连接到壳体200和第二耦合器。当耦合器分离时，链条将第二耦合器320保持在第一耦合器附近。

[0203] 图23中示出了一种器具，其包括用于负载设备100的散热器110，负载设备100在高温下工作，例如卤素灯或高瓦数LED。第一耦合器310包括将铁芯321与散热器分开的绝缘体。因此，铁芯321被防止升高到正确的温度，从而磁回路继续有效地工作。第一耦合器附接到散热器的表面，并且负载附接到散热器的远端表面。散热器将第一耦合器的温度保持在预选温度以下。铁块作为磁回路的一部分低于预选温度有效地操作。

[0204] 图23所示的器具具有长形的外部形状。为了安装该器具，长形形状的窄尺寸插入通过天花板中的面板的孔。

[0205] 负载设备具有围绕其周界的凸缘。凸缘由连接到面板的座圈107支撑。因此，器具由座圈支撑。弹簧杆109附接到将座圈连接到面板的铰链。弹簧杆有助于将座圈远离凸缘旋转，使得器具设备容易安装在面板的孔中或从面板的孔中移除。

[0206] 本文所述电感耦合在水中操作，无论是淡水还是盐水。电气电缆3001被装入护套，从而防止暴露在水中。电力从电缆电感地汲取到耦合中，因此电流不会从电缆或耦合短路到水。

[0207] 在一些实施例中，第二耦合器320包括对于入口327和334的压盖。电缆3001被保护在保护套中，并穿过压盖以防止危险环境中的火花或电弧放电。

[0208] 图24示出了支撑第二耦合器320的轨道9050的示意图。电气电缆3001沿着轨道布置。

[0209] 第二耦合器被布置成沿着轨道滑动。在实施例中，图18和19所示的套环377被布置成沿着轨道滚动。

[0210] 通过沿轨道滑动，轨道允许器具容易地移动到不同的位置。第二耦合包括用于将耦合固定到沿轨道的位置的锁定螺钉。

[0211] 图25详细示出了在轨道9050上承载器具1000的电感耦合设备的视图。

[0212] 图26详细示出了位于轨道9050和轨道9050之间以将电气器具1000支撑在轨道上的套环377的视图。

[0213] 套环377的旋转轴垂直于轨道9050的长轴，以便套环沿着轨道的长度滚动。

[0214] 电缆3001被装入护套，使得不会无意中短路到轨道或将器具1001附接到轨道9050的人。

[0215] 电缆3001悬挂在轨道两端之间，并沿轨道长度延伸。

[0216] 电缆3001的线匝3021缠绕在套环377周围。套环377围绕第二耦合器中的铁芯的中央磁极328。

[0217] 套环377围绕第一耦合器中的铁芯的中央磁极328，并且套环搁置在轨道上，使得第二耦合器随着套环在轨道上滚动而以非常小的摩擦力沿着轨道可移动。

[0218] 第一耦合器310部分包含在器具的壳体200中。第一耦合器物理地和电感地结合到器具。

[0219] 第一耦合器物理地和电感地结合到器具。第一耦合器连接到第二耦合器，其中第一和第二耦合器的铁芯布置成铁回路。

[0220] 来自第二耦合器的铁芯的侧磁极或中央磁极的延伸部331在第一耦合器的连接的侧磁极或中央磁极下方延伸，以支撑器具的重量。可选地，器具的重量可以由上述磁螺柱347连接支撑。

[0221] 器具沿着套环上的轨道滚动，安全、安静、可靠且轻松地从电缆中汲取电力。轨道与电缆相比的相对强度意味着使用一根薄的柔性电缆，这种电缆非常适合在器具移动时绕套环转动。

[0222] 仅通过示例的方式已经描述了本发明。因此，上述内容被认为对本发明的原理仅是说明性的。此外，由于本领域技术人员将容易想到许多修改和变化，因此不希望将本发明限于所示出的和所描述的具体结构和操作，并且相应地，所有适当的修改和等同物可以求助于权利要求书，落入权利要求书的范围内。

[0223] 图中标注的特征的列表

[0224] 100负载、照明设备

[0225] 101负载-灯

[0226] 102负载-温度传感器

[0227] 103负载-无源IR传感器

[0228] 104负载-微波发射器/接收器

[0229] 105负载-CO2传感器

[0230] 106负载-甲烷气体传感器

[0231] 108负载-卤素灯

[0232] 110负载-散热器

[0233] 117座圈

[0234] 119用于旋转座圈的弹簧杆

[0235] 200壳体

[0236] 300电感耦合

[0237] 301用于第二类型的器具的电感耦合

[0238] 302用于第三类型的器具的电感耦合

[0239] 310第一耦合器

[0240] 311第一耦合器的铁块

[0241] 312第一耦合器中的螺柱

[0242] 313第一耦合器中的第二螺柱

[0243] 315位于第一耦合器中的中央磁极侧面的铁磁极

[0244] 316位于第一耦合器中的中央磁极侧面的铁磁极

[0245] 318铁磁极，第一耦合器中介于侧磁极中间的中央磁极

[0246] 319围绕第一耦合器中的中央磁极的通道

[0247] 320第二耦合器

[0248] 321第二耦合器的铁芯

[0249] 322匹配第一耦合器中的螺柱312的第二耦合器中的匹配螺柱

[0250] 323匹配第一耦合器中的第二螺柱313的第二耦合器中的匹配螺柱

[0251] 324穿过第二耦合器的第一壁到通道的狭槽

[0252] 325位于第二耦合器中的中央磁极侧面的铁磁极

[0253] 326位于第二耦合器中的中央磁极侧面的铁磁极

[0254] 327穿过第二耦合器的第一壁到第二耦合器的通道的狭槽

[0255] 328铁磁极，第二耦合器中介于侧磁极中间的中央磁极

[0256] 329围绕第二耦合器中的中央磁极的通道

[0257] 331来自第二耦合器的铁芯的侧磁极或中央磁极的延伸部

[0258] 334穿过第二耦合器的第二壁到通道的狭槽

[0259] 336穿过第二耦合器的第二壁到通道的狭槽

[0260] 347将磁体和/或螺柱附接到耦合器的紧固件

[0261] 377装配在中央磁极周围的套环

[0262] 400链条

[0263] 510降压逆变器恒定电流

[0264] 511降压逆变器升高/降低电压

[0265] 530整流器

[0266] 532绕第一耦合器的中央磁极的导线线匝

[0267] 533将整流器连接到负载设备的第一线

[0268] 534将整流器连接到负载设备的第二线

[0269] 540发射器-接收器

[0270] 783手持式控制器

[0271] 784手机

[0272] 1000包括电感耦合的第一类型的电气器具

[0273] 1001第一类型的第二电气器具

[0274] 1002第一类型的第三电气器具

[0275] 1003第一类型的第四电气器具

[0276] 1004第一类型的第五电气器具

[0277] 1101包括第一耦合器和负载的单元

[0278] 1103包括第一耦合器、整流器和负载的单元

[0279] 1104包括第一耦合器、整流器、发射器-接收器和负载的单元

[0280] 1105包括第一耦合器、整流器、发射器-接收器、逆变器和负载的单元[0281] 2000电源

[0282] 2033介于DC电源和AC电源之间的DC到AC逆变器

[0283] 2034用于电源的光伏面板

[0284] 3001连接到电源的电气电缆

[0285] 3002连接到电源的第二电气电缆

[0286] 3021中央磁极周围的电气电缆的线匝

[0287] 4000包括电感耦合的第二类型的电气器具

[0288] 4001第二类型的第二电气器具

[0289] 4002第二类型的第三电气器具

[0290] 4003第二类型的第四电气器具

[0291] 4004第二类型的第四电气器具

[0292] 4101包括用于器具的第一耦合器和负载的单元

[0293] 5000包括电感耦合的第三类型的电气器具

[0294] 5001第三类型的第一电气器具

[0295] 5002第三类型的第二电气器具

[0296] 5003第三类型的第三电气器具

[0297] 5004第三类型的第四电气器具

[0298] 5101包括用于器具的第一耦合器和负载的单元

[0299] 9050轨道