多相谐振电路的环形集成可调电感

本发明属于无线电能传输，尤其涉及多相谐振电路的环形集成可调电感。

背景技术：

1、在大功率谐振电路中，参与电路谐振的电感和电容需要通过电流大，但采用传统磁环绕制的谐振电感易饱和，且损耗较大，因而需要一种在高频、大电流具有较低损耗的谐振电感。同时，多相lcc谐振系统的谐振电感需要各相分别配置电感，占用体积和空间较大，漏磁较多，综合成本也很高。

2、同时工程过程化中，由于电路器件的机械结构和电路参数存在漂变的问题，会造成系统谐振频率的偏移，会影响传输能量的功率和效率，因而需要一种具有大的可调裕度的谐振器件结构，以实现系统的高效率运行。

技术实现思路

1、本发明目的是为了解决现有技术中的问题，提出了多相谐振电路的环形集成可调电感。

2、本发明是通过以下技术方案实现的，本发明提出多相谐振电路的环形集成可调电感，所述可调电感适用于多相无线供电系统的lcc电路前级谐振电感，其中，若为n相系统，幅值为u，un＝usin(ωt+2πn/n)，n为1～n的正整数，若为单相系统，即u1＝u2…＝un；所述可调电感采用四块方形的标准尺寸磁芯，拼接成磁环结构，四块拼接的磁芯接合位置具有可调节的气隙；绕组缠绕在磁芯拼接成的磁环结构上，将磁芯和绕组固定在夹具上，并通过安置在夹具上的旋钮对磁芯施加压力，从而对磁芯接合位置的气隙进行调节，进而能够连续稳定的调整电感。

3、进一步地，所述绕组的排布方式包括：第一种方式为采用多相依次分别绕制在各个平面上的顺序绕制方法，即每个平面上绕组的分布完全相同；第二种方式为每次逆时针90°绕制次一组绕组时，将每个平面的最左侧绕组移至最右侧绕组的交错绕制方法。

4、进一步地，当绕组多匝绕制时，可以采用如下6种方式中的任一种进行绕制；

5、第一种方式为，在每个平面上的1相到n相绕组均集中绕制，各相绕组之间采用顺序绕制法；每一相可以等效为一个线束，而后和单匝顺序绕制法相同；

6、第二种方式为，在每个平面上的1相到n相绕组均集中绕制，各相绕组之间采用交错绕制法；每一相可以等效为一个线束，而后和单匝交错绕制法相同；

7、第三种方式为，在每个平面上的1相到n相绕组依次顺序绕制，各相绕组之间采用顺序绕制法；

8、第四种方式为，在每个平面上的1相到n相绕组依次交错绕制，各相绕组之间采用顺序绕制法；

9、第五种方式为，在每个平面上的1相到n相绕组依次交错绕制，各相绕组之间采用交错绕制法；

10、第六种方式为，在每个平面上的1相到n相绕组依次顺序绕制，各相绕组之间采用交错绕制法。

11、进一步地，所述绕组的排布方式采用1相绕组和2相绕组分别集中绕制在一块磁芯上的绕制形式，所述绕制形式包括同向绕组在邻侧和同相绕组在对侧两种形式，并在绕组和磁芯间加强绝缘。

12、本发明具有的有益效果是：

13、1、高频谐振电路的谐振电感通过电流大，采用传统磁环绕制变压器易饱和，本发明提出的可调电感在大电流具有较低损耗。

14、2、多相lcc谐振系统的谐振电感占用体积和空间较大，本发明将多个谐振电感集成在一起，减少了体积、空间和磁芯使用。

15、3、采用e型等结构电感，由于气隙数量有限，可调裕度小，本发明提出的结构可调节自由度高。

16、4、本发明采用通用尺寸的标准块状磁芯，易于生产加工，且磁芯可以在使用过程灵活的替换。

17、5、本发明采用环形结构，较开放式结构具有较低的漏磁。

技术特征：

1.多相谐振电路的环形集成可调电感，其特征在于，所述可调电感适用于多相无线供电系统的lcc电路前级谐振电感，其中，若为n相系统，幅值为u，un＝usin(ωt+2πn/n)，n为1～n的正整数，若为单相系统，即u1＝u2…＝un；所述可调电感采用四块方形的标准尺寸磁芯，拼接成磁环结构，四块拼接的磁芯接合位置具有可调节的气隙；绕组缠绕在磁芯拼接成的磁环结构上，将磁芯和绕组固定在夹具上，并通过安置在夹具上的旋钮对磁芯施加压力，从而对磁芯接合位置的气隙进行调节，进而能够连续稳定的调整电感。

2.根据权利要求1所述的可调电感，其特征在于：所述绕组的排布方式包括：第一种方式为采用多相依次分别绕制在各个平面上的顺序绕制方法，即每个平面上绕组的分布完全相同；第二种方式为每次逆时针90°绕制次一组绕组时，将每个平面的最左侧绕组移至最右侧绕组的交错绕制方法。

3.根据权利要求2所述的可调电感，其特征在于：当绕组多匝绕制时，可以采用如下6种方式中的任一种进行绕制；

4.根据权利要求1所述的可调电感，其特征在于：所述绕组的排布方式采用1相绕组和2相绕组分别集中绕制在一块磁芯上的绕制形式，所述绕制形式包括同向绕组在邻侧和同相绕组在对侧两种形式，并在绕组和磁芯间加强绝缘。

技术总结
本发明提出多相谐振电路的环形集成可调电感，所述可调电感适用于多相无线供电系统的LCC电路前级谐振电感。所述可调电感采用四块方形的标准尺寸磁芯，拼接成磁环结构，四块拼接的磁芯接合位置具有可调节的气隙；绕组缠绕在磁芯拼接成的磁环结构上，将磁芯和绕组固定在夹具上，并通过安置在夹具上的旋钮对磁芯施加压力，从而对磁芯接合位置的气隙进行调节，进而能够连续、稳定、同步地调整多相的电感值。本发明将多个谐振电感集成在一起，减少了体积、空间和磁芯使用。

技术研发人员：朱春波,周星健,李冬雪,高鑫
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17