[发明专利]一种电动旋转设备的非接触式能量传输装置

说明书

一种电动旋转设备的非接触式能量传输装置，包括电机控制板、接收控制板、驱动电机，其特征在于还具有感应转子线圈、弧形永久定子磁铁、紧固连接件、驱动器外壳，驱动电机安装在驱动器外壳内下部，驱动器外壳的下部安装在电机控制板上部中间，两只弧形永久定子磁铁对称安装在驱动器外壳内上部左右两侧凹槽内，接收控制板中部通过紧固连接件安装在驱动电机的转轴上端，两只弧形感应转子线圈模组安装在紧固连接件下中部左右两端，用电设备旋转部位安装在接收控制板、紧固连接件上端。本发明以更简单、成本更有竞争力的一种全新系统架构方式，解决了固定速率旋转设备的能量传输问题，无需受限于导线困扰，具有很好的市场应用前景。

技术领域

本发明涉及电机控制、交流发电、无线通讯技术领域，特别是一种电动旋转设备的非接触式能量传输装置。

背景技术

随着电气控制领域的现代化水平不断提高，旋转导电部件已广泛应用于各个领域。以最常见的雷达、立体LED显示屏为例，要求在设备上端连续旋转部位既能旋转，还能得到供电，保证旋转部位的用电部件用电。实际应用中，为了保证旋转部位上的用电部件用电，防止供电电源导线在旋转中扭结是一道必不可少的工序。

对于例如旋转LED屏的供电来说，采用固定在底座的电刷片和旋转的金属导轨或者金属轮轴接触的方式给旋转LED屏供电(旋转LED屏和电刷片连接)，是一种低成本、低设计难度的方法，但是这种方法无可避免的存在机械摩擦，还会带来运行不稳定、不可靠，以及需要定期维护的缺点。

为了对机械摩擦能量传输技术与生俱来的问题进行改进，现在很多旋转LED屏方案的供电，采用了电磁场耦合式的无线能量传输方式，将直流输入能量，通过逆变电路，转换成一定频率的交流能量，交流能量工作在固定的发射线圈模组上，产生交变电磁场，当可旋转的接收线圈模组(和LED屏的旋转部位安装在一起)接收到交变电磁场，就会感应到交流能量，再通过整流电路转换为可供旋转部件工作的直流能量。电磁场耦合式的无线能量传输，具有稳定、可靠，无需维护的优点，但是，由于要增加逆变电路、整流电路、一对线圈模组等，成本上要提高不少，而且无线能量的传输和接收过程中存在功率衰减大、不能有效利用电能源，造成电能浪费的缺点，特别是如果LED屏尺寸比较大，需要传输电压、电流比较大的时候，上述缺点更为明显。

基于上述，设计一种旋转设备的非接触式电能量供电使用，能保证电能在传输的时候，不需要受限于导线困扰，同时，还能节省成本，并有效利用能源的无线电能量传输装置显得尤为必要。

发明内容

为了克服现有旋转供电设备供电中因结构所限存在的弊端，本发明提供了一种电动旋转设备的非接触式能量传输装置，在驱动电机的壳体上端设置了对称分布的弧形磁铁，在驱动电机的驱动轴上安装了旋转接收控制板，接收控制板位于所需用电设备旋转部位的中部下端，接收控制板的下端中间具有感应转子线圈，工作中，当驱动电机的转轴带动用电设备旋转部位旋转的同时，感应转子线圈同时发出电能，经接收控制板上相关元件作用为用电设备旋转部位供电，感应转子线圈发出的电能直接给用电设备旋转部位供电，不再经无线转换给用电设备旋转部位供电，不但实现了有效给用电设备旋转部位供电(不会产生机械磨损和导线扭结)，还防止了电能源多级转换而带来的不必要的浪费。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电动旋转设备的非接触式能量传输装置，包括电机控制板、接收控制板、驱动电机，其特征在于还具有感应转子线圈、弧形永久定子磁铁、紧固连接件、驱动器外壳，驱动电机安装在驱动器外壳内下部，驱动器外壳的下部安装在电机控制板上部中间，驱动器外壳内上部左右两侧有凹槽，两只弧形永久定子磁铁对称安装在驱动器外壳内上部左右两侧凹槽内，驱动电机的转轴上端位于驱动器外壳上端中部通孔上端外，紧固连接件、接收控制板的中部各有一个通孔，接收控制板中部通过紧固连接件安装在驱动电机的转轴上端，感应转子线圈由两只弧形感应转子线圈模组组成，两只弧形感应转子线圈模组安装在紧固连接件下中部左右两端，感应转子线圈刚好位于两只弧形永久定子磁铁之间，两只弧形永久定子磁铁极性相反，用电设备旋转部位安装在接收控制板、紧固连接件上端。