[發明專利]三相鐵心式無線傳能用徑向旋轉變換器

有效

• 申請號: 201610893699.8
• 申請日: 2016-10-13
• 公開（公告）號: CN106655555B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 謝勝利;張俊杰;房靜;謝琮玖
• 申請（專利權）人: 國網冀北電力有限公司技能培訓中心;國家電網公司
• 主分類號: H02K1/16
• 分類號: H02K1/16;H02K1/26
• 代理公司: 天津清漩知識產權代理事務所(普通合伙) 12243
• 代理人: 高璇

本發明涉及一種三相鐵心式無線傳能用徑向旋轉變換器，包括定子鐵心、轉子鐵心、定子鐵心、轉子鐵心采用同軸的、相對的兩個鐵心，定子鐵心、轉子鐵心之間設置有間距作為氣隙，定子鐵心、轉子鐵心之間的氣隙方向與電機轉軸呈徑向設置，在定子鐵心和轉子鐵心分別制有出線槽，在定子鐵心上的出線槽繞制有三相6個定子線圈，在轉子鐵心上繞制有三相6個級線圈，定子線圈和轉子線圈同軸對應，6個定子線圈將定子鐵心內分割成5個鐵心柱，6個轉子線圈將定子鐵心內也分割成5個鐵心柱。本發明提供的旋轉變換器可以有效替代電刷結構而不影響電機整體結構尺寸，和電機本體一起維護即可。

技術領域

本發明屬于三相發電設備領域，涉及無線傳能技術，尤其是一種三相鐵心式無線傳能用徑向旋轉變換器。

背景技術

人們已知旋轉變換器(不同于已有的旋轉變壓器概念)應用于電機可以替代電刷和滑環，可以大大提高可靠性，并不用更換電刷，可免于維護。隨著研究的日益深入，尤其是電磁仿真技術的應用，目前的旋轉變換器還有很多問題沒有妥善的決究。比如，當工作磁通通過旋轉變換器定轉子之間的氣隙時，由于磁通的散射而引起邊緣效應，若旋轉變換器鐵心采用電機一樣的沖片式鐵心或卷鐵心，雜散的磁通會沿疊積方向垂直進入鋼片而在鋼片所在平面內引起較大的渦流損耗，降低傳輸效率，當傳輸大功率或采用高頻時，嚴重會造成氣隙兩側鐵心局部過熱而燒毀。又如，如果采用沖片式鐵心或卷鐵心，在旋轉變換器的閉合磁路內，除定轉子之間必不可少的氣隙以外，工作磁通還要在某些方向上通過鋼片間的氣隙，這勢必增加了旋轉變換器的空載電流和空載損耗，降低了傳輸效率。又有，當旋轉變換器負載工作時，定轉子線圈工作電流引起的漏磁通如果得不到很好的吸收，而垂直進入鋼片，也會引起較大的雜散損耗，降低傳輸效率，在傳輸大功率時問題尤其突出。

另一方面，大功率電機使用電刷裝置工作時，需要工人每天定時巡視電刷產生的火花，評估火花的危險等級，火花嚴重會發生故障而停機檢修。即使火化在正常范圍內，也由于轉動磨損產生刷粉飛落的污染，并需要定期(幾天至幾個月)帶電更換或停電更換新的同型號電刷，總之維護工作量大。

對于應用于電機的旋轉變換器，若采用三相供電，一般采用三個獨立的三相旋轉變換器單元拼裝而成，三相相互獨立工作，三個三相旋轉變換器磁路獨立，這樣旋轉變換器體積較大，重量重，而且三個三相旋轉變換器是分離的，安裝和固定復雜，旋轉運行時整體穩定性差，對裝配精度要求較高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術不足，三相共用一個鐵心，提供一種從空載和負載各個方面減少旋轉變換器損耗的徑向三相鐵心式無線傳能用旋轉變換器。

本發明采用的技術方案是：

一種三相鐵心式無線傳能用徑向旋轉變換器，包括定子鐵心、轉子鐵心、定子鐵心、轉子鐵心采用同軸的、相對的兩個鐵心，定子鐵心、轉子鐵心之間設置有間距作為氣隙，定子鐵心、轉子鐵心之間的氣隙方向與電機轉軸呈徑向設置，在定子鐵心和轉子鐵心分別制有出線槽，在定子鐵心上的出線槽繞制有6個定子線圈，在轉子鐵心上繞制有6個級線圈，定子線圈和轉子線圈同軸對應，6個定子線圈將定子鐵心軸向截面分割成5個鐵心柱，6個轉子線圈將定子鐵心軸向截面也分割成5個鐵心柱。

而且，所述定子鐵心和轉子鐵心內的各5個鐵心柱中，中間的三個鐵心柱中，每各鐵心柱兩側由兩個定子線圈或兩個轉子線圈繞制，分別作為A、B、C三相繞組，外側的兩個鐵心柱只有內側繞制定子線圈或轉子線圈。

而且，所述定子鐵心和轉子鐵心的截面上均圓周分成若干個扇區，每個扇區由長度相等的電工鋼帶做成呈放射狀的主級片，每個扇區內由多個尺寸遞減的電工鋼帶填充，每個電工帶鋼的在鐵心上的內徑側采用銅套支撐，每個電工帶鋼的在鐵心上的外徑側采用可收縮的緊固帶綁扎，轉子鐵心同軸固裝在電機轉軸上。

而且，所述定子鐵心、轉子鐵心之間的間距為0.3～0.5mm。