CN1964159A - 松耦合感应电源 - Google Patents
松耦合感应电源 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1964159A CN1964159A CNA2005100197735A CN200510019773A CN1964159A CN 1964159 A CN1964159 A CN 1964159A CN A2005100197735 A CNA2005100197735 A CN A2005100197735A CN 200510019773 A CN200510019773 A CN 200510019773A CN 1964159 A CN1964159 A CN 1964159A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- loosely coupled
- power supply
- rotating shaft
- high frequency
- building
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Abstract
本发明公开了一种松耦合感应电源,旨在提供一种非接触供电装置,它完全克服了传统导线直接供电的弊端,不仅能为固定在旋转轴上的测量仪器仪表提供稳定的电源,而且体积小,安装方便,不用拆卸被测轴。所述感应电源主要由两个部分组成:固定高频电源发生装置和旋转电源变换装置,所述固定高频电源发生装置由高频电源、原边补偿电容、松耦合变压器原边线圈相互连接而成,所述原边线圈绕在一个固定的导磁铁芯上;所述旋转电源变换装置由松耦合变压器副边线圈、副边补偿电容、整流稳压电路以及负载相互连接而成,所述副边线圈绕在一个卡在旋转轴上的绝缘盘上。本发明的主要用途是为测量旋转轴上的各种参数的测量仪器仪表长时间的提供电源。
Description
所属技术领域 本发明涉及一种非接触供电装置,即松耦合感应电源,主要应用于为机械装置上,对旋转轴参数进行测量或实时监测时,为固定在旋转轴上的测量仪器仪表提供稳定的电源。
背景技术 在机械装置上对旋转轴参数进行测量或实时监测时,给仪器仪表上提供电源的传统方式主要通过导线传输直接将电源与旋转轴接触进行,即大部分都采用电刷装置为旋转轴上的测量仪器提供电源。这种方式的缺点是,在电刷装置中,固定部分和旋转部分之间存在着接触电阻,这个接触电阻不是恒定的,它将对测量信号造成很大的噪声干扰,而且装置中电刷和滑环的直接接触,必然会产生磨损,影响到测量精度。另一方面由于环境灰尘会影响电刷装置的供电效果,需要经常对装置进行清洗和保养,这样非常麻烦。
也有采用电池为测量仪器仪表提供电源的,但是这种方式由于是将电池安装在旋转轴上,必然会引起旋转轴的动平衡问题,而且不利于长时间对旋转轴的参数进行检测。
还有一种数字式扭矩耦合器装置,虽然可以对测量仪器仪表进行非接触供电,但是,该装置对噪音敏感,并且由于属于介入式安装,即两边装上法兰,中间安装弹性轴,应变片粘贴在弹性轴上进行测量,使得结构复杂很多,且测量时必须拆卸被测旋转轴。
发明内容 为了方便实现对在机械装置上对旋转轴参数进行测量或实时监测,本发明旨在提供一种非接触供电装置,即松耦合感应电源。它完全克服了上述几种供电装置的弊端,不仅能为固定在旋转轴上的测量仪器仪表提供稳定的电源,而且体积小,安装方便,不用拆卸被测轴。
本发明提供的技术方案是:一种松耦合感应电源,包括固定高频电源发生装置和旋转电源变换装置,所述固定高频电源发生装置由高频电源、原边补偿电容、松耦合变压器原边线圈相互连接而成,所述原边线圈绕在一个固定的导磁铁芯上;所述旋转电源变换装置由松耦合变压器副边线圈、副边补偿电容、整流稳压电路以及负载相互连接而成,所述副边线圈绕在一个卡在旋转轴上的绝缘盘上。
上述的固定高频电源发生装置是:220伏交流电源经过整流稳压后转换成直流稳压电源,供给LC振荡电路,经过振荡控制、放大电路和保护电路后产生频率为10~50千赫兹,电压为5~10伏的交流正弦电压,经过原边补偿电容后供给松耦合变压器的原边线圈;原边补偿电容与松耦合变压器的原边线圈串联或者并联,调整电容大小,使原边电路的谐振频率等于高频电源产生的频率,根据电路谐振原理可知,当原边电路工作在谐振状态下时,电路中无功功率损耗最小;松耦合变压器的原边线圈绕制在固定的环形开口导磁铁芯上,铁芯水平固定,其高度与被测旋转轴同高,在靠近旋转轴一端,与旋转轴垂直的方向有一个10~20毫米的开口。
上述的旋转电源变换装置是:副边线圈绕制在两个HALF结构组成的绝缘盘上,绝缘盘固定在被测旋转轴上,并插入导磁铁芯的开口间隙中,且可以在间隙内随着旋转轴转动,绝缘盘与导磁铁芯无接触;经过松耦合得到的高频交流电经过副边补偿电容和整流稳压控制及保护电路后为负载提供电能,其副边补偿电容固定在圆盘上,并且与副边线圈串联或并联,调整电容大小,使副边电路的谐振频率等于高频电源产生的电源频率,根据电路谐振原理可知,当副边电路工作在谐振状态下时,负载得到的功率最大;负载和整流器固定在绝缘盘上,负载能得到稳定的5~20伏的直流电压,输出额定功率能达到2~10瓦。
与现有技术相比,本发明的有益效果是,该松耦合感应电源由于采用了松耦合变压器,其原边电路与副边电路不直接接触,并且可以相对移动,负载得到的电源是从固定高频电源发生装置耦合到旋转电源变换装置上的,因此,该电源不仅能为固定在旋转轴上的测量仪器仪表提供稳定的电源,而且所传输的电源不受旋转轴转速的影响,并且有利于对旋转轴参数进行长时间实时监测。由于副边线圈绕在两个HALF结构组成的绝缘盘上,使得该电源安装时不用拆卸被测轴,非常方便。
附图说明
图1是松耦合感应电源的电路原理框图。
图2是松耦合感应电源实施例的俯视构造图。
图3是松耦合感应电源实施例的正视构造图。
图4是绝缘盘的纵剖面图。
下面通过实施例,进一步阐明本发明的突出特点和显著进步,仅在于说明本发明而决不限制本发明。
实施例:下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
参见图1,图中1.高频电源,2.原边补偿电容,3.原边线圈,4.副边线圈,5.副边补偿电容,6.整流稳压控制器,7.负载,8.导磁铁芯,9.旋转轴,10.绝缘盘。
具体实施方式为:在图1中,高频电源1产生25千赫兹的正弦交流电,电压为10伏,原边补偿电容2与松耦合变压器原边线圈3串联,此时,原边电路的谐振频率等于25千赫兹。根据电路谐振原理,原边电路阻抗中的容抗和感抗相互抵消。经过测量可知,两边线圈的耦合系数为0.2。松耦合变压器的副边线圈4、绝缘盘10、副边补偿电容5、整流稳压控制器6、负载7随着旋转轴9一起转动。副边补偿电容5与松耦合变压器副边线圈4并联,此时,副边电路的谐振频率等于25千赫兹。根据电路谐振原理,副边电路阻抗中的容抗和感抗相互抵消。高频交流电经过耦合从固定原边电路传输到旋转的副边电路,经过整流稳压控制器6后,传输给负载7,负载7为22欧姆的电阻,经过测量得知,负载电压为稳定的7伏直流电压。
在图2所示中,高频电源1和原边补偿电容2封装在方形铝盒内,松耦合变压器的原边线圈3绕在开口的导磁铁芯8上,环形的导磁铁芯8开口间隙为10毫米,固定在与旋转轴9同高的位置,绝缘盘10置于导磁铁芯8开口中间,两边留有3毫米左右的间隙,绝缘盘10上绕有松耦合变压器副边线圈4,并且卡在旋转轴9上,整流稳压控制器6和负载7固定在旋转轴上,绝缘盘10、整流稳压控制器6和负载7随着旋转轴9一同旋转。
Claims (6)
1、一种松耦合感应电源,包括固定高频电源发生装置和旋转电源变换装置,其特征是:所述固定高频电源发生装置由高频电源、原边补偿电容、松耦合变压器原边线圈相互连接而成,所述原边线圈绕在一个固定的导磁铁芯上;所述旋转电源变换装置由松耦合变压器副边线圈、副边补偿电容、整流稳压电路以及负载相互连接而成,所述副边线圈绕在一个卡在旋转轴上的绝缘盘上。
2、根据权利要求1所述的松耦合感应电源,其特征在于:所述高频电源是由220伏交流电源经过整流稳压后转换成直流稳压电源,供给LC振荡电路,经过振荡控制、放大电路和保护电路后产生频率为10~50千赫兹,电压为5~10伏的正弦交流电源。
3、根据权利要求1所述的松耦合感应电源,其特征在于:所述原边补偿电容与松耦合变压器的原边线圈串联或并联,补偿电容的选取与松耦合变压器原边线圈电感以及原、副边线圈的互感有关,以确保原边电路的固有谐振频率等于高频电源输出的电源频率。
4、根据权利要求1所述的松耦合感应电源,其特征在于:所述导磁铁芯的形状为环形,材料为高频高导磁率材料,铁芯水平固定,其高度与旋转轴同高,在靠近旋转轴一端,与旋转轴垂直的方向有一个10~20毫米的开口。
5、根据权利要求1所述的松耦合感应电源,其特征在于:所述绝缘盘由两个HALF结构组成,绝缘盘固定在旋转轴上,并插入导磁铁芯的开口间隙中,且可以在间隙内随着旋转轴转动。
6、根据权利要求1所述的松耦合感应电源,其特征在于:所述副边补偿电容与松耦合变压器的副边线圈串联或并联,补偿电容的选取与松耦合变压器副边线圈电感以及原、副边线圈的互感有关,以确保副边电路的固有谐振频率等于高频电源输出的电源频率。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNA2005100197735A CN1964159A (zh) | 2005-11-10 | 2005-11-10 | 松耦合感应电源 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNA2005100197735A CN1964159A (zh) | 2005-11-10 | 2005-11-10 | 松耦合感应电源 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1964159A true CN1964159A (zh) | 2007-05-16 |
Family
ID=38083103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2005100197735A Pending CN1964159A (zh) | 2005-11-10 | 2005-11-10 | 松耦合感应电源 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1964159A (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101442222B (zh) * | 2008-09-08 | 2010-12-29 | 梁明 | 高压感应取能电源和从高压线获取电源以进行供电的方法 |
CN101478182B (zh) * | 2009-01-23 | 2011-10-12 | 西安电子科技大学 | 一种非接触式电能、数据一体化滑环式传输方法 |
CN102315693A (zh) * | 2010-06-30 | 2012-01-11 | 中国船舶重工集团公司第七○四研究所 | 无线感应供电电源 |
CN102412633A (zh) * | 2011-11-17 | 2012-04-11 | 东南大学 | 基于频率可调的无线输电装置的电源控制系统 |
CN102685988A (zh) * | 2012-05-03 | 2012-09-19 | 东南大学 | 采用松耦合变压器的led机械式调光控制电路 |
CN103582540A (zh) * | 2011-05-30 | 2014-02-12 | 海尔曼超声波技术两合有限公司 | 具有转动耦合器的超声焊接装置 |
CN105229890A (zh) * | 2013-05-21 | 2016-01-06 | 株式会社泰库诺瓦 | 双向非接触供电装置 |
CN109411206A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-03-01 | 常州市维多视频科技有限公司 | 磁性滑环结构 |
-
2005
- 2005-11-10 CN CNA2005100197735A patent/CN1964159A/zh active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101442222B (zh) * | 2008-09-08 | 2010-12-29 | 梁明 | 高压感应取能电源和从高压线获取电源以进行供电的方法 |
CN101478182B (zh) * | 2009-01-23 | 2011-10-12 | 西安电子科技大学 | 一种非接触式电能、数据一体化滑环式传输方法 |
CN102315693A (zh) * | 2010-06-30 | 2012-01-11 | 中国船舶重工集团公司第七○四研究所 | 无线感应供电电源 |
CN103582540A (zh) * | 2011-05-30 | 2014-02-12 | 海尔曼超声波技术两合有限公司 | 具有转动耦合器的超声焊接装置 |
CN102412633A (zh) * | 2011-11-17 | 2012-04-11 | 东南大学 | 基于频率可调的无线输电装置的电源控制系统 |
CN102685988A (zh) * | 2012-05-03 | 2012-09-19 | 东南大学 | 采用松耦合变压器的led机械式调光控制电路 |
CN105229890A (zh) * | 2013-05-21 | 2016-01-06 | 株式会社泰库诺瓦 | 双向非接触供电装置 |
CN109411206A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-03-01 | 常州市维多视频科技有限公司 | 磁性滑环结构 |
CN109411206B (zh) * | 2018-12-03 | 2024-05-31 | 常州市维多视频科技有限公司 | 磁性滑环结构 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1964159A (zh) | 松耦合感应电源 | |
CN103259347A (zh) | 一种旋转式非接触电能传输装置 | |
Wang et al. | Radial-flux rotational wireless power transfer system with rotor state identification | |
CN108459249B (zh) | 可控饱和电抗的特高压gil交流耐压试验装置及方法 | |
CN102946178B (zh) | 一种在旋转机械上为测量传感器供电的自供电装置 | |
CN104422885A (zh) | 电动机实时在线测试系统 | |
CN107069997B (zh) | 一种无线电能传输设备发送端动态调谐装置及调谐方法 | |
CN110350668B (zh) | 一种实现同时转速测量的感应供电装置及转速测量方法 | |
CN102590576B (zh) | 无线感应供电的有源光电电流互感器 | |
CN102436921A (zh) | 空心线圈轴电流互感器 | |
CN112414542B (zh) | 一种基于多电源管理系统的振动传感器 | |
CN102435874A (zh) | 一种高压输电设备噪声的测量方法 | |
Cai et al. | Universal wireless powered terminals for robust overhead transmission line monitoring | |
CN106026410B (zh) | 一种无线电能传输装置 | |
CN204101642U (zh) | 一种介质损耗因数测量装置 | |
CN105226835A (zh) | 一种用于航空发动机转子遥测系统的感应电能传输装置 | |
CN102545398A (zh) | 用于旋转体轴载电子设备的非接触供电装置 | |
Abdolkhani et al. | Face to face through-hole contactless slipring system for rotary applications | |
CN101924440A (zh) | 采用开关电源实现同步电机无刷励磁装置 | |
CN104422886A (zh) | 三相异步电动机测试系统 | |
CN106783064B (zh) | 一种非接触式电滑环 | |
JP2005338894A (ja) | 回転体トルク計測装置 | |
CN202394688U (zh) | 空心线圈轴电流互感器 | |
CN113472092B (zh) | 一种谐振频率自适应的非接触电能传输装置 | |
WO2021128971A1 (zh) | 一种便携式现场多频率振动加速度校正系统和方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |