[實用新型]一種深海非接觸式電能傳輸耦合器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820166894.1
• 申請日: 2008-10-23
• 公開（公告）號: CN201298758Y
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李德駿;李澤松;楊燦軍;陳鷹;金波
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00;H01F38/14;H01F27/26
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 韓介梅

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種應(yīng)用于高壓海水環(huán)境中的深海非接觸式電能傳輸耦合器。

背景技術(shù)

水下移動設(shè)備通常使用電能驅(qū)動，然而海水是電的良導(dǎo)體，水下輸電不能象陸上輸電一樣采用裸露導(dǎo)體接觸方式。目前，采用較多的方式為濕插拔接頭，但是這種接頭價格昂貴動輒達(dá)十幾萬元，因此其推廣應(yīng)用也受到很大限制。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的提出一種適用于深海海水環(huán)境應(yīng)用的深海非接觸式電能傳輸耦合器，作為水下電能傳輸接口。

本實用新型的深海非接觸式電能傳輸耦合器，包括同軸線裝置的上移動磁芯機(jī)構(gòu)、下固定磁芯機(jī)構(gòu)和卡緊釋放機(jī)構(gòu)；

上移動磁芯機(jī)構(gòu)包括：筒狀上盤，上盤內(nèi)固定有縱截面呈E形的第一鐵氧體磁芯，第一鐵氧體磁芯的開口朝下，第一鐵氧體磁芯的中柱具有軸向通孔，中柱上套有副邊線圈，開口內(nèi)充滿密封膠覆蓋副邊線圈，上盤的頂端固定有推桿彈簧座，在上盤的外壁沿周向有卡槽；

下固定磁芯機(jī)構(gòu)包括：下盤，下盤內(nèi)固定有縱截面呈E形的第二鐵氧體磁芯，第二鐵氧體磁芯的開口朝上，與上盤內(nèi)的第一鐵氧體磁芯的開口相對，第二鐵氧體磁芯的中柱具有軸向通孔，在中柱上套有原邊線圈，開口內(nèi)充滿密封膠覆蓋原邊線圈，下盤的底部開有定位孔；

卡緊釋放機(jī)構(gòu)包括：卡抓，與下盤緊固的筒狀支架，自下而上同軸線設(shè)置的電磁鐵、下推板、倒置的“T”形下推桿、下推桿彈簧、正置的“T”形上推桿和上推桿彈簧，電磁鐵固定在支架底部，并與支架同軸線，下推板固定在電磁鐵的上方，下推桿和上推桿分別置于第二、第一鐵氧體磁芯的中柱通孔中，“T”形的大頭露出于通孔外，下推桿彈簧套在下推桿上，其一端抵住下推桿“T”形大頭，另一端位于下盤底部的定位孔中，抵住第二鐵氧體磁芯，上推桿彈簧一端套在上推桿彈簧座上，另一端抵住上推桿“T”形大頭，支架沿周向均勻開有至少三個槽，卡抓的數(shù)量與支架周向開槽數(shù)量相等，卡抓由成傾角的二個直桿構(gòu)成，二個直桿的拐點位于支架開槽處并與支架銷釘鉸接，卡抓的一端有與上盤卡槽相配的卡鉤，另一端伸入支架中，位于下推板和下推桿之間，并由下推桿彈簧壓緊。

工作原理：耦合器原邊線圈與供電電源連接，副邊線圈與用電設(shè)備相連，當(dāng)需要電能傳輸時，將上移動磁芯機(jī)構(gòu)與下固定磁芯機(jī)構(gòu)同軸對接，上盤邊緣撐開可繞銷釘旋轉(zhuǎn)的卡抓，使卡抓的卡鉤嵌入上盤的卡槽內(nèi)，并在上、下推桿彈簧的推力作用下，將上、下盤鎖死，避免脫離，使兩磁芯的軸向間隙固定，保證耦合器電參數(shù)穩(wěn)定，原邊線圈和副邊線圈形成電磁耦合，原邊線圈中通入高頻交流電時，副邊線圈可有效的接收電能，給用電設(shè)備充電。充電完成后，電磁鐵通電，推動下推板上行，使卡抓撐開，于是上移動磁芯機(jī)構(gòu)和下固定磁芯結(jié)構(gòu)脫離，用電設(shè)備可自由移動。

為了增強(qiáng)原、副線圈的電磁耦合，通常，將副邊線圈置于第一鐵氧體磁芯開口方向的頂部。原邊線圈置于第二鐵氧體磁芯開口方向的頂部。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型采用電磁耦合結(jié)構(gòu)實現(xiàn)水下電能的傳輸，避免輸電接口的物理接觸和電氣連接，采用密封膠封裝隔離，避免海水腐蝕和漏電。耦合器各部分不存在空腔，因此可以承受深海高壓作用。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，耐壓、密封性好，可靠性高，維修方便，有效解決了水下輸電接口的安全性和造價昂貴的缺點。

附圖說明

圖1是深海非接觸式電能傳輸耦合器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-第一鐵氧體磁芯，2-上盤，3-副邊線圈，4-密封膠，5-下盤，6-第二鐵氧體磁芯，7-原邊線圈，9-卡抓，10-支架，11-電磁鐵，12-下推板，13-下推桿，14-下推桿彈簧，15-上推桿，16-夾板。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實用新型。

參照圖1，本實用新型的深海非接觸式電能傳輸耦合器，包括同軸線裝置的上移動磁芯機(jī)構(gòu)、下固定磁芯機(jī)構(gòu)和卡緊釋放機(jī)構(gòu)；

上移動磁芯機(jī)構(gòu)包括：筒狀上盤2，上盤內(nèi)固定有縱截面呈E形的第一鐵氧體磁芯1，第一鐵氧體磁芯1的開口朝下，第一鐵氧體磁芯的中柱具有軸向通孔，中柱上套有副邊線圈3，開口內(nèi)充滿密封膠4覆蓋副邊線圈3，圖例中，副邊線圈3置于第一鐵氧體磁芯開口方向的頂部，上盤的頂端固定有推桿彈簧座18，在上盤的外壁沿周向有卡槽；