一种无接触旋转供电系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种无接触旋转供电系统及其控制方法，属于供电系统技术领域，解决现有的旋转供电系统使用寿命短、可靠性差、环境适应能力差的问题。其包括直流源、逆变器、原边线圈、副边线圈、整流器、变换器、原边数据采集器、原边控制器和副边数据采集器；直流源、逆变器和原边线圈依次连接，副边线圈、整流器、变换器依次连接；原边数据采集器采集原边线圈电流，副边数据采集器采集整流器的输出电压；原边控制器对整流器的输出电压和预先设定的副边参考输出电压进行比较和比例积分微分控制，从而调节整流器的输出电压。上述无接触旋转供电系统可在旋转或静止情况下为负载提供安全、可靠、灵活的供电。

Contactless rotary power supply system and control method thereof

The present invention relates to a non rotating contact power supply system and control method thereof, belonging to the technical field of the power supply system, to solve the rotation of current power supply system of short service life, poor reliability and environmental adaptability problems. The source, including DC inverter, primary coil and the secondary coil, rectifier, converter, primary data collector, the primary and secondary data acquisition controller; DC source inverter and primary coil connected secondary coil, rectifier and converter are connected in sequence; the primary data acquisition primary coil current, the output voltage of rectifier side data collector; the primary controller output voltage of the rectifier and the preset side reference output voltage compared with PID control, the output voltage regulating rectifier. The contactless rotary power supply system provides safe, reliable and flexible power supply for the load in rotating or stationary conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种无接触旋转供电系统及其控制方法
本专利技术涉及一种供电系统，尤其涉及一种无接触旋转供电系统及其控制方法。
技术介绍
旋转电子设备(例如，机器人关节、转塔平台、钻井平台、电机励磁等)中，固定部件向旋转部件的电能传输通常需要采用旋转供电系统。现有技术中，旋转供电系统主要采用滑环电刷方式和电缆直连方式，这两种方式均属于接触式供电。其中，滑环电刷方式的旋转供电系统存在滑环和电刷接触磨损、接触电阻变大、受转速影响大、存在粉尘污染等问题，导致旋转供电系统的使用寿命和可靠性下降，环境适应能力差。另外，在易燃易爆、水下等一些特殊环境(例如矿井、油田钻采等)，是无法使用滑环电刷方式的旋转供电系统的。这是因为，在易燃易爆的环境中，滑环电刷方式的旋转供电系统在供电过程中滑环与电刷之间会由于摩擦而产生电火花，存在爆炸或起火的危险；而在水下的环境中，滑环电刷方式的旋转供电系统存在漏电的危险。对于电缆直连方式的旋转供电系统，电缆会限制转动角度的范围，无法连续转动。同时，电缆在长时间的供电过程中需要反复弯曲，容易造成疲劳损伤，从而降低了旋转供电系统的使用寿命，环境适应能力差。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无接触旋转供电系统，其特征在于，包括直流源、逆变器、原边线圈、副边线圈、整流器、变换器、原边数据采集器、原边控制器和副边数据采集器；所述直流源、所述逆变器与所述原边线圈依次连接，所述副边线圈、所述整流器与所述变换器依次连接；所述原边控制器的数据采集控制指令分别传送至所述原边数据采集器和所述副边数据采集器，所述原边数据采集器采集所述原边线圈的电流，并反馈给所述原边控制器，所述副边数据采集器采集所述整流器的输出电压，并反馈给所述原边控制器；所述原边控制器对所述整流器的输出电压和预先设定的所述整流器的参考输出电压进行比较以及比例积分微分控制，得到所述原边线圈的参考电流，所述原边控制器对所述原边线...

【技术特征摘要】
1.一种无接触旋转供电系统，其特征在于，包括直流源、逆变器、原边线圈、副边线圈、整流器、变换器、原边数据采集器、原边控制器和副边数据采集器；所述直流源、所述逆变器与所述原边线圈依次连接，所述副边线圈、所述整流器与所述变换器依次连接；所述原边控制器的数据采集控制指令分别传送至所述原边数据采集器和所述副边数据采集器，所述原边数据采集器采集所述原边线圈的电流，并反馈给所述原边控制器，所述副边数据采集器采集所述整流器的输出电压，并反馈给所述原边控制器；所述原边控制器对所述整流器的输出电压和预先设定的所述整流器的参考输出电压进行比较以及比例积分微分控制，得到所述原边线圈的参考电流，所述原边控制器对所述原边线圈的电流和所述原边线圈的参考电流进行比较以及比例积分微分控制，得到逆变器的输出频率、逆变器的脉冲占空比或原边线圈的输出电压；所述原边控制器控制逆变器的输出频率、逆变器的脉冲占空比或原边线圈的输出电压，从而调节所述整流器的输出电压；使用时，所述变换器与负载连接。2.根据权利要求1所述的无接触旋转供电系统，其特征在于，所述原边控制器的数据采集控制指令依次通过原边通信模块和副边通信模块传送至所述副边数据采集器，所述副边数据采集器采集的整流器的输出电压依次通过副边通信模块和原边通信模块反馈给所述原边控制器。3.根据权利要求1所述的无接触旋转供电系统，其特征在于，所述逆变器为单相全桥或者单相半桥拓扑。4.根据权利要求1所述的无接触旋转供电系统，其特征在于，所述变换器为单路输出或多路输出。5.根据权利要求1所述的无接触旋转供电系统，其特征在于，所述原边线圈为导线缠绕构成单匝或多匝线圈；所述副边线圈为导线缠绕构成单匝或多匝线圈。6.根据权利要求1所述的无接触旋转供电系统，其特征在于，所述原边线圈和所述副边线圈均为平面环形，所述原边线圈位于所述副边线圈的上方或下方；或者，所述原边线圈和所述副边线圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡华，季金虎，胡永峰，
申请(专利权)人：北京机械设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11