薄层环形非接触式电能传输装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于机电一体化技术领域，涉及一种薄层环形非接触式电能传输装置，其特征是：包括DC/AC模块（101）、电场耦合环（102）、AC/DC模块（103），利用DC/AC模块（101）产生高频交流电，高频交流电送入电场耦合环（102）；电场耦合环（102）一端将高频交流电转化为高频交变磁场向外辐射；电场耦合环（102）另一端在将高频交变磁场转化为感应交流电；利用AC/DC模块（103）将感应交流电转换为直流电，提供给转动部件上的电子设备。它是一种可利用标准元件拼接、通用性强、结构轻薄且成本低廉的薄层环形非接触式电能传输装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机电一体化
，涉及一种薄层环形非接触式电能传输装置，可用于对旋转部件、机器关节、速度转台和矿下设备的电能非接触式传输。
技术介绍
目前，为雷达、速度转台、探矿钻井、机械关节等旋转部件进行非接触式电能传输的技术已取得一定的进展，该技术主要是利用松耦合变压器原理，使电能从旋转部件的一端，跨过一定的空气间隙，传递到相对转动的另一端，从而解决了传统电接触式导电滑环所存在的稳定性差、加工困难、寿命短、成本高昂等诸多弊端。其中，磁芯为构成松耦合变压器的关键器件，属于非标准元件，因此只能根据特定的结构及尺寸要求与磁芯生产厂家联系定制，而模具的通用性差，每次调整磁芯的规格，都必须重新开模制作，仅就模具加工的成本就非常之高；铁氧体磁芯的烧结必须经过严格的工艺流程，否则一旦磁芯的某项指标如磁导率、居里温度、饱和磁通密度或矩顽力不达标，都将导致整批产品的作废，返工的时间成本和经济成本更高。此外，受到工艺和强度的限制，所制造的磁芯或磁环往往比较厚重，无法满足轻薄的设计要求，造成无谓的浪费，应用受到极大限制。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可利用标准元件拼接、通用性强、结构轻薄且成本低廉 的薄层环形非接触式电能传输装置。本专利技术的技术方案是薄层环形非接触式电能传输装置，其特征是包括DC/AC模块、电场耦合环、AC/DC模块，利用DC/AC模块产生高频交流电，高频交流电送入电场耦合环；电场稱合环一端将高频交流电转化为高频交变磁场向外福射；电场稱合环另一端在将高频交变磁场转化为感应交流电；利用AC/DC模块将感应交流电转换为直流电，提供给转动部件上的电子设备。所述的电场耦合环由外环磁环、外环感应线圈、内环磁环、内环感应线圈组成，夕卜环感应线圈贴附于外环磁环内侧；内环感应线圈贴附于内环磁环外侧；外环磁环连同外环感应线圈固定，内环磁环连同内环感应线圈与外环轴线重合，且相对外环轴转动。所述的外环磁环与内环磁环中间为空气间隙，外环感应线圈中的电能跨过空气间隙传递至内环感应线圈。所述的外环磁环由长度为90 — 110mm、宽度为9 — 11mm、厚度为I — 5mm的铁氧体磁条拼接、粘合，形成圆柱面导磁结构，圆柱面导磁结构相对磁导率在2000以上、居里温度为125。。。所述的内环磁环由长度为90 — 110mm、宽度为9 — 11mm、厚度为I — 5mm的铁氧体磁条拼接、粘合，形成圆柱面导磁结构，圆柱面导磁结构相对磁导率在2000以上、居里温度为125。。。本专利技术与现有的非接触式电能传输装置相比，具有以下优点 I、采用磁条拼接、绕制并粘结成圆柱型磁环作为关键导磁元件，不仅适用于小批量试验使用，也可方便的批量加工生产；相对于开模定制，不但方便快捷，而且能够节省大量制造成本。2、利用常规的磁条可以拼接出各种长度和直径的磁环；该方法能够制造出非常薄的磁环，以有效减小装置的体积，更适用于结构特殊及空间窄小的场合。3、常规磁条属于标准导磁元件并已得到广泛而大量的使用，其性能指标优越稳定，因此拼接、绕制成的磁环的性能指标也有保障。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明 附图I是本专利技术实施例原理示意框 附图2是本专利技术实施例非接触电能传输装置示意图。图中，101、DC/AC模块；102、电场耦合环；103、AC/DC模块；201、外环磁环；202、夕卜环感应线圈；203、空气间隙；204、内环磁环；205、内环感应线圈；206、磁力线回路。具体实施例方式实施例I 参照附图1，包括DC/AC模块101、电场耦合环102、AC/DC模块103，利用DC/AC模块101产生高频交流电，高频交流电送入电场耦合环102 ;电场耦合环102将高频交流电转化为高频交变磁场向近场辐射；在将高频交变磁场转化为感应交流电；利用AC/DC模块103将感应交流电转换为直流电，并提供给转动部件上的电子设备使用。其中电场耦合环102，结构如图2，由外环磁环201、外环感应线圈202、内环磁环204、内环感应线圈205组成。外环感应线圈202贴附于外环磁环201内侧；内环感应线圈205贴附于内环磁环204外侧；外环磁环201连同外环感应线圈202固定，内环磁环204连同内环感应线圈205与外环轴线重合，且相对外环轴转动。外环磁环201与内环磁环204中间为空气间隙，外环感应线圈202中的电能跨过空气间隙传递至内环感应线圈205，传递过程中无电气接触。外环磁环201由长度为90mm、宽度为10mm、厚度为4mm的铁氧体磁条拼接、粘合，形成圆柱面导磁结构，圆柱面导磁结构相对磁导率在2000以上、居里温度为125°C。内环磁环204由长度为90mm、宽度为9mm、厚度为4mm的铁氧体磁条拼接、粘合,形成圆柱面导磁结构，圆柱面导磁结构相对磁导率在2000以上、居里温度为125°C。实施例2 参照附图1，包括DC/AC模块101、电场耦合环102、AC/DC模块103，利用DC/AC模块101产生高频交流电，高频交流电送入电场耦合环102 ;电场耦合环102将高频交流电转化为高频交变磁场向近场辐射；在将高频交变磁场转化为感应交流电；利用AC/DC模块103将感应交流电转换为直流电，并提供给转动部件上的电子设备使用。其中电场耦合环102，结构如图2，由外环磁环201、外环感应线圈202、内环磁环204、内环感应线圈205组成。外环感应线圈202贴附于外环磁环201内侧；内环感应线圈205贴附于内环磁环204外侧；外环磁环201连同外环感应线圈202固定，内环磁环204连同内环感应线圈205与外环轴线重合，且相对外环轴转动。 外环磁环201与内环磁环204中间为空气间隙，外环感应线圈202中的电能跨过空气间隙传递至内环感应线圈205，传递过程中无电气接触。外环磁环201由长度为110mm、宽度为11mm、厚度为5mm的铁氧体磁条拼接、粘合，形成圆柱面导磁结构，圆柱面导磁结构相对磁导率在2000以上、居里温度为125°C。内环磁环204由长度为110mm、宽度为9mm、厚度为5mm的铁氧体磁条拼接、粘合，形成圆柱面导磁结构，圆柱面导磁结构相对磁导率在2000以上、居里温度为125°C。该实施例仅是对本专利技术的参考说明，并不构成对本
技术实现思路
的任何限制。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。本文档来自技高网...

【技术保护点】
薄层环形非接触式电能传输装置，其特征是：包括DC/AC模块（101）、电场耦合环（102）、AC/DC模块（103），利用DC/AC模块（101）产生高频交流电，高频交流电送入电场耦合环（102）；电场耦合环（102）一端将高频交流电转化为高频交变磁场向外辐射；电场耦合环（102）另一端在将高频交变磁场转化为感应交流电；利用AC/DC模块（103）将感应交流电转换为直流电，提供给转动部件上的电子设备。

【技术特征摘要】
1.薄层环形非接触式电能传输装置，其特征是包括DC/AC模块(101)、电场耦合环(102)、AC/DC模块(103)，利用DC/AC模块(101)产生高频交流电，高频交流电送入电场耦合环(102);电场耦合环(102) —端将高频交流电转化为高频交变磁场向外辐射；电场耦合环(102)另一端在将高频交变磁场转化为感应交流电；利用AC/DC模块(103)将感应交流电转换为直流电，提供给转动部件上的电子设备。2.根据权利要求I所述的薄层环形非接触式电能传输装置，其特征是所述的电场耦合环(102)由外环磁环(201)、外环感应线圈(202)、内环磁环(204)、内环感应线圈(205)组成，外环感应线圈(202 )贴附于外环磁环(201)内侧；内环感应线圈(205 )贴附于内环磁环(204)外侧；外环磁环(201)连同外环感应线圈(202)固定，内环磁环(204)连同内环感应...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢楷，刘彦明，李小平，郭世忠，付灵忠，方海燕，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：