CN216564657U - 用于旋转部件无线供电的能量发射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于旋转部件无线供电的能量发射装置，包括安装座，所述安装座上设置有电路控制盒，在所述安装座上侧立有一块弧形面板，在所述弧形面板的外表面绕制有能量发射线圈，且所述弧形面板弧面所处的圆周与旋转部件上的能量接收线圈同心设置，在所述电路控制盒中还设置有与所述能量发射线圈电性连接的无线能量发射电路。本实用新型规避了现有技术中针对旋转部件的滑环供电方式所存在的接触磨损严重、可靠性差、成本高等问题，具有非接触、安全可靠、成本低廉等优点，应用前景广阔，尤其适用于风力发电机、卫星、雷达、石油钻井、直升机旋翼等各种需要给旋转用电设备供电的场合。

Description

用于旋转部件无线供电的能量发射装置

技术领域

本实用新型涉及无线电能传输技术，具体涉及一种用于旋转部件无线供电的能量发射装置。

背景技术

传统的电能传输方式已经不能满足某些特殊应用场合的需要。例如风电齿轮箱的运行状态检测中，通过在其旋转部件上安装传感器可以形成用于信号传递的直接路径，以允许在预测的故障出现之前执行预防性措施，或者按计划进行修理。然而，由于风电齿轮箱的空间有限，其内部部件的旋转和运动更是复杂，因此利用电线或电缆对旋转部件上的传感器提供电力是不切实际的。

有鉴于此，目前传感器的电力供应往往是利用导电滑环。然而，导电滑环亦存在诸多不足：一是导电环存在磨损，如果润滑剂含量高，磨损量少，但导电性变差；反之，润滑剂含量少，导电性能好，但磨损量增大。二是滑环与电刷接触部位发热较大，由于导电环通道与通道之间是必须绝缘的，而绝缘材料通常导热性较差，因此导电环的散热难以通过传导实现。

实用新型内容

基于上述情况，本实用新型针对旋转部件的应用场合，提出了一种用于旋转部件无线供电的能量发射装置，通过采用封闭式能量发射线圈结构，使其对旋转部件实现无线能量传输。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的具体技术方案如下：

一种用于旋转部件无线供电的能量发射装置，其关键在于：包括安装座，所述安装座上设置有电路控制盒，在所述安装座上侧立有一块弧形面板，在所述弧形面板的外表面绕制有能量发射线圈，且所述弧形面板弧面所处的圆周与旋转部件上的能量接收线圈同心设置，在所述电路控制盒中还设置有与所述能量发射线圈电性连接的无线能量发射电路。

更进一步地，所述能量发射线圈在所述弧形面板的弧面上呈回形线圈绕制。

更进一步地，所述弧形面板为金属板，在所述弧形面板与所述能量发射线圈之间还贴合有弧形磁芯。

更进一步地，所述弧形面板为永磁体材料构成。

更进一步地，所述安装座上立式设置有固定板，在所述弧形面板的背部设置有连接座，所述连接座通过螺栓与所述固定板装配连接。

更进一步地，在所述固定板上开设有沿其高度方向延伸的竖向条形安装槽，所述连接座在所述固定板高度方向上的装配位置可调。

更进一步地，在所述安装座上还设置有水平条形通槽，所述电路控制盒通过连接螺栓固定在所述水平条形通槽中，且安装位置可调。

更进一步地，所述电路控制盒呈方盒状。

更进一步地，所述水平条形通槽中还设置有与所述电路控制盒中的无线能量发射电路电性连接的接线柱。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型规避了现有技术中针对旋转部件的滑环供电方式所存在的接触磨损严重、可靠性差、成本高等问题，具有非接触、安全可靠、成本低廉等优点，应用前景广阔，尤其适用于风力发电机、卫星、雷达、石油钻井、直升机旋翼等各种需要给旋转用电设备供电的场合；

(2)能量发射线圈由单根励磁线呈回形线绕制，简化了发射装置的构造，辅以弧形磁芯及永磁体材料构成的弧形面板，具有较高的耦合系数，从而确保能量传输过程中各参数稳定不变，提高能量传输的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为实施例一中能量发射线圈的结构示意图；

图2为实施例一的整体结构示意图；

图3为实施例一的立体图；

图4为实施例一中能量发射线圈与能量接收线圈的相对关系示意图；

图中标记：1-能量发射线圈、2-安装座、3-弧形面板、4-弧形磁芯、5-固定板、6-连接座、7-竖向条形通槽、8-电路控制盒、9-水平条形通槽、10-接线柱、11-能量接收线圈。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1、图2和图4所示，本实施例提供一种用于旋转部件无线供电的能量发射装置，包括安装座2，所述安装座2上设置有电路控制盒，在所述安装座2上侧立有一块弧形面板3，在所述弧形面板3的外表面绕制有能量发射线圈1，且所述弧形面板3弧面所处的圆周与旋转部件上的能量接收线圈11同心设置，在所述电路控制盒中还设置有与所述能量发射线圈1电性连接的无线能量发射电路。所述电路控制盒呈方盒状。

本实施方式中所述能量发射线圈1在所述弧形面板3的弧面上呈回形线圈绕制。其在平面展开后的形状为矩形，在其他一些实施方式中，线圈也可以预先绕制成圆形、椭圆形、U形、C形等形状后再贴合于弧形面板3的弧面上。

从图1可以看出，为了控制能量场的传播方向，提高无线能量传输的效率，所述弧形面板3为金属板，在所述弧形面板3与所述能量发射线圈1之间还贴合有弧形磁芯4。作为优选，所述弧形面板3为永磁体材料构成。

请参阅图2，为了便于装配人员对能量发射线圈1的校正装配，所述安装座2上还立式设置有固定板5，在所述弧形面板3的背部设置有连接座6，所述连接座6通过螺栓与所述固定板5装配连接。在所述固定板5上开设有沿其高度方向延伸的竖向条形通槽7，所述连接座6在所述固定板5高度方向上的装配位置可调。

如图3所示，为了便于装配人员对电路控制盒8的校正装配，在所述安装座2上还设置有水平条形通槽9，所述电路控制盒通过连接螺栓固定在所述水平条形通槽9中，且安装位置可调。

为了方便操作人员对电路控制盒8中的无线能量发射电路进行接线操作，所述水平条形通槽9中还设置有与所述电路控制盒中的无线能量发射电路电性连接的接线柱10。

综上所述，本实用新型规避了现有技术中针对旋转部件的滑环供电方式所存在的接触磨损严重、可靠性差、成本高等问题，具有非接触、安全可靠、成本低廉等优点，应用前景广阔，尤其适用于风力发电机、卫星、雷达、石油钻井、直升机旋翼等各种需要给旋转用电设备供电的场合；能量发射线圈1由单根励磁线呈回形线绕制，简化了发射装置的构造，辅以弧形磁芯4及永磁体材料构成的弧形面板3，具有较高的耦合系数，从而确保能量传输过程中各参数稳定不变，提高能量传输的稳定性。

此外，以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种用于旋转部件无线供电的能量发射装置，其特征在于：包括安装座，所述安装座上设置有电路控制盒，在所述安装座上侧立有一块弧形面板，在所述弧形面板的外表面绕制有能量发射线圈，且所述弧形面板弧面所处的圆周与旋转部件上的能量接收线圈同心设置，在所述电路控制盒中还设置有与所述能量发射线圈电性连接的无线能量发射电路。

2.根据权利要求1所述的用于旋转部件无线供电的能量发射装置，其特征在于：所述能量发射线圈在所述弧形面板的弧面上呈回形线圈绕制。

3.根据权利要求1或2所述的用于旋转部件无线供电的能量发射装置，其特征在于：所述弧形面板为金属板，在所述弧形面板与所述能量发射线圈之间还贴合有弧形磁芯。

4.根据权利要求1或2所述的用于旋转部件无线供电的能量发射装置，其特征在于：所述弧形面板为永磁体材料构成。

5.根据权利要求3所述的用于旋转部件无线供电的能量发射装置，其特征在于：所述安装座上立式设置有固定板，在所述弧形面板的背部设置有连接座，所述连接座通过螺栓与所述固定板装配连接。

6.根据权利要求5所述的用于旋转部件无线供电的能量发射装置，其特征在于：在所述固定板上开设有沿其高度方向延伸的竖向条形安装槽，所述连接座在所述固定板高度方向上的装配位置可调。

7.根据权利要求1或2或5或6所述的用于旋转部件无线供电的能量发射装置，其特征在于：在所述安装座上还设置有水平条形通槽，所述电路控制盒通过连接螺栓固定在所述水平条形通槽中，且安装位置可调。

8.根据权利要求7所述的用于旋转部件无线供电的能量发射装置，其特征在于：所述电路控制盒呈方盒状。

9.根据权利要求7所述的用于旋转部件无线供电的能量发射装置，其特征在于：所述水平条形通槽中还设置有与所述电路控制盒中的无线能量发射电路电性连接的接线柱。

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