CN115956278A - 高频变压器及其应用 - Google Patents

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君伟·鲁
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Abstract

定义一高频旋转变压器、一机械以及一高频变压器，比现有变压器和机械更简单制造且更便宜。所述高频旋转变压器包括：一主变压器核心，包含复数个主核心元件，每个定义一主变压器绕组部；一副变压器核心，包含复数个副核心元件，每个定义一副变压器绕组部；一主绕组，与所述主核心元件的每一个相关联；以及一副绕组，与所述副核心元件的每一个相关联。所述主变压器核心和所述副变压器核心一起定义一变压器核心，所述变压器核心具有一通量路径连结所述主和副绕组，并且所述主变压器核心和所述副变压器核心被配置用以相对于彼此进行转动。可使用一磁通量集中器引导磁通量朝向所述旋转变压器的一内侧。

Description

高频变压器及其应用
技术领域
本发明涉及高频变压器。特别地，但不排他地，本发明涉及用于电动机和发电机的高频旋转变压器。
背景技术
传统的绕线转子同步电机(SM)和双馈感应电机(DFIM)是将机械能转换为电能的机电换能器，反之亦然。它们由同步电动机和同步发电机所组成。这些机器由一静止定子组成，通常包含缠绕在一铁芯上的紧密铜线线圈，以及一转动转子，通常包含缠绕在一铁芯或一永磁体上的铜线线圈。
在一同步电动机的情况下，直流(DC)被提供给转子以产生一固定磁场，所述磁场又与定子磁场相互作用以在所述电动机的一轴处产生扭矩。通过一转动接口提供至转子的动力，所述接口包含在固定侧的多个电刷和在旋转侧的多个集电滑环。
在一同步发电机的情况下，转子被转动，且当所述转子经过定子时，会产生交流(AC)电。然后将其转换为直流(DC)电，可以通过使用DC/AC逆变器将其馈入电网或存储在电池中。这种发电机还包括一转动接口，所述接口包含固定侧的多个电刷和旋转侧的多个集电滑环。
现有技术的这种电动机和发电机的一个问题是它们容易因移动的滑环之间的机械接触和静电电刷的磨损而导致损坏和磨损。再者，随着电刷磨损，会产生粉末，这会导致电动机绝缘被损坏。此外，电接触的任何故障都会产生火花，导致应用受限(例如，仅在非爆炸性环境中使用)。总之，这些机器在长期耐用性(例如，电刷磨损)和可靠性(例如，电刷到滑环电接触在不利环境中的退化)方面表现出令人不满意的性能。
已经开发了无刷电动机以试图克服上述问题。无刷电动机本质上包含一种与上述传统的SM相反的设计，在转子上使用稀土永磁体代替铜线圈，且在定子上使用电磁铁而不是永磁体。三相AC电流被使用于对定子中的电磁铁充电，令它们转动所述转子。
虽然与传统SM电动机相比，无刷电动机通常表现出更高的效率，但它们有几个缺点。特别是，稀土永磁体的成本高，而且稀土磁体存在危险性。此外，高电流或高温会导致永磁体去磁化。
还进行了某些尝试，使用旋转变压器代替电刷和滑环。然而，以往的旋转变压器体积大且重量重，制造难度大，因此不适用于同步电机和双馈感应电机。
因此，显然有需要改进电动机、发电机和变压器。
应当清楚地理解，如果本文参照现有技术的公开出版物，则此参照并不构成承认公开出版物构成澳大利亚或任何其他国家的本领域公知常识的一部分。
发明内容
本发明直接是高频变压器且涉及机械，其可至少部分克服至少一个上述缺点或提供消费者一个有用的或有利的选择。
考虑到上述内容，本发明在一第一方面广泛存在于一高频旋转变压器，其包括：
一主变压器核心，包含复数个主核心元件，每个所述主核心元件定义一主变压器绕组部；
一副变压器核心，包含复数个副核心元件，每个所述副核心元件定义一副变压器绕组部；
一主绕组，与所述主核心元件中的每一个相关联；以及
一副绕组，与所述副核心元件中的每一个相关联；
其中所述主变压器核心和所述副变压器核心一起定义一变压器核心，所述变压器核心具有一通量路径连结所述主绕组和所述副绕组，以及
其中所述主变压器核心和所述副变压器核心配置为相对于彼此进行转动。
有利地，以此方式使用复数个主和副核心元件使主和副核心能够以一模块化方式被创建。这反过来又可以创建比现有核心更大、更便宜的核心。
优选地，所述主变压器绕组部包含一通道。用于接收所述主变压器绕组。优选地，所述副变压器绕组部包含一通道，用于接收所述副变压器绕组。优选地，所述主变压器绕组部的所述通道被排列以绕着所述旋转变压器的一轴线提供一半连续通道。优选地，所述副变压器绕组部的所述通道被排列以绕着所述旋转变压器的一轴线提供一半连续通道。
优选地，所述主变压器绕组部的所述通道面向对应的所述副变压器绕组部的所述通道。
优选地，所述主核心元件和所述副核心元件成对排列，以定义所述变压器核心。
优选地，所述主核心元件和所述副核心元件至少部分呈U形。适当地，所述主核心元件和所述副核心元件呈U形。
优选地，所述主变压器核心和所述副变压器核心每个大致为轴对称的。
优选地，所述主变压器核心和所述副变压器核心形状大致为圆形的。
优选地，所述主核心和所述副核心被一气隙分隔。适当地，所述气隙小于1厘米(cm)。优选地，所述气隙大约1毫米(mm)。
优选地，所述主变压器绕组和所述副变压器绕组每个形状大致为环状的。
优选地，所述主核心和所述副核心包含多个同心核心部。
或者，所述主核心和所述副核心包含多个轴分离的核心部。
优选地，所述主核心元件和所述副核心元件每个分别定义多个主变压器绕组部和副变压器绕组部，并且所述旋转变压器包含复数个主绕组和副绕组。
在一些实施例中，所述主核心元件每个定义两个主变压器绕组部，以及所述副核心元件每个定义两个副变压器绕组部。适当地，所述主核心元件和所述副核心元件呈E形。
在其他实施例中，所述主核心元件每个定义三个主变压器绕组部，以及所述副核心元件每个定义三个副变压器绕组部。
优选地，所述高频旋转变压器包括一磁通量集中器，配置用以引导磁通量朝向所述主核心元件和所述副核心元件。
适当地，所述高频旋转变压器包括一线圈，位于所述磁通量集中器与所述主核心元件和所述副核心元件之间。适当地，所述线圈耦合至所述主绕组。
优选地，所述变压器配置用以在大于50kHz的一频率下运行。
在一第二方面，本发明广泛存在于一电力机械，其包含：一静止定子和一转动转子，其中如所述第一方面的一高频旋转变压器提供一非接触式电耦合至所述转子。
有利地，所述电力机械可避免电刷和滑环的需要，可反过来增加机械的可靠性，同时保持相对较低的成本，因为它不需要使用稀土磁铁，就像无刷电动机的情况。
所述电力机械可包含一同步电机。所述电力机械可包含一双馈感应电机。所述电力机械可包含一电动机。所述电力机械可包含一发电机。
在另一种形式中，本发明广泛存在于一高频变压器，其包括：
一主变压器核心，包含复数个主核心元件，每个所述主核心元件定义一主变压器绕组部；
一副变压器核心，包含复数个副核心元件，每个所述副核心元件定义一副变压器绕组部；
一主绕组，与所述主核心元件中的每一个相关联；以及
一副绕组，与所述副核心元件中的每一个相关联；
其中所述主变压器核心和所述副变压器核心一起定义一变压器核心，所述变压器核心具有一通量路径连结所述主绕组和所述副绕组。
有利地，以此方式使用复数个主和副核心元件使主和副核心可以一模块化方式被创建，例如，如一固态变压器。
可以在一风力涡轮机内提供所述高频变压器。所述风力涡轮机可以是一离岸风力涡轮机。
优选地，所述主变压器绕组部包含一通道，用于接收所述主变压器绕组。优选地，所述副变压器绕组部包含一通道，用于接收所述副变压器绕组。优选地，所述主变压器绕组部的所述通道被排列以绕着所述旋转变压器的一轴线提供一半连续通道。优选地，所述副变压器绕组部的所述通道被排列以绕着所述旋转变压器的一轴线提供一半连续通道。
优选地，所述主变压器绕组部的所述通道面向对应的所述副变压器绕组部的所述通道。
优选地，所述主核心元件和所述副核心元件成对排列，以定义所述变压器核心。
优选地，所述主核心元件和所述副核心元件至少部分呈U形。适当地，所述主核心元件和所述副核心元件呈U形。
优选地，所述主变压器核心和所述副变压器核心每个大致为轴对称的。
优选地，所述主变压器核心和所述副变压器核心形状大致为圆形的。
可以在本发明的范围内于任一或更多本文描述的其他特征的任何组合中结合本文描述的任何特征。
本说明书中对任何现有技术的参照不是，也不应被视为承认或任何形式的建议所述现有技术构成公知常识的一部分。
附图说明
将参照以下附图描述本发明的各种实施例，其中：
图1绘示根据本发明的一实施例一旋转变压器的一前视图。
图2绘示图1的所述变压器的一部分的一侧剖面图，通过图1的A-A’。
图3绘示一变压器的一部分的一剖面图，类似于图1的变压器，根据本发明的一替换实施例。
图4绘示根据本发明的一实施例一旋转变压器的一前视图。
图5绘示图4的所述变压器的一侧剖面图，通过图4的B-B’。
图6绘示根据本发明的一实施例一磁通量集中器的一前视图。
图7绘示根据本发明的一实施例与图6的所述磁通量集中器一起使用的一线圈的一前视图。
图8绘示图7的所述线圈以及图6的所述磁通量集中器的一透视图。
图9绘示图6的所述磁通量集中器的一前视图，说明通过图7的所述线圈在其中感应的电流。
图10绘示一电力机械的一剖面图，根据本发明的一实施例。
图11绘示一电动车的一示意图，所述电动车包括图9的所述电力机械，根据本发明的一实施例。
图12绘示一风力涡轮机的一侧面切割视图，根据本发明的一实施例。
本发明的优选特征、实施例以及变化可从下面的详细描述中看出，其提供充分信息给本领域的技术人员以实施本发明。所述详细描述不应被视为以任何形式限制前述本发明的发明内容的范围。
具体实施方式
图1绘示出根据本发明一实施例的一旋转变压器100的一前视图。图2绘示出通过图1的A-A’的所述变压器100的一部分的一侧剖面图。
所述旋转变压器100由模块化组件构成，如下所述，使得能够创建比现有核心更大且更便宜的变压器核心。此外，所述旋转变压器100及其变体特别适用于电动机和发电机，如下所述。
所述旋转变压器100包括位于所述旋转变压器100的一外侧的一主变压器核心105，和位于所述旋转变压器的一内侧的一副变压器核心110。所述主磁芯105包含复数个U形的主核心元件105’，沿周向排列以定义所述主变压器核心105，以及所述副变压器核心110包含复数个U形的副核心元件110’，沿周向排列以定义所述副变压器核心105。
所述主核心元件105’每个定义用于接收一主变压器绕组120的一通道115，并且所述副核心元件110’类似地每个定义用于接收一副变压器绕组130的一通道125。所述主核心元件105’排列使得所述通道115面向内朝向所述旋转变压器100的一轴线，并且所述副核心元件110’排列以使得所述通道125面向外远离所述旋转变压器100的一轴线。因此通道115和通道125彼此面对，并围绕所述旋转变压器100的一轴线定义多个半连续通道。
所述主变压器核心105和所述副变压器核心110一起定义一变压器核心，其被一气隙135隔开，并且定义一通量路径连结所述主和副绕组120、130。因此，电能是通过所述变压器核心从所述主变压器绕组120转移到所述副变压器绕组130。所述气隙135可以是任何合适的尺寸，但通常小于1厘米(cm)，并且可以在1毫米(mm)左右。熟练的受信者会很容易理解到大的气隙可能会对系统产生负面影响。
每个所述主核心元件105’与一副核心元件110’成对排列，使得每对定义一变压器子核心，所述变压器子核心定义一通量路径。所述主变压器核心105和所述副变压器核心110可以相对彼此转动，但由于所述主核心元件105’和副核心元件110’间隔紧密，所述变压器核心所定义的磁电路不被任何旋转破坏(并且不会因任何旋转而发生实质性变化)。特别地，由于所述变压器100的大致轴对称，所述主和副核心元件105’、110’在旋转时产生新的对，其与旋转之前的对相同。
所述主和副变压器绕组120、130中的每一个在形状上都是环形的，并且可以基本上填充相应的通道115、125。虽然以上实施例说明一单个主绕组120和一单个副绕组130，但本领域技术人员将容易理解到，可以使用任何合适数量的绕组。
图3绘示出一变压器300的一部分的一截面图，类似于所述变压器100，但具有主和副核心，包含具有一E形的多个核心元件305’、310’并且因此每个定义两个通道315、325。
特别地，所述主核心元件305’定义第一和第二主通道315，用于接收第一和第二主变压器绕组320a、320b。类似地，所述副核心元件310’每个都定义用于接收第一和第二副变压器绕组330a、330b的第一和第二副通道325。所述第一和第二主变压器绕组320a、320b沿所述变压器的一轴向长度间隔开，且所述第一和第二副变压器绕组330a、330b沿所述变压器的一轴向长度间隔开，使得横截面彼此成镜像。
主和副绕组320a、320b、330a、330b两者可以并联或串联连接。由串联连接在中心腿中的两个主绕组320a、320b产生的通量方向将是相同的方向。
所述第一主变压器绕组320a和所述第一副变压器绕组330a通过所述变压器核心中的一第一通量路径耦合，以及所述第二主变压器绕组320b和所述第二副变压器绕组330b通过在所述变压器核心中的一第二通量路径耦合，如图3中的箭头所示。
除了在每个核心元件中定义具有多个通道的核心之外，本领域技术人员将容易理解到多个核心元件可用于定义多个主和副通道。
此外，虽然上述实施例示出了在所述旋转变压器外侧上的一主变压器核心105和在内侧上的一副变压器核心110(即，主核心和副核心包含多个同心核心部)，但是也可以使用其他配置。
图4绘示根据本发明的一替代实施例的一旋转变压器400的一前视图。图5绘示通过图4的B-B’的所述变压器400的一部分的一侧剖面图。
所述变压器400类似于所述变压器100，但包括并排布置的一主变压器核心405和一副变压器核心410。所述主变压器核心405由主核心元件405’和所述核心元件410’形成，所述主核心元件405’被排列成使得一通道415面向沿着所述旋转变压器400的所述轴线的一个方向，所述副变压器核心410排列成使得其中的一通道425沿着所述旋转变压器400的所述轴线面向一相反的方向。这样，通道415和通道425绕着相同尺寸的所述旋转变压器400的一轴线定义多个半连续通道，并且因此主和副绕组420、430以并排布置围绕所述变压器轴向延伸。
在不脱离本发明的范围的情况下，所述旋转变压器400可以通过去除所述气隙而适于变成一高频隔离变压器(固定变压器)和一固态变压器。
为了防止通量洩漏和减少EMI，上面描述的所述变压器可合并一磁通量集中器(MFC)。图6绘示一磁通量集中器600的一前视图，图7绘示与所述磁通量集中器600一起使用的一线圈700的一前视图，图8绘示所述线圈700和所述磁通量集中器600的一透视图，以及图9绘示所述磁通量集中器600的一前视图，示出由所述线圈700在其中感应的电流。
所述磁通量集中器600被塑形成像是一个环形圈环，包括一中心孔605和一狭缝610，所述狭缝610提供在所述中心孔605与所述圈环的一外侧之间延伸的一气隙，以重新引导通过其中的感应电流。所述磁通量集中器600被配置为定位在一旋转变压器的一侧，并且所述中心孔605使得一内轴(例如耦合到所述转子)能够延伸穿过其中。
所述线圈700也被塑形成类似于所述磁通量集中器600，但具有一起点705、一线圈部分710和一末端715。所述线圈700被配置为定位在所述磁通量集中器600与所述旋转变压器之间，并且是配置为符合所述旋转变压器的所述主绕组的定位。
所述磁通量集中器600和所述线圈引导磁通量朝向所述旋转变压器的主和副核心元件，从而所述旋转变压器的一内侧，可藉此提高主和副变压器绕组之间的磁耦合系数。
如上所述，本文所述的旋转变压器及其变体特别适用于电力机械，例如同步电机和双馈感应电机。
图10绘示根据本发明一实施例一电力机械1000的一剖面图。所述电力机械1000避免了对电刷和滑环的需要，这反过来可以增加所述机械1000的可靠性，同时保持相对较低的成本，因为它不需要使用稀土磁体，就像无刷电动机的情况一样。
所述电力机械1000包含一感应机械部分1005和一高频旋转变压器部分1010。所述高频旋转变压器部分1010可以类似于上述的高频旋转变压器，但是具有三个变压器核心。
所述感应机械部分1005包含一静止定子1015和一转动转子1020。所述静止定子1015包括定子绕组1025，以及所述转子包括转子绕组1030，所述转子绕组1030被配置为相对于所述定子绕组1025进行转动，如本领域已知的感应电机。
所述高频旋转变压器部分1010提供与所述转子1020的一非接触式电耦合。特别是，所述转子1020的三相(以及因此所述感应机械部分1005)耦合到第一、第二和第三U形主核心元件1035的绕组，它们也物理上耦合到所述转子1020，从而随其转动。所述转子1020的三相通过其耦合到第一、第二和第三U形副核心元件1040的绕组。
所述主和副核心元件1035、1040之间的所述气隙提供与所述转子1020和转子绕组1030的非接触式耦合，而不是使用电刷和滑环。因此，所述机械1000可以比基于电刷或滑环的机械更为可靠。
所述转子1020包括一AC/DC转换器/DC/AC逆变器1045。在所述机械1000包含一SM的情况下，所述副变压器绕组连接到一AC/DC转换器1045，然后连接到所述转子绕组1030。在所述机械1000包含一DFIG的情况下，所述副变压器绕组连接到一AC/DC转换器1045，然后连接到用于三相转子绕组1030的一低频DC/AC逆变器1045。
所述电力机械1000可包含一电动机或发电机，并且具有从风力涡轮机到电动车的各种用途。所述电力机械1000也可以修改为一高频三相变压器的功能。
图11绘示根据本发明一实施例，包括所述电力机械1000的一电动车1100的一示意图。所述电力机械1000既可以在车辆1100加速时用作一电动机，又可以在车辆1100减速时用作一发电机。
所述车辆1100包括一电池1105，所述电池1105通过一3相定子逆变器1110耦合到所述机械1000的定子绕组，并通过一DC/AC–高频旋转变压器(HFRT)–AC/DC–DC/AC逆变器1115耦合到所述机械1000的转子绕组。特别地，所述旋转变压器的所述副变压器绕组被连接到一AC/DC转换器，然后连接到所述机械1000的三相转子绕组的一低频DC/AC逆变器(DFIM)。
一控制器1120监测所述3相定子逆变器1110和所述逆变器1115的输出，并使用其作为输入以通过一无线控制接口控制所述3相定子逆变器1110和所述3相转子逆变器1115。这样，所述控制器1120通过所述3相定子逆变器1110和所述3相转子逆变器1115提供所述机械1000的闭环控制。
所述机械1000的所述转子的一轴通过一变速箱1125和一差动齿轮1130耦合到车辆1100的轮子1120。因此，当车辆1100减速时，轮子1120使转子转动，从而为所述电池1105充电，以及当车辆加速时，所述电池1105为所述机械1000提供动力，从而使转子转动，且藉此转动轮子1120。
在其他情景下，所述机械1000可以多种方式耦合连接。通常，所述主变压器绕组会通过一高频DC/AC转换器连接到一直流(DC)电源。所述副变压器绕组可以通过一AC/DC转换器以多种方式连接，包括：(i)连接到一SM的转子的一绕组；(ii)连接到用于DFIM的一三相DC/AC逆变器；或者(iii)连接到一智能电源路由器或固态变压器的一DC/AC逆变器。每个所述主和副变压器组件都可以机械耦合和磁耦合。
虽然上面的实施例已经描述了一旋转变压器，但是本领域技术人员将容易理解到，所述组件不需要能够旋转，并且上面描述的实施例可以适用于形成不转动的高频变压器。核心元件的使用，诸如所述核心元件105’，提供构建一变压器核心的一种有效方式，其可以以一模块化模式被延伸和扩展。如此，所述变压器核心的尺寸和形状不受现有制造方法的限制而无法有效地制造大的核心。
类似地，虽然上述实施例都包括一气隙，但本领域技术人员将容易理解到，在非转动的变压器中不需要这样的配置。
上述实施例利用模块磁芯结构，具有E形或U形核心(或任何形状的核心)来构造主和副变压器核心结构。在所述主变压器与所述副变压器之间设有一气隙，形成一非接触式旋转变压器。相比之下，传统变压器具有一闭环磁通量，而没有气隙。
根据本发明实施例的高频变压器特别适用的一个领域是离岸风力涡轮机。传统的变压器一般都很大，不能安装在一风力涡轮机中，而且成本也很高。本文描述的所述高频变压器是结构紧凑的并且可以以较低的成本制造。
图12绘示根据本发明的一实施例一风力涡轮机1200的一侧面切割视图。所述风力涡轮机1200特别适合离岸使用，并且被配置为输出直流(DC)电，所述直流电可以在岸上转换成交流电(AC)。
所述风力涡轮机1200包括复数个叶片1205，耦合到一轮毂1210，其被配置用以旋转。所述轮毂1210通过一主支撑件1220、一主轴1225和一变速箱1240耦合到一发电机1215。所述发电机1215的旋转产生电能，输出到一功率转换器1245，并最终输出到一高频变压器/DC-DC转换器1250，用于传输到一岸上变压器。
所述高频变压器/DC-DC转换器1250类似于上面描述的所述高频变压器和转换器，并且是紧凑的，能够定位在所述风力涡轮机1200的一框架1255的一底部/一塔架1260的顶部中。
特别地，所述高频变压器1250可以使用复数个主和副核心元件，以此方式使得主和副核心能够以一模块化方式被创建。这使得所述变压器1250能够轻松构建以适配所述风力涡轮机内部的空间，并使用相对较小且易于处理的核心元件。
最后，所述风力涡轮机1200包括机械制动器1265，用于制动所述涡轮机1200。
所述高频变压器1250的使用也提供从所述风力涡轮机输出直流电，用于传输到岸上的一变压器的一个有效手段。
有利地，所述模块核心结构的使用使得能够创建比现有核心更大且更便宜的变压器核心。
所述模块化核心结构可以利用普通的铁基磁性材料，以消除电动机和发电机中电刷、滑环和稀土磁性材料的使用。这可能反过来降低此类电动机和发电机的制造成本，并消除对高价稀土磁性材料的需求。
此外，本发明的实施例使得磁通量能够被控制。例如，在风力涡轮机应用中，这可以最大限度地提高涡轮机的效率，以响应实时的动态条件。在电动车应用中，车辆扭矩-速度可能会急剧增加。这种可控磁通量还可以允许优化旋转部件之间的能量传输，以提供更具成本效益的能源生产。
在本说明书和权利要求书(如果有的话)中，词语“包含(comprising)”及其衍生词包括“包含(comprises)”和“包含(comprise)”包括每个所述的整数但不排除包括一或多个进一步的整数。
贯穿本说明书对“一个实施例”或“一实施例”的引用意味着所描述的特定特征、结构或特性结合所述实施例被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书各处出现的短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”不一定都指相同的实施例。此外，特定特征、结构或特性可以任何合适的方式组合成一或多种组合。
根据法规，本发明已使用或多或少特定于结构或方法特征的语言进行了描述。应当理解，本发明不限于所示出或描述的特定特征，因为本文描述的手段包含实施本发明的优选形式。因此，在本领域技术人员适当解释的所附权利要求(如果有的话)的适当范围内，以其任何形式或修改要求保护本发明。

Claims (20)

1.一种高频旋转变压器，其特征在于，所述高频旋转变压器包括：
一主变压器核心，包含复数个主核心元件，每个所述主核心元件定义一主变压器绕组部；
一副变压器核心，包含复数个副核心元件，每个所述副核心元件定义一副变压器绕组部；
一主绕组，与所述主核心元件中的每一个相关联；以及
一副绕组，与所述副核心元件中的每一个相关联；
其中所述主变压器核心和所述副变压器核心一起定义一变压器核心，所述变压器核心具有一通量路径连结所述主绕组和所述副绕组，以及
其中所述主变压器核心和所述副变压器核心配置为相对于彼此进行转动。
2.如权利要求1所述的高频旋转变压器，其特征在于：所述主变压器绕组部包含一通道，用于接收所述主变压器绕组，以及所述副变压器绕组部包含一通道，用于接收所述副变压器绕组。
3.如权利要求2所述的高频旋转变压器，其特征在于：所述主变压器绕组部的所述通道被排列以绕着所述旋转变压器的一轴线提供一半连续通道，并且所述副变压器绕组部的所述通道被排列以绕着所述旋转变压器的一轴线提供一半连续通道。
4.如权利要求2所述的高频旋转变压器，其特征在于：所述主变压器绕组部的所述通道面向对应的所述副变压器绕组部的所述通道。
5.如权利要求1所述的高频旋转变压器，其特征在于：所述主核心元件和所述副核心元件成对排列，以定义所述变压器核心。
6.如权利要求1所述的高频旋转变压器，其特征在于：所述主核心元件和所述副核心元件至少部分呈U形。
7.如权利要求1所述的高频旋转变压器，其特征在于：所述主变压器核心和所述副变压器核心每个大致为轴对称的。
8.如权利要求1所述的高频旋转变压器，其特征在于：所述主核心和所述副核心被一气隙分隔。
9.如权利要求1所述的高频旋转变压器，其特征在于：所述主变压器绕组和所述副变压器绕组每个形状大致为环状的。
10.如权利要求1所述的高频旋转变压器，其特征在于：所述主核心和所述副核心包含多个同心核心部。
11.如权利要求1所述的高频旋转变压器，其特征在于：所述主核心和所述副核心包含多个轴分离的核心部。
12.如权利要求1所述的高频旋转变压器，其特征在于：所述主核心元件和所述副核心元件每个分别定义多个主变压器绕组部和副变压器绕组部，并且所述旋转变压器包含复数个主绕组和副绕组。
13.如权利要求12所述的高频旋转变压器，其特征在于：所述主核心元件和所述副核心元件呈E形。
14.如权利要求1所述的高频旋转变压器，其特征在于：所述高频旋转变压器包括一磁通量集中器，配置用以引导磁通量朝向所述主核心元件和所述副核心元件。
15.如权利要求1所述的高频旋转变压器，其特征在于：所述高频旋转变压器包括一线圈，位于所述磁通量集中器与所述主核心元件和所述副核心元件之间，并且其中所述线圈耦合至所述主绕组。
16.如权利要求1所述的高频旋转变压器，其特征在于：所述变压器配置用以在大于50kHz的一频率下运行。
17.一种电力机械，其特征在于，所述电力机械包含：一静止定子和一转动转子，其中如权利要求1的一高频旋转变压器提供一非接触式电耦合至所述转子。
18.如权利要求17所述的电力机械，其特征在于：所述电力机械包含一同步电机。
19.如权利要求17所述的电力机械，其特征在于：所述电力机械包含一双馈感应电机。
20.一种高频变压器，其特征在于，所述高频变压器包括：
一主变压器核心，包含复数个主核心元件，每个所述主核心元件定义一主变压器绕组部；
一副变压器核心，包含复数个副核心元件，每个所述副核心元件定义一副变压器绕组部；
一主绕组，与所述主核心元件中的每一个相关联；以及
一副绕组，与所述副核心元件中的每一个相关联；
其中所述主变压器核心和所述副变压器核心一起定义一变压器核心，所述变压器核心具有一通量路径连结所述主绕组和所述副绕组。
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