專(zhuān)利名稱：可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于 一種電能轉(zhuǎn)換設(shè)備，具體是一種可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
目前，在傳統(tǒng)的供、配電系統(tǒng)中，向移動(dòng)性負(fù)載如架線電機(jī)車(chē)，有軌或無(wú)軌 電車(chē)，有軌行車(chē)等輸送電力、接通和斷開(kāi)電源，基本采取直接金屬接觸的供電方 式，由于棵露金屬導(dǎo)體磨損、氧化、機(jī)械疲勞等原因造成接觸不良，產(chǎn)生電火花， 在大電流的情況下會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的電弧和間斷掉電事故，給人員和設(shè)備造成嚴(yán)重的 危險(xiǎn)。在有易燃、易爆氣體的場(chǎng)所，將禁止采用棵露金屬導(dǎo)體直接接觸供電方式， 否則，就要采取防爆措施，造成大量的資金和設(shè)備的投入。另夕卜，如工廠的行車(chē)、 鐵路與碼頭上的移動(dòng)吊車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)拖動(dòng)動(dòng)力電纜一起移動(dòng)，十分不方便。
"93102991用于電力電纜的儀用電流互感器"中國(guó)專(zhuān)利，其付方多為匝漆 包導(dǎo)線纏繞在一園型磁性鐵芯上，內(nèi)、外加一層絕緣層，互感器緊密地套在供電 電纜上，不能做相對(duì)的運(yùn)動(dòng)，其作用是作為監(jiān)控設(shè)備的一次傳感器，輸出功率微 小，不能做為功率轉(zhuǎn)換設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決向移動(dòng)設(shè)備供電存在的諸多問(wèn)題，提供一種工藝筒單、 工作可靠、無(wú)火花、高效率、低溫升，適合大批量生產(chǎn)的可移動(dòng)式無(wú)火花高效功 率轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換功率可以從幾瓦到幾十兆瓦。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案為
可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于包括有筒體，筒體從內(nèi)壁至 外壁依次為內(nèi)絕緣保護(hù)層、金屬導(dǎo)體層、中絕緣層、磁性鐵芯層、外絕緣保護(hù)層， 金屬導(dǎo)體層的兩端分別連接有接線端子。
所述的可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于供電線路的原方繞組與 所述的筒體單匝繞組同在一磁性鐵芯內(nèi)，軸向一致。
所述的可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述的筒體為環(huán)周封閉
的筒體；或者是側(cè)壁開(kāi)口成C形的筒體；或者是由二個(gè)圓弧型或多個(gè)條形段連接 成的環(huán)周封閉的筒體或C形的筒體，且其接觸面的內(nèi)絕緣保護(hù)層、金屬導(dǎo)體層、 中絕緣層、磁性鐵芯層、外絕緣保護(hù)層分別相對(duì)吻合。
所述的可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述的圓弧和條形段之 間連接方式為鉸接，即將相鄰圓弧與條形段的端部分別與鉸鏈連接。
所述的可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的變壓器，其特征在于在所述的 筒體內(nèi)有供電電纜穿過(guò)作為原方繞組，或者在筒體上繞制有多匝供電電纜作為原 方繞組，所述的接線端子為變壓輸出端。
所述的可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述的磁性鐵芯層為整 體磁性鐵芯，或者由多片與多層磁性鐵芯組合而成。
所述的可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述的筒體為一整體結(jié) 構(gòu)，金屬導(dǎo)體層為銅導(dǎo)體或其它良導(dǎo)體層，內(nèi)絕緣保護(hù)層中含有耐磨材料，外絕 緣保護(hù)層含有抗沖擊材料。
中絕緣層在磁性鐵芯和金屬導(dǎo)體層之間起絕緣隔離作用，它由絕緣材料制作 而成。
內(nèi)絕緣層的作用是保護(hù)導(dǎo)體在與供電線路相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)不受損壞，其由絕緣和 耐磨材料制成。內(nèi)絕緣層的內(nèi)徑關(guān)系到功率轉(zhuǎn)換器的尺寸，內(nèi)徑可為供電線路外 徑的1 - 10倍，且不影響電能的轉(zhuǎn)換效率。
金屬導(dǎo)體層可以看成是是單匝繞組，可采用銅等其它良導(dǎo)體制成，其兩端有 接線端子，便于負(fù)載導(dǎo)線的連接。從供電線路上轉(zhuǎn)換得到的電能通過(guò)金屬導(dǎo)體兩 端接線端子輸送給負(fù)載。
磁性鐵芯可以定制成單塊專(zhuān)用磁性鐵芯，也可以由多片磁性鐵芯組合而成， 磁芯之間要壓擠緊。其形狀可以是園型、半園型或其它特制型，磁性鐵芯應(yīng)選擇 高磁導(dǎo)率的磁性材料，內(nèi)徑與中絕緣層的外徑吻合。
外絕緣保護(hù)層是可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器的保護(hù)外殼，可釆用如塑 料、尼龍等抗沖擊絕緣材料制成。
接線端子為金屬導(dǎo)體層兩端的引出連接體，轉(zhuǎn)換的電能通過(guò)金屬導(dǎo)體兩端接 線端子輸送給負(fù)載，應(yīng)方便與外部電纜連接。
可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器單匝繞組與供電線路的原方繞組同在一磁
性^t芯內(nèi)，軸向一致。
該功率轉(zhuǎn)換器通過(guò)電磁轉(zhuǎn)換原理，將輸電線路上的電能高效、安全、迅速地 轉(zhuǎn)換為付方設(shè)備所需。本發(fā)明可以作為電力變壓器使用，輸出電壓與原方繞組匝 數(shù)成反比。
本發(fā)明的可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器可以在主供電線路上移動(dòng)(也可以 固定在供電線路上)，它與主供電線路可以不接觸，彼此能作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其受主 供電線路與本功率轉(zhuǎn)換器的空間參數(shù)影響極小，與供電線路可以非接觸進(jìn)行電能 的轉(zhuǎn)換。
可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器可以在主供電線路帶電時(shí)打開(kāi)或閉合，操作 安全，無(wú)火花。
可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換效率極高，自耗能量甚微，溫升低，不 需要冷卻設(shè)備，節(jié)能效果顯著。
本發(fā)明可以將二或三個(gè)簡(jiǎn)體串聯(lián)起來(lái)使用，加大輸出功率。 本發(fā)明轉(zhuǎn)換功率可以從幾瓦到幾十兆瓦，轉(zhuǎn)換效率極高(可達(dá)到99%以上)， 溫升低，自身能耗極小。轉(zhuǎn)換器的體積小，重量輕，功率密度大，造價(jià)低，便于 批量化生產(chǎn)。
本發(fā)明可廣泛用于石油、化工、軍工、煤礦等易燃易爆行業(yè)，架線電機(jī)車(chē)， 有軌或無(wú)軌電車(chē)，有軌行車(chē)等移動(dòng)頻繁的負(fù)載，特別適應(yīng)于電動(dòng)汽車(chē)和混合燃料 汽車(chē)充電站等領(lǐng)域，應(yīng)用前景廣闊。


圖1為本發(fā)明剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明筒體結(jié)構(gòu)之一示意圖。
圖4為本發(fā)明筒體結(jié)構(gòu)之二示意圖。
圖5為本發(fā)明筒體結(jié)構(gòu)之三示意圖。
圖6為本發(fā)明筒體中穿過(guò)電導(dǎo)線后結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本發(fā)明外接負(fù)載后結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
例1
參見(jiàn)圖1、 2,可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器，包括有筒體7，筒體7從內(nèi) 壁至外壁依次為內(nèi)絕緣保護(hù)層1、銅導(dǎo)體層2、中絕緣層3、磁性鐵芯層4、外絕 緣保護(hù)層5,銅導(dǎo)體層2的兩端分別連接有接線端子6。
筒體長(zhǎng)度為30 - 500mm，銅導(dǎo)體層2厚度為0. 5 - 20mm，中絕緣層3厚度為 1 - 20 mm,內(nèi)絕緣保護(hù)層1中含有耐磨材料。
磁性鐵芯層4為整體磁性鐵芯，或者由多片與多層磁性鐵芯組合而成。
參見(jiàn)圖3、 4、 5,表示三種筒體7結(jié)構(gòu)，為圓筒式、C形筒體式、半圓筒鉸 接式。
參見(jiàn)圖6、 7,在筒體7中有主供電線路的電線10穿過(guò)作為原方繞組(電線 10也可以穿過(guò)筒體7并在筒體7上繞制，以作為變壓器的原方繞組，接線端子6 外接負(fù)載)，接線端子6外接負(fù)載11。
參見(jiàn)圖5,筒體7由上半段8、下半段9通過(guò)鉸接而成對(duì)合成圓筒，筒體7 從內(nèi)壁至外壁依次為內(nèi)絕緣保護(hù)層1、銅導(dǎo)體層2、中絕緣層3、磁性鐵芯層4、 外絕緣保護(hù)層5,銅導(dǎo)體層2的兩端分別連接有接線端子6。其上半段8與下半 段9的內(nèi)絕緣保護(hù)層、金屬導(dǎo)體層、中絕緣層、磁性鐵芯層、外絕緣保護(hù)層分別 相對(duì)合。
權(quán)利要求
1. 可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于包括有筒體，筒體從內(nèi)壁至外壁依次為內(nèi)絕緣保護(hù)層、金屬導(dǎo)體層、中絕緣層、磁性鐵芯層、外絕緣保護(hù)層，金屬導(dǎo)體層的兩端分別連接有接線端子。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于供 電線路的原方繞組與所述的筒體單匝繞組同在一磁性鐵芯內(nèi)，軸向一致。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于所 述的筒體為環(huán)周封閉的筒體；或者是側(cè)壁開(kāi)口成C形的筒體；或者是由二個(gè) 圓弧型或多個(gè)條形段連接成的環(huán)周封閉的筒體或C形的筒體，且其接觸面的 內(nèi)絕緣保護(hù)層、金屬導(dǎo)體層、中絕緣層、磁性鐵芯層、外絕緣保護(hù)層分別相 對(duì)吻合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于所 述的圓弧和條形段之間連接方式為鉸接，即將相鄰圓弧與條形段的端部分別 與鉸鏈連接。
5. —種由權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的變壓 器，其特征在于在所述的筒體內(nèi)有供電電纜穿過(guò)作為原方繞組，或者在筒體 上繞制有多匝供電電纜作為原方繞組，所述的接線端子為變壓輸出端。
6 . 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于所 述的磁性鐵芯層為整體磁性鐵芯，或者由多片與多層磁性鐵芯組合而成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于所 述的筒體為一整體結(jié)構(gòu)，金屬導(dǎo)體層為銅導(dǎo)體或其它良導(dǎo)體層，內(nèi)絕緣保護(hù) 層中含有耐磨材料，外絕緣保護(hù)層含有抗沖擊材料。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種可移動(dòng)式無(wú)火花高效功率轉(zhuǎn)換器，包括有筒體，筒體從內(nèi)壁至外壁依次為內(nèi)絕緣保護(hù)層、金屬導(dǎo)體層、中絕緣層、磁性鐵芯層、外絕緣保護(hù)層，金屬導(dǎo)體層的兩端分別連接有接線端子。本發(fā)明與主供電線路可以不接觸，彼此能作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其受主供電線路與本功率轉(zhuǎn)換器的空間參數(shù)影響極小，與供電線路可以非接觸進(jìn)行電能的轉(zhuǎn)換?？梢栽谥鞴╇娋€路帶電時(shí)打開(kāi)或閉合，操作安全，無(wú)火花；轉(zhuǎn)換效率極高，自耗能量甚微，溫升低，不需要冷卻設(shè)備，節(jié)能效果顯著。本發(fā)明可廣泛用于石油、化工、軍工、煤礦等易燃易爆行業(yè)，架線電機(jī)車(chē)，有軌或無(wú)軌電車(chē)，有軌行車(chē)等移動(dòng)頻繁與高功率密度的負(fù)載，特別適應(yīng)于電動(dòng)汽車(chē)和混合燃料汽車(chē)充電站等領(lǐng)域，應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號(hào)H01F38/14GK101394107SQ200810155419
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月29日
發(fā)明者程文楷 申請(qǐng)人:程文楷;程靜潔