[发明专利]一种磁通变换式高频旋转松耦合变压器

权利要求书

1.一种磁通变换式高频旋转松耦合变压器：包括固定组件和旋转组件，其特征在于：

旋转组件包括转子铁心(11)、转子绕组(12)以及转子侧电路(1)；

转子铁心(11)截面大致呈“工”字型，两侧为圆弧状，中间凹陷处缠绕转子绕组(12)，与转子侧电路(1)连接；

固定组件包括定子铁心(21)、定子绕组(12)以及定子侧电路(2)；

固定组件同轴装在旋转组件外周，两者间设有固定距离的径向气隙；

定子铁心(21)截面与电机的定子铁心截面类似，呈圆环状，12个定子齿沿周向均匀分布在圆环内圆上，每两个定子齿构成一对，每对定子齿上绕设的两个定子绕组串联，且产生的磁通方向一致，共6对定子绕组(AA’～FF’)，与控制电路连接来控制每对定子齿上绕组的导通，控制电路再与其他定子侧电路(2)连接；

定子绕组的控制电路有两种连接方式：控制电路E1或控制电路E2。

2.根据权利要求1所述的磁通变换式高频旋转松耦合变压器，其特征在于：

定子侧电路(2)由并联滤波电容C1、逆变全桥H2、串联谐振电容C3以及控制电路E1构成；

转子侧电路(1)由串联谐振电容C4、整流全桥H1以及滤波电容C2构成；

逆变全桥H2、谐振电容C3、谐振电感Lk2、谐振电容C4、谐振电感Lk1、整流全桥H1以及高频旋转松耦合变压器绕组共同组成CLLC谐振电路；

控制电路E1由12个辅助开关SP1～SP6、SN1～SN6以及6对定子绕组电感AA’～FF’构成；

控制电路E1共6个并联支路，每个并联支路由一个辅助开关SP串联一对定子绕组电感后，再串联一个辅助开关SN构成；并联组成六支路的控制电路后，串联谐振电容C3和谐振电感Lk2，后连接逆变全桥H2和滤波电容C1，组成定子侧电路(2)。

3.根据权利要求2所述的磁通变换式高频旋转松耦合变压器，其特征在于：

可以只连定子侧串联谐振电容C3，转子侧无谐振电容；

可以谐振电容C3和谐振电容C4分别在定、转子侧并联；

可以只连定子侧并联谐振电容C3，转子侧无谐振电容。

4.根据权利要求1所述的磁通变换式高频旋转松耦合变压器，其特征在于：

控制电路E2由12个辅助开关SP1～SP6、SN1～SN6以及6对定子绕组AA’～FF’构成；

在控制电路E2中，每对定子绕组各选一端连结到一点，然后每对定子绕组另一端连接两个并联的辅助开关SP和SN，两条并联支路再串联谐振电容C3和谐振电感Lk2分别接入到逆变全桥H2的两个端口，最后通过滤波电容C2接到直流电源，组成定子侧电路(2)；

转子侧电路(1)与权利要求2所述相同。

5.根据权利要求1所述的磁通变换式高频旋转松耦合变压器，其特征在于：

旋转组件包括转子铁心(11)、转子绕组(13、14、15、16)以及转子侧电路(1)；

转子铁心(11)为4极，转子绕组(13、14、15、16)由原来的1个变为4个，分别缠绕在转子铁心(11)中间“十”字区域的四个柱上，串联连接后连接转子侧电路(1)；转子铁心(11)也可扩展为多极；

固定组件与权利要求1所述相同；

定子绕组(AA’～FF’)以及定子侧电路(2)也可扩展为多组。

6.据权利要求1所述的磁通变换式高频旋转松耦合变压器，其特征在于：

转子铁心(11)和定子铁心(21)适宜采用超薄硅钢片、纳米晶等材料，绕组适宜采用利兹线、铜线等材料。