[发明专利]一种适用于高温高压环境的无线电能传输旋转变压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转变压器，具体涉及一种适用于高温、高压环境的用电设备以无线、非接触方式传输电能的旋转变压器。

背景技术

传统供电方式下，存在相对运动的设备之间进行电能传输多采用电刷装置。这种供电方式存在滑动磨损、接触火花、碳积和不安全裸露导体等问题，存在安全隐患，无法应用于矿井等高温、高湿的恶劣环境。传统变压器主要实现电压变换功能，变压器原、副边之间存在物理连接，无法进行相对运动设备之间的电能传输。

因此亟待采用旋转变压器原、副边无直接电气接触的电能传输方式，并能够无裸露导体存在，保证系统各部分之间电气绝缘，提供一种安全、可靠的新型可靠并适用于高温、高压恶劣环境的旋转变压器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于高温、高压环境，用电设备以无线、非接触方式传输电能，具有较高电能传输效率，能够保证电能传递能力不受尘土、污物、水等环境因素的影响，更为可靠、耐用，且不发生火花，不存在机械磨损和摩擦的无线电能传输旋转变压器。

为了实现上述目的，本发明一种一种适用于高温高压环境的无线电能传输旋转变压器的技术方案为，包括固定在内管外壁上的筒状原边钢壳，固定套在内管外的外管内壁上的筒状副边钢壳，所述原边钢壳外壁设有沿周向的第一环状凹槽，副边钢壳内壁在与所述第一环状凹槽处设有沿周向的第二环状凹槽，所述第一环状凹槽和第二环状凹槽内分别位置对应地嵌入有原边磁芯和副边磁芯，所述原边磁芯和副边磁芯内部分别位置对应地嵌入有原边绕组和副边绕组；所述原边钢壳、原边磁芯与所述副边钢壳、副边磁芯分别对应的位置处留有一定间隙。

所述原边钢壳与原边磁芯通过环氧树脂灌固定，副边钢壳与副边磁芯通过环氧树脂灌固定，原边绕组与原边磁芯通过环氧树脂灌固定，副边绕组与副边磁芯通过环氧树脂灌固定。

进一步所述原边磁芯轴向两端设置有第一缓冲垫和第二缓冲垫，副边磁芯轴向两端设置有第三缓冲垫和第四缓存垫。

进一步所述原边钢壳外缘采用轴向截面为轴对称的形结构，所述副边钢壳内缘采用轴向截面为轴对称的形结构；所述嵌入原边钢壳内的原边磁芯轴向一端通过所述第二缓冲垫与原边钢壳连接，该原边磁芯轴向另一端通过所述第一缓冲垫连接有套装固定在原边钢壳上的第一挡板；所述嵌入副边钢壳内的副边磁芯轴向一端通过所述第四缓冲垫与副边钢壳连接，该副边磁芯轴向另一端通过第三缓冲垫连接有固定在副边钢壳上的筒状第二挡板。

进一步所述原边磁芯和副边磁芯外缘轴向截面沿轴向呈“工”字竖向一半形。

进一步所述间隙为1.5～4mm。

进一步所述间隙可以为2mm。

进一步所述原边绕组的导线穿过原边磁芯和原边钢壳与固定在内管上的原边高压插针一端连接，该原边高压插针另一端连接与发电机及电源变换电路连接，所述副边绕组的导线穿过副边磁芯与固定在与副边钢壳上的副边高压插针一端连接，该副边高压插针的另一端与电子变换电路及负载连接。

本发明的有益效果：

本发明介绍了一种适用于高温、高压环境，并且具有较高电能传输效率的无线电能传输旋转变压器。无线电能传输旋转变压器原、副边无直接电气接触，无裸露导体存在，保证了系统各部分之间电气绝缘，电能传递能力不受尘土、污物、水等环境因素的影响。与传统供电方式相比更为可靠、耐用，且不发生火花，不存在机械磨损和摩擦，特别适用于矿井、油田钻采及运动设备，可广泛应用于在航空航天、机器人、医疗器械、照明、便携式电子产品、无线充电等场合。

附图说明

图1为本发明一种无线电能传输旋转变压器使用示意图；

图2为本发明一种无线电能传输旋转变压器结构示意图。

图中：1-原边高压插针；2-副边高压插针；3-内管；4-外管；5-原边钢壳；6-原边磁芯；7-原边绕组；8-第一环氧树脂灌封层；9-第一挡板；10-第一缓冲垫；11-副边钢壳；12-副边磁芯；13-副边绕组；14-第二环氧树脂灌封层；15-第二挡板；16-第二缓冲垫；17-限位卡。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做进一步描述。