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专利号: 2019100843378
申请人: 河海大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-08-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种大功率高频旋转电力电子变压器,其特征在于:包括转动组件、固定组件、DC‑AC转换器和AC‑DC转换器;

转动组件同轴固定套装在电机转轴上,并随电机转轴同步转动;转动组件包括转动磁环和布设在转动磁环中的转动绕组;

固定组件同轴套装在转动组件的外周,且位置固定;固定组件包括固定磁环和布设在固定磁环中的固定绕组;

固定组件与转动组件之间具有固定气隙,固定气隙的径向厚度为0.1 2mm;

~

DC‑AC转换器位置固定,DC‑AC转换器包括第一H桥和第一电感,第一电感和固定绕组串联后,与第一H桥电气连接,形成DC‑AC转换电路;

AC‑DC转换器能与电机转轴同步转动,AC‑DC转换器包括第二H桥和第二电感,第二电感和转动绕组串联后,与第二H桥电气连接,形成AC‑DC转换电路;

DC‑AC转换电路用于将输入的直流DC转换成交流AC施加在固定绕组上;

固定组件与转动组件构成高频旋转变压器,在转动组件旋转过程中,固定绕组和转动绕组通过固定气隙相耦合,且保持磁路不变,从而将固定绕组上的交流AC无线传输至转动组件中的转动绕组;

AC‑DC转换电路将转动绕组无线接收的交流AC转换成直流DC,并施加在电机转子上;

第一H桥和第二H桥,实现移相控制,能灵活地调节DC‑AC转换器和AC‑DC转换器上母线的直流电压;

转动磁环和固定磁环均为凹槽圆环,且凹槽开口方向相对;

在转动磁环的凹槽侧面开有若干闭合的绕线孔,转动绕组通过绕线孔绕制在转动磁环的凹槽侧面;在固定磁环的凹槽侧面开有另外的若干闭合绕线孔,固定绕组通过绕线孔绕制在固定磁环的凹槽侧面。

2.根据权利要求1所述的大功率高频旋转电力电子变压器,其特征在于:DC‑AC转换器还包括第一电容,第一电容、第一电感和固定绕组依次串联后,与第一H桥电气连接。

3.根据权利要求1所述的大功率高频旋转电力电子变压器,其特征在于:DC‑AC转换器还包括第一电容,第一电感和固定绕组相串联,再与第一电容相并联后,与第一H桥电气连接。

4.根据权利要求1‑3任一项所述的大功率高频旋转电力电子变压器,其特征在于:AC‑DC转换器还包括第二电容,第二电容、第二电感和转动绕组依次串联后,与第二H桥电气连接。

5.根据权利要求1‑3任一项所述的大功率高频旋转电力电子变压器,其特征在于:AC‑DC转换器还包括第二电容,第二电感和转动绕组相串联,再与第二电容相并联后,与第二H桥电气连接。

6.根据权利要求1所述的大功率高频旋转电力电子变压器,其特征在于:转动磁环和固定磁环均具有多组,每组转动磁环和固定磁环均从内至外依次同轴套装在电机转轴外周,每组转动磁环和固定磁环之间均具有固定气隙;多组转动绕组之间以及多组固定绕组之间均能够根据需要进行串并联,实现大功率能量的无线传输。