CN201985629U - 一种向旋转体传送电能的装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种向旋转体传送电能的装置，包括：一共轴高频变压器，其初级线圈绕组及初级导磁体共轴安装在一固定平台上，次级线圈绕组及次级导磁体共轴安装在一旋转轴上；一驱动电路，可产生高频驱动电源以驱动所述初级线圈绕组，使得能量及信号传递到所述次级线圈绕组。高频变压器一方面可传递能量，另一方面也可传递信号。通过驱动电路产生高频驱动电源以驱动初级线圈绕组，则次级线圈绕组也会得到同频率的的电源，从而使得能量从初级绕组传递到次级绕组；如对控制信号进行调制，则在次级线圈绕组端得到被调制的信号，再经过解调后就可得到有用信号，从而实现信号的传递。

Description

一种向旋转体传送电能的装置
技术领域
本实用新型涉及电能及信号传送技术领域，具体来说是一种向旋转体传送电能的装置，可广泛用于机械旋转扫描式LED播放器、旋转舞台灯等场合。
背景技术
旋转体不能采用固定连接来供电，需要设置特殊的供电连接方式。目前，向旋转体传送电能的方法主要有以下几种：其一为接触碳刷法，通过碳刷和转子的滑环(也叫集电环)表面直接接触来传输电能，其弊端在于噪音大、磨损大；其二为发机法(即切割磁力线法)，通过导体在力的作用下切割磁力线，在导体中产生感应电动势产生，而导体外接的闭合回路中产生电流产生，从而达到传送电能的目的，其弊端在于体积大，且容易产生附加振动；其三为光电转换法，通过光子将能量传递给电子而使其运动，从而形成电流，最终达到传送电能的目的，其弊端在于效率低、能量小。
除传递能量外，向旋转体传送信号时也会面临较大的问题。现有通信方式中已有射频通信法，没有连接线缆，故可以不受旋转体运动的影响。但是，一般的电子厂并不具备射频通信技术，因而需要另外寻求一种相对简单、价格较低的信号传送方式。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种向旋转体传送电能的装置，可以较好地满足旋转体的能量传递问题。
为解决上述技术问题，本实用新型所提供的技术方案是：一种向旋转体传送电能的装置，包括：一共轴高频变压器，其初级线圈绕组及初级导磁体共轴安装在一固定平台上，次级线圈绕组及次级导磁体共轴安装在一旋转轴上；一驱动电路，可产生高频驱动电源以驱动所述初级线圈绕组，使得能量及信号传递到所述次级线圈绕组。
较优地，所述初级导磁体为高频磁体的磁罐，其中容纳所述初级线圈绕组；所述次级导磁体为高频磁体的磁罐，其中容纳所述次级线圈绕组。
较优地，所述旋转轴的固定端通过轴承装配于所述固定平台上，旋转端贯穿所述初级导磁体的磁罐，之后安装所述次级导磁体的磁罐。
较优地，所述旋转轴的固定端通过轴承装配于另一固定平台上，旋转端的末端安装所述次级导磁体的磁罐。
较优地，所述初级导磁体的磁罐和所述次级导磁体的磁罐之间的安装间隙为0.01mm～5mm。
较优地，所述驱动电路为半桥式电路、正激式电路或反激式电路。
较优地，包括一负载及调制电路，其中的一输入端接入控制信号，另一输入端连接所述驱动电路的输出端，以便将所述控制信号调制为高频调制脉冲信号。
较优地，所述调制电路为一与门。
较优地，包括一负载及解调电路，接于所述次级线圈绕组，以便将经所述初级线圈绕组传递过来的高频调制脉冲信号还原。
与现有技术相比，本实用新型高频变压器的初级线圈绕组与次级线圈绕组共轴安装，不仅可方便地通过高频变压器将能量及信号从初级线圈绕组传递到次级线圈绕组，也不会影响旋转体的转动。换而言之，高频变压器一方面可传递能量，另一方面可传递信号，具体而言：通过驱动电路产生高频驱动电源以驱动初级线圈绕组，则次级线圈绕组也会得到同频率的电源，从而使得能量从初级绕组传递到次级绕组；如对控制信号进行调制，则在次级线圈绕组端得到被调制的信号，再经过解调就可得到有用信号，从而实现信号的传递。
附图说明
图1为本实用新型向旋转体传送电能的装置实施例一的结构示意图，其中未示出驱动电路；
图2为本实用新型向旋转体传送电能的装置中驱动电路的一个实例；
图3为本实用新型向旋转体传送电能的装置中调制电路的一个实例；
图4为本实用新型向旋转体传送电能的装置实施例二的结构示意图，其中未示出驱动电路。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
参见图1，为本实用新型向旋转体传送电能的装置(以下简称传送装置)的实施例一。该传送装置中，传送电能的主体由一对共轴的高频变压器组成，其中：初级绕组线圈6及初级导磁体7共轴安置在同一旋转轴1的固定平台3一端；次级线圈绕组8及次级导磁体9共轴安置在旋转轴1上。此外还包括一驱动电路(图1未示出)，可以采用多种现有电路结构，其通过产生高频驱动电源以驱动初级线圈绕组6，可使得能量及信号从初级线圈绕组6传递到次级线圈绕组8。
参见图2，表示出高频变压器驱动电路的一个电路实例结构，它为一种半桥式电路。也可采用正激式电路、反激式电路等现有电路结构，达到有效驱动初级线圈绕组6即可。这样，通过驱动电路产生高频驱动电源以驱动初级线圈绕组6，则次级线圈绕组8也会得到同频率的电源，从而使得能量从初级绕组传递到次级绕组；如对高频驱动电源进行调制，则在次级线圈绕组8端得到被调制的信号，再经过解调后就可以还原得到所需的经非接触传递过来的有用信号，最终实现信号的传递。
参见图3，表示出本实用新型向旋转体传送电能的装置中调制电路的一个实例。其中，以一与门作为调制电路，其中的一输入端接入控制信号，另一输入端连接驱动电路的输出端，以便将控制信号调制为高频调制脉冲信号。
一般地，都需相应地设置负载及解调电路，其接于次级线圈绕组8，以便将经初级线圈绕组6传递过来的高频调制脉冲信号还原，最终实现信号的传递。
顺便指出的是，如果改变高频变压器的设计，包括改变初次级线圈绕组6的绕线参数、更改高频变压器的驱动频等，则该对共轴高频变压器可以作为向旋转体双向传送信号的装置使用。
在本实施例中，初、次级导磁体均选用市场上标准规格的罐型高频磁体，其磁罐中分别容纳初级线圈绕组6、次级线圈绕组8；且初、次级导磁体两组磁罐的安装间隙为0.01mm～5mm，以保证高速旋转时初、次导磁体不磨擦；且间隙应尽量小，以减少高频变压器磁路的磁阻，从而提高该高频变压器的效率。
具体装配方式为：旋转轴1的固定端通过轴承2装配于固定平台3上，旋转端贯穿初级导磁体7的磁罐，之后安装次级导磁体9的磁罐。适应机械强度需要，旋转轴1直径大于相应规格的磁罐的中心固定孔直径时，可以采用机械扩孔法略微扩大标准规格磁罐的中心固定孔，或修改磁罐的成型模具，订制专用的“扩孔”磁罐，在此不再赘述。
在上述基础上，根据需要可附设一些电路板，其中：固定端主电路板4设于固定平台3上，其供电电路通过导线5与包括初级绕组线圈6的电源输入端连接，或单独供电；旋转端主电路板11设于旋转轴1上，其供电电路通过导线10与包括次级绕组线圈8的电源输出端连接；这样，固定端主电路板4及旋转端主电路板11得以供电。
本实用新型的上述实施例也可作一定变形，兹举一例进行说明。
参见图4、示出本实用新型向旋转体传送电能的装置的实施例二。与实施例一不同，该实施例表示了旋转轴无需穿过高频变压器的安装方法，简述如下：旋转轴1的固定端通过轴承2装配于固定平台15上，旋转端的末端安装次级导磁体9的磁罐；固定端主电路板4安装在固定平台3上，其供电电路通过导线5与包括初级线圈绕组6的电源输入端连接，或单独供电；旋转端主电路板11安装于旋转轴1上靠近次级导磁体9的磁罐一端，其供电电路通过导线10与包括次级线圈绕组8的电源输出端连接。
本实施例的实施例一的区别在于部件的安装方式不同，而基本原理及工作过程并无多大差异，在此不再赘述。
以上对本实用新型所进行了详细介绍，文中应用具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种向旋转体传送电能的装置，其特征在于，包括：一共轴高频变压器，其初级线圈绕组及初级导磁体共轴安装在一固定平台上，次级线圈绕组及次级导磁体共轴安装在一旋转轴上；一驱动电路，可产生高频驱动电源以驱动所述初级线圈绕组，使得能量及信号传递到所述次级线圈绕组。
2.如权利要求1所述的向旋转体传送电能的装置，其特征在于，所述初级导磁体为高频磁体的磁罐，其中容纳所述初级线圈绕组；所述次级导磁体为高频磁体的磁罐，其中容纳所述次级线圈绕组。
3.如权利要求2所述的向旋转体传送电能的装置，其特征在于，所述旋转轴的固定端通过轴承装配于所述固定平台上，旋转端贯穿所述初级导磁体的磁罐，之后安装所述次级导磁体的磁罐。
4.如权利要求2所述的向旋转体传送电能的装置，其特征在于，所述旋转轴的固定端通过轴承装配于另一固定平台上，旋转端的末端安装所述次级导磁体的磁罐。
5.如权利要求2、3或4所述的向旋转体传送电能的装置，其特征在于，所述初级导磁体的磁罐和所述次级导磁体的磁罐之间的安装间隙为0.01mm～5mm。
6.如权利要求1所述的向旋转体传送电能的装置，其特征在于，所述驱动电路为半桥式电路、正激式电路或反激式电路。
7.如权利要求1所述的向旋转体传送电能的装置，其特征在于，包括一调制电路，其中的一输入端接入控制信号，另一输入端连接所述驱动电路的输出端，以便将所述控制信号调制为高频调制脉冲信号。
8.如权利要求7所述的向旋转体传送电能的装置，其特征在于，所述调制电路为一与门。
9.如权利要求7所述的向旋转体传送电能的装置，其特征在于，包括一负载及解调电路，接于所述次级线圈绕组，以便将经所述初级线圈绕组传递过来的高频调制脉冲信号还原。
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