[发明专利]一种空心旋转变压器

说明书

技术领域

本发明涉及飞机刹车装置领域，具体是一种空心旋转变压器。

背景技术

在国外现代先进的飞机上，飞机轮胎压力监测系统TPMS(Tire Pressure Monitoring System)已经普遍采用，如：AIRBUS公司、BOEING公司和DASSAULT公司的诸多机型中，包括最新的A380飞机也装配了轮胎压力监测系统。它是保证飞机安全的一项技术。轮胎压力监测系统对轮胎的内部气压进行监测，通过数据总线和显示器向机组人员或维护人员提供轮胎的实际压力，可对轮胎的低压、爆胎进行告警，同时当刹车装置温度超过400℃时，开启风扇进行降温。在日常维护中，该技术及时降低刹车装置温度，确保飞行着陆安全，缩短再次起飞时间。该旋转变压器安装在某型飞机主起落架轴内，用于旋转变压器与胎压执行器之间通讯与能量传递。传统的旋转变压器使旋转变压器是使用永磁材料作为激励源，变压器的定子固定在旋转变压器定子上，而转子与旋转变压器转子同轴连接，保持相对静止。变压器的定子由外部交流电源供电，通过变压器效应，变压器转子获得感应电势，从而供给旋转变压器的转子进行激磁。但是传统的变压器结构见图1，主要由转子，定子，铁心组成。导磁体由DT4E等导磁材料组成，但是限于材料与结构的缺陷，能量传递效率为40％，不能满足下位机使用要求。

在国外现代先进的飞机上，机载条件下进行旋转状态下的能量、信息传递已经取得了很大突破，AIRBUS、BOEING公司的诸多机型中，已经配备了可实现旋转状态下的能量、信息传递技术的轮胎压力监测系统。就已经检索到的资料分析，国内所使用的方案中，能量传输效率十分有限，仅够传感器使用，同时没有空心结构设计。

在专利申请号为201120496019.1的发明创造中提出了一种旋转变压器，该变压器采用非接触能量传输技术进行能量传递，但是该发明未给出实际的能量传递效率，同时，该发明为实心轴结构，与本发明要解决的工程问题有所区别。

在国内，机载条件下需要进行旋转状态下的能量、信息传递的场合并不鲜见，但普遍采用的是集电环、电刷等接触方式。由于在传递过程存在接触，使电极、电刷的磨损不可避免的存在，磨损以及由于磨损所带来的各种隐患成为旋转状态下的能量、信息传递的制约瓶颈。

发明内容

为克服现有技术值存在的能量传递效率低、不能满足机载条件下进行旋转状态时能量、信息传递需要的不足，本发明提出了一种空心旋转变压器。

本发明包括两个闭合磁路、壳体、一对轴承、空心轴、定子绕线电阻和转子绕线电阻，所述各闭合磁路中，定子与转子结合处的磁隙均为0.5mm。一对轴承套装在空心轴上。所述的两个闭合磁路套装在空心轴上，并位于所述的一对轴承之间；所述的两个闭合磁路中的定子与该空心轴间隙配合，所述的两个闭合磁路中的转子与该空心轴同步旋转。两个闭合磁路套装在空心轴上后，所述两个闭合磁路中的定子与转子在该空心轴上以定子-转子-转子-定子的方式排列。壳体套装在所述两个闭合磁路的外圆周表面。两个闭合磁路中的各定子的定子引出线分别与位于该壳体外的电连接器连接；两个闭合磁路中的各转子的转子引出线分别与套装在所述空心轴上的电连接器连接。所述空心轴的内径大于电机轴的外径，以能够将电机轴穿入该空心轴。

所述两个定子均为中空的双层壳体，由所述双层壳体之间的空间构成了定子绕组安装槽，用于安放定子绕组。所述定子一端的圆环端面封闭，另一端的圆环端面为敞口。所述两个定子的内径略大于所述空心轴的外径，所述两个定子的外径均与所述壳体的内径相同，使所述两个定子的外圆周表面与壳体内表面干涉配合。在所述定子封闭端端面的外缘处有环形的定子焊接槽，用于将该定子与壳体的内表面焊接固定。

所述转子的转子亦为中空的双层壳体，由所述双层壳体之间的空间构成了转子绕组安装槽，用于安放转子绕组。所述转子一端的圆环端面封闭，另一端的圆环端面为敞口。转子的内径与所述空心轴的外径相同，并使该转子与该空心轴之间干涉配合，所述两个转子的外径均略小于壳体的内径，使所述两个转子的外圆周表面与壳体内表面间隙配合。所述转子中心孔的孔圆周表面均布有四个转子焊接槽，该转子焊接槽沿该转子的轴向贯通，用于将该转子与空心轴的内表面焊接固定。

所述定子绕组和转子绕组的匝数相同。

在所述壳体一侧的壳体壁上对称的开有定子引线孔。在所述空心轴壳体壁内开有两个转子引线孔，并且该转子引线孔的孔口均位于该空心轴的外圆周表面。