[實(shí)用新型]一種自導(dǎo)定位型可調(diào)間隙非接觸式電能傳輸裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420528707.5
• 申請(qǐng)日: 2014-09-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204145087U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李存軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 舟山市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): H02J17/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J17/00
• 代理公司: 舟山固浚專(zhuān)利事務(wù)所 33106
• 代理人: 楊康星

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于機(jī)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種應(yīng)用于特殊環(huán)境中具有自導(dǎo)定位功能的非接觸式電能傳輸裝置，通過(guò)磁芯間隙調(diào)節(jié)滿(mǎn)足輸電系統(tǒng)的最優(yōu)參數(shù)配置。?

背景技術(shù)

非接觸式電能傳輸系統(tǒng)利用電磁感應(yīng)原理，將電能以非傳導(dǎo)方式從發(fā)射端傳輸?shù)浇邮斩耍苊鈧鬏斶^(guò)程中漏電、火花等安全隱患。但是感應(yīng)線圈對(duì)間隙很敏感，細(xì)微的變化就會(huì)引起電感、耦合系數(shù)等參數(shù)的改變，使系統(tǒng)偏離諧振頻率，影響傳輸功率和效率。?

基于電磁感應(yīng)原理的非接觸式電能傳輸要求線圈耦合結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定的相對(duì)位置，避免在傳輸過(guò)程中間隙發(fā)生較大的改變，以保證系統(tǒng)參數(shù)的穩(wěn)定。然而線圈的耦合系數(shù)、電感等參數(shù)對(duì)間隙很敏感，操作中初級(jí)與次級(jí)線圈之間相對(duì)位置的微小變動(dòng)都會(huì)引起參數(shù)的變化，導(dǎo)致系統(tǒng)傳輸?shù)牟环€(wěn)定。近年來(lái)，隨著非接觸式電能傳輸技術(shù)的發(fā)展，傳輸功率和效率不斷提升，系統(tǒng)的穩(wěn)定性逐漸成為制約該技術(shù)發(fā)展的瓶頸，研究人員試圖從結(jié)構(gòu)方面提高耦合結(jié)構(gòu)對(duì)間隙的適應(yīng)能力，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如文件CN102163880A和文件CN102545396A中所述的結(jié)構(gòu)中，將電能接收極線圈安裝于兩組對(duì)稱(chēng)的電能發(fā)射極線圈之間，當(dāng)截面內(nèi)由于相對(duì)位置改變，一側(cè)間隙變小時(shí)，另一側(cè)間隙相應(yīng)變大，使系統(tǒng)整體電感參數(shù)趨于穩(wěn)定。但是這種結(jié)構(gòu)忽略了電感與間隙之間的非線性關(guān)系，尤其是在發(fā)射極與接收極距離較近時(shí)，間隙減小一側(cè)的電感增加值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)間隙增大側(cè)電感的下降值，不能完全實(shí)現(xiàn)電感的自動(dòng)補(bǔ)償，影響系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。因此，有必要開(kāi)發(fā)新型非接觸式電能傳輸裝置，保證發(fā)射極和接收極具有良好的對(duì)接定位功能，保證系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。?

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服背景技術(shù)的缺點(diǎn)與不足之處，本實(shí)用新型提供一種自導(dǎo)定位型可調(diào)間隙非接觸式電能傳輸裝置，解決現(xiàn)有非接觸式電能傳輸裝置易受間隙變化影響，導(dǎo)致系統(tǒng)參數(shù)不穩(wěn)定的問(wèn)題。?

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種自導(dǎo)定位型可調(diào)間隙非接觸式電能傳輸裝置，包括電能發(fā)射組件和電能接收組件，所述電能發(fā)射組件包括凹形底座、發(fā)射極磁芯支撐架、發(fā)射極磁芯以及發(fā)射極線圈，所述發(fā)射極磁芯支撐架對(duì)稱(chēng)分布于底座中心軸的兩側(cè)，所述發(fā)射極磁芯分別安裝于兩側(cè)的所述發(fā)射極磁芯支撐架上，所述發(fā)射極磁芯的中心設(shè)有發(fā)射極磁芯內(nèi)柱，所述發(fā)射極線圈繞制于發(fā)射極磁芯內(nèi)柱上；所述電能接收極組件包括定位桿、接收極磁芯支撐架、接收極磁芯以及接收極線圈，所述定位桿的頂部?jī)蓚?cè)設(shè)有安裝面，所述接收極磁芯支撐架固定于安裝面上，所述接收極磁芯安裝于接收極磁芯支撐架內(nèi)，所述接收極磁芯的中心設(shè)有接收極磁芯內(nèi)柱，所述接收極線圈繞制于接收極磁芯內(nèi)柱上，且所述發(fā)射極磁芯與接收極磁芯對(duì)應(yīng)，所述發(fā)射極線圈與接收極線圈相對(duì)應(yīng)并具有一定的間隙；還包括間隙調(diào)節(jié)組件，所述間隙調(diào)節(jié)組件包括調(diào)節(jié)螺桿，所述底座的中心處設(shè)有螺紋孔，所述調(diào)節(jié)螺桿與所述螺紋孔螺旋配合，且所述調(diào)節(jié)螺桿的末端向外伸出，頂端與所述定位桿頂壓配合，且所述調(diào)節(jié)螺桿與定位桿同軸分布，所述調(diào)節(jié)螺桿旋轉(zhuǎn)沿著螺紋孔軸向移動(dòng)帶動(dòng)定位桿軸向直線運(yùn)動(dòng)構(gòu)成所述發(fā)射極線圈與接收極線圈之間的間隙可調(diào)。?

所述底座開(kāi)口向外擴(kuò)張，其內(nèi)側(cè)面為傾斜面，與中心軸成一定角度，所述發(fā)射極磁芯支撐架的截面為U形，其底部貼合于所述傾斜面上，所述發(fā)射極磁芯相吻合的容置于發(fā)射極磁芯支撐架內(nèi)，所述安裝面為楔形并與所述傾斜面相平行，所述接收極磁芯支撐架貼合于所述安裝面上，且所述接收極磁芯支撐架與發(fā)射極磁芯支撐架，所述接收極磁芯與發(fā)射極磁芯以及接收極線圈與發(fā)射極線圈結(jié)構(gòu)均相同并呈相向分布。?

所述定位桿頂面中心開(kāi)斜口定位槽，所述調(diào)節(jié)螺桿的頂端為錐形，所述調(diào)節(jié)螺桿的頂端與插入定位槽并與其相吻合。?

所述調(diào)節(jié)螺桿末端設(shè)有六角頭，以便于手動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述調(diào)節(jié)螺桿上套裝壓縮彈簧，所述壓縮彈簧位于所述六角頭與所述底座之間，且所述壓縮彈簧外徑小于所述六角頭直徑。?

所述發(fā)射極線圈與所述接收極線圈分別向發(fā)射極磁芯內(nèi)柱和接收極磁芯內(nèi)柱的徑向集中繞制，且多層之間相互平行，其縱截面均為矩形；安裝時(shí)，所述發(fā)射極線圈的底面與所述發(fā)射極磁芯內(nèi)柱以及接收極磁芯內(nèi)柱的頂面處于同一平面上。?

所述發(fā)射極磁芯與接收極磁芯均選用E型鐵氧體磁芯。?