[發明專利]一種大功率高頻旋轉電力電子變壓器

有效

• 申請號: 201910084337.8
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109767902B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 金平;盧意;田煜
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H01F38/18
• 分類號: H01F38/18;H01F38/14;H01F27/40;H02J50/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

1.一種大功率高頻旋轉電力電子變壓器，其特征在于：包括轉動組件、固定組件、DC-AC轉換器和AC-DC轉換器；

轉動組件同軸固定套裝在電機轉軸上，并隨電機轉軸同步轉動；轉動組件包括轉動磁環和布設在轉動磁環中的轉動繞組；

固定組件同軸套裝在轉動組件的外周，且位置固定；固定組件包括固定磁環和布設在固定磁環中的固定繞組；

固定組件與轉動組件之間具有固定氣隙，固定氣隙的徑向厚度為0.1~2mm；

DC-AC轉換器位置固定，DC-AC轉換器包括第一H橋和第一電感，第一電感和固定繞組串聯后，與第一H橋電氣連接，形成DC-AC轉換電路；

AC-DC轉換器能與電機轉軸同步轉動，AC-DC轉換器包括第二H橋和第二電感，第二電感和轉動繞組串聯后，與第二H橋電氣連接，形成AC-DC轉換電路；

DC-AC轉換電路用于將輸入的直流DC轉換成交流AC施加在固定繞組上；

固定組件與轉動組件構成高頻旋轉變壓器，在轉動組件旋轉過程中，固定繞組和轉動繞組通過固定氣隙相耦合，且保持磁路不變，從而將固定繞組上的交流AC無線傳輸至轉動組件中的轉動繞組；

AC-DC轉換電路將轉動繞組無線接收的交流AC轉換成直流DC，并施加在電機轉子上；

第一H橋和第二H橋，實現移相控制，能靈活地調節DC-AC轉換器和AC-DC轉換器上母線的直流電壓；

轉動磁環和固定磁環均為凹槽圓環，且凹槽開口方向相對；

在轉動磁環的凹槽側面開有若干閉合的繞線孔，轉動繞組通過繞線孔繞制在轉動磁環的凹槽側面；在固定磁環的凹槽側面開有另外的若干閉合繞線孔，固定繞組通過繞線孔繞制在固定磁環的凹槽側面。

2.根據權利要求1所述的大功率高頻旋轉電力電子變壓器，其特征在于：DC-AC轉換器還包括第一電容，第一電容、第一電感和固定繞組依次串聯后，與第一H橋電氣連接。

3.根據權利要求1所述的大功率高頻旋轉電力電子變壓器，其特征在于：DC-AC轉換器還包括第一電容，第一電感和固定繞組相串聯，再與第一電容相并聯后，與第一H橋電氣連接。

4.根據權利要求1-3任一項所述的大功率高頻旋轉電力電子變壓器，其特征在于：AC-DC轉換器還包括第二電容，第二電容、第二電感和轉動繞組依次串聯后，與第二H橋電氣連接。

5.根據權利要求1-3任一項所述的大功率高頻旋轉電力電子變壓器，其特征在于：AC-DC轉換器還包括第二電容，第二電感和轉動繞組相串聯，再與第二電容相并聯后，與第二H橋電氣連接。

6.根據權利要求1所述的大功率高頻旋轉電力電子變壓器，其特征在于：轉動磁環和固定磁環均具有多組，每組轉動磁環和固定磁環均從內至外依次同軸套裝在電機轉軸外周，每組轉動磁環和固定磁環之間均具有固定氣隙；多組轉動繞組之間以及多組固定繞組之間均能夠根據需要進行串并聯，實現大功率能量的無線傳輸。