[发明专利]一种用于旋转设备无线供电的磁柱式耦合装置

说明书

本发明提供了一种用于旋转设备无线供电的磁柱式耦合装置，包括供电磁芯和供电线圈，所述的供电磁芯包括原边磁芯，所述的供电线圈包括原边线圈和副边线圈，所述的原边磁芯为罐型磁芯，所述的原边线圈绕制在罐型磁芯的磁罐内，所述的罐型磁芯的磁罐呈圆桶状，所述的副边线圈绕制在套在罐型磁芯的中心柱上的支撑圆筒上，所述的支撑圆筒与转动轴固定连接，所述的原边线圈和副边线圈的位置相对应，所述的原边线圈和副边线圈之间存在气隙距离，所述的原边线圈和副边线圈为同轴嵌套的螺线管线圈。本发明可以在360°旋转范围内实现电能稳定的无线传输，接收线圈旋转工作，接收端无磁芯，大大减轻了旋转端的重量，避免了磁芯对旋转轴的影响。

技术领域

本发明创造属于无线供电技术领域，尤其是涉及一种用于旋转设备无线供电的磁柱式耦合装置。

背景技术

旋转设备无法直接使用电缆方式进行供电，因为其旋转工作时电缆会发生缠绕，进而破坏供电电缆，导致供电中断。目前旋转设备主要依靠导电滑环进行供电，而滑环采用电刷接触方式供电，因此长时间工作，接触表面磨损严重，接触电阻变大，产生局部过热现象，从而导致接触不良或接触脱离，极大降低了旋转设备供电的可靠性，减少滑环的使用寿命，严重可能导致重大事故发生，而且更换滑环，需消耗较大的成本。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种用于旋转设备无线供电的磁柱式耦合装置，可以在360°旋转范围内实现电能稳定的无线传输，接收线圈旋转工作，接收端无磁芯，大大减轻了旋转端的重量，避免了磁芯对旋转轴的影响。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种用于旋转设备无线供电的磁柱式耦合装置，包括供电磁芯和供电线圈，所述的供电磁芯包括原边磁芯，所述的供电线圈包括原边线圈和副边线圈，所述的原边磁芯为罐型磁芯，所述的原边线圈绕制在罐型磁芯的磁罐内，所述的罐型磁芯的磁罐呈圆桶状，所述的副边线圈绕制在套在罐型磁芯的中心柱上的支撑圆筒上，所述的支撑圆筒与转动轴固定连接，所述的原边线圈和副边线圈的位置相对应，所述的原边线圈和副边线圈之间存在气隙距离，所述的原边线圈和副边线圈为同轴嵌套的螺线管线圈。

进一步的，所述原边线圈贴所述罐型磁芯的磁罐壁绕制，所述原边线圈尺寸大于所述副边线圈尺寸。

进一步的，所述原边线圈贴所述罐型磁芯的中心柱绕制，所述原边线圈尺寸小于所述副边线圈尺寸。

进一步的，所述原边线圈和副边线圈位置互换形成旋转供电装置为固定装置供电模式。

近一步的，所述原边线圈和副边线圈之间的气隙距离为0.1mm-1m。

进一步的，所述原边线圈和副边线圈均通过胶水固定在罐型磁芯和支撑圆筒上。

进一步的，所述支撑圆筒由非金属材料PLA、ABS或PMMA制成。

相对于现有技术，本发明创造所述的一种用于旋转设备无线供电的磁柱式耦合装置具有以下优势：

本发明所述的一种用于旋转设备无线供电的磁柱式耦合装置，此种装置避免了传统滑环供电方式所存在的接触磨损严重，可靠性差，成本高等问题，具有非接触，安全可靠的特点，具有更加广泛的应用前景，适用于风力发电机、卫星、雷达、石油钻井、直升机旋翼等多个需要给旋转用电设备供电的场合。而且所设计的耦合装置，仅发射端有磁芯，接收端仅包括单个线圈，极大的减轻了接收端的重量，同时供电线圈采用螺线管线圈嵌套形式，具有较高的耦合系数，且耦合装置在旋转过程中，磁芯固定不变，所以耦合装置各参数稳定不变，可以有效保证系统功率的平稳传输；此装置适配性高，应用广泛。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：