[发明专利]一种旋转变压器

说明书

技术领域

本发明涉及变压器领域，尤其涉及一种旋转变压器。

背景技术

旋转变压器在电路中使用时，或多或少都会有一定的插入损耗，插入损耗可以分贝的形式表示，其是旋转变压器性能的最常见的测量技术指标。一般来说，在相同的磁场内，旋转变压器的插入损耗越小，旋转变压器的性能越好。

旋转变压器的插入损耗一般会随着所处电磁场的频率的增加而增大，现有的旋转变压器不利于宽频信号的传输，因为其在工作于高频磁场中时，如频率为100MHz甚至更高频率的电磁场中，插入损耗会特别大，使高频部分的信号已严重失真。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转变压器，来解决以上技术问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种旋转变压器，包括定子和转子；所述转子和所述定子之间不物理接触；所述转子和所述定子采用结构相同的磁芯；

所述磁芯为铁氧体；所述磁芯的中部开设有用于连接转配轴的连接通孔；所述磁芯上设置有一用于装配电磁线圈的环形槽；所述环形槽的内环直径大于所述连接通孔的直径；所述环形槽的深度小于所述磁芯的高度；其中，所述连接通孔的圆心和所述环形槽的圆心重合；

所述磁芯包括第一导磁体、第二导磁体以及第三导磁体；所述第一导磁体为毗邻所述连接通孔和所述环形槽之间的铁氧体部；所述第二导磁体为所述磁芯周部的铁氧体部；所述第三导磁体为连接所述第一导磁部和所述第二导磁部的铁氧体部；

所述第一导磁体、所述第二导磁体以及所述第三导磁体组成所述磁芯的磁路；所述磁路上的各横截面积相等。

本实施例通过优化磁芯的结构，使磁芯的磁路上各横截面积相等或近似相等，以降低磁阻，进而降低高频信号传输中的损耗，从而可实现在保证信号不失真的情况下，能传输频率范围更宽的宽频信号。

优选的，所述磁芯的周部开设有一个出线口，所述出线口连通所述环形槽，使所述电磁线圈的两端能通过所述出线口伸出所述磁芯外。设置出线口以便于引出电磁线圈的端头，便于接线。

优选的，所述磁芯为圆柱形的铁氧体；

所述连接通孔的直径为d1，所述环形槽的内圆直径为d2，所述环形槽的外圆直径为d3，所述磁芯的直径为d4；所述出线口的宽度为B；所述磁芯的高度为H；所述环形槽的深度为t；

所述磁路包括第一磁通面、第二磁通面和第三磁通面；所述第一磁通面为所述第一导磁体的环形的横截面，所述第二磁通面为所述第二导磁体的环形的横截面，所述第三磁通面为所述第三导磁体的圆柱面；

所述第一磁通面的面积为π*(d2*d2/4-d1*d1/4)；

所述第二磁通面的面积为π*(d4*d4/4-d3*d3/4)-B*(d4-d3)/2；

所述第三磁通面的面积为π*d2*(H-t)；

所述第一磁通面、所述第二磁通面和所述第三磁通面的面积相等。

所述第一磁通面和所述第二磁通面均为圆环，所述第三磁通面为圆柱面；其中，所述第二磁通面有出线口，故需减去该部分面积；另外，由于d3和d2的差值很小，故所述第三磁通面采用π*d2*(H-t)计算即可，其带来的误差可忽略。

优选的，所述电磁线圈的线径为d5；所述环形槽内电磁线圈卷绕的圈数为N；

d3-d2＞2*d5*N。

如此设计环形槽，可保证环形槽有足够的空间以装配电磁线圈。

优选的，所述电磁线圈的线径d5为0.5毫米，所述环形槽内电磁线圈卷绕的圈数N为2。

本实施例中，从大量实验数据中可以发现，电磁线圈的圈数越多，插入损耗越大，同时，增大电磁线圈的线径也有利用减低插入损耗，所述电磁线圈的线径d5为0.5毫米，所述环形槽内电磁线圈卷绕的圈数N为2，其插入损耗较小，为本实施例的一种较优的实施方案。

优选的，所述出线口的宽度B为3毫米。

所述电磁线圈的线径d5为0.5毫米，两个即为1毫米，并且所述电磁线圈的两端要有一定的距离，以防止短接出现短路。本实施例中，出线口的宽度B为3毫米即可满足需求。

优选的，所述转子和所述定子之间的距离为0.09毫米；所述磁芯的直径为d4小于19毫米；所述磁芯的高度小于6.2毫米。