[实用新型]一种三相铁芯式无线传能用径向旋转变换器

说明书

技术领域

本实用新型属于三相发电设备领域，涉及无线传能技术，尤其是一种三相铁芯式无线传能用径向旋转变换器。

背景技术

人们已知旋转变换器(不同于已有的旋转变压器概念)应用于电机可以替代电刷和滑环，可以大大提高可靠性，并不用更换电刷，可免于维护。随着研究的日益深入，尤其是电磁仿真技术的应用，目前的旋转变换器还有很多问题没有妥善的决究。比如，当工作磁通通过旋转变换器定转子之间的气隙时，由于磁通的散射而引起边缘效应，若旋转变换器铁芯采用电机一样的冲片式铁芯或卷铁芯，杂散的磁通会沿叠积方向垂直进入钢片而在钢片所在平面内引起较大的涡流损耗，降低传输效率，当传输大功率或采用高频时，严重会造成气隙两侧铁芯局部过热而烧毁。又如，如果采用冲片式铁芯或卷铁芯，在旋转变换器的闭合磁路内，除定转子之间必不可少的气隙以外，工作磁通还要在某些方向上通过钢片间的气隙，这势必增加了旋转变换器的空载电流和空载损耗，降低了传输效率。又有，当旋转变换器负载工作时，定转子线圈工作电流引起的漏磁通如果得不到很好的吸收，而垂直进入钢片，也会引起较大的杂散损耗，降低传输效率，在传输大功率时问题尤其突出。

另一方面，大功率电机使用电刷装置工作时，需要工人每天定时巡视电刷产生的火花，评估火花的危险等级，火花严重会发生故障而停机检修。即使火化在正常范围内，也由于转动磨损产生刷粉飞落的污染，并需要定期(几天至几个月)带电更换或停电更换新的同型号电刷，总之维护工作量大。

对于应用于电机的旋转变换器，若采用三相供电，一般采用三个独立的三相旋转变换器单元拼装而成，三相相互独立工作，三个三相旋转变换器磁路独立，这样旋转变换器体积较大，重量重，而且三个三相旋转变换器是分离的，安装和固定复杂，旋转运行时整体稳定性差，对装配精度要求较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术不足，三相共用一个铁芯，提供一种从空载和负载各个方面减少旋转变换器损耗的径向三相铁芯式无线传能用旋转变换器。

本实用新型采用的技术方案是：

一种三相铁芯式无线传能用径向旋转变换器，包括定子铁芯、转子铁芯、定子铁芯、转子铁芯采用同轴的、相对的两个铁芯，定子铁芯、转子铁芯之间设置有间距作为气隙，定子铁芯、转子铁芯之间的气隙方向与电机转轴呈径向设置，在定子铁芯和转子铁芯分别制有出线槽，在定子铁芯上的出线槽绕制有6个定子线圈，在转子铁芯上绕制有6个级线圈，定子线圈和转子线圈同轴对应，6个定子线圈将定子铁芯轴向截面分割成5个铁芯柱，6个转子线圈将定子铁芯轴向截面也分割成5个铁芯柱。

而且，所述定子铁芯和转子铁芯内的各5个铁芯柱中，中间的三个铁芯柱中，每各铁芯柱两侧由两个定子线圈或两个转子线圈绕制，分别作为A、B、C三相绕组，外侧的两个铁芯柱只有内侧绕制定子线圈或转子线圈。

而且，所述定子铁芯和转子铁芯的截面上均圆周分成若干个扇区，每个扇区由长度相等的电工钢带做成呈放射状的主级片，每个扇区内由多个尺寸递减的电工钢带填充，每个电工带钢的在铁芯上的内径侧采用铜套支撑，每个电工带钢的在铁芯上的外径侧采用可收缩的紧固带绑扎，转子铁芯同轴固装在电机转轴上。

而且，所述定子铁芯、转子铁芯之间的间距为0.3～0.5mm。

而且，所述定子铁芯通过螺杆固定在电机端盖内侧壁上或电机其他固定部件上，定子铁芯、靠近定子铁芯的转子铁芯一侧位置上通过一同轴的紧固环与电机转轴固定，转子铁芯的另一侧通过一同轴的档环与电机转轴固定。

而且，所述紧固环上设置有多个制有螺孔的固定脚，在紧固环上还制有止退螺丝。

本实用新型优点和积极效果为：

本实用新型提供的旋转变换器可以有效替代电刷结构而不影响电机整体结构尺寸，和电机本体一起维护即可。当旋转变换器采用中高频进行交流能量传输时，更具有功率密度大，效率高的优势。

本实用新型提供的三相铁芯式无线传能用径向旋转变换器针对铁芯的构造进行了改进，本实用新型优化了铁芯型式，采用片长不一的薄电工钢片辐射状叠积，一方面这种铁芯型式使定转子气隙处的边缘磁通得到了很好的吸收，不会因为边缘效应而引起钢片的局部过热，提高传输效率。另一方面，这种铁芯型式能够满足工作磁通在叠片平面内流通，在旋转变换器的闭合磁路内，除定转子之间必不可少的气隙以外，工作磁通不再通过其他额外的气隙，这便降低了旋转变换器的空载电流和空载损耗，进一步提高了传输效率。再有，当旋转变换器负载工作时，这种铁芯型式能够将定转子线圈工作电流引起的漏磁通很好的吸收进入铁芯，而不引起较大的杂散损耗，也提高了传输效率。