无线供电装置及水轮发电机的制作方法

本申请涉及水轮发电机运行状态监测，尤其涉及一种无线供电装置及水轮发电机。

背景技术：

1、随着智慧电厂的建设需求越来越强烈，对水轮发电机转子绕组温度的实时监测已经非常迫切，而水轮发电机转动部件的监测系统如何供电一直是一个难点。目前存在的技术是碳刷接触式供电，使用导电滑环作为数据和电能的传输装置，然而传统带电刷的导电滑环在使用过程中会产生摩擦发热、刷头变形、滑环和碳刷材料磨损的问题，尤其是对于接触式的取电方式需要定期对碳刷进行更换，增加电厂的检修维护工作量以及经济成本。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种无线供电装置及水轮发电机，用以改善监测系统供电困难、成本高的问题。

2、而本申请为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

3、第一方面，本申请提供了一种无线供电装置，用于为水轮发电机的转子监测系统供电，所述无线供电装置包括：

4、发射线圈组件，固定于转子的壳体上，所述发射线圈组件连接有交流电源；

5、接收线圈组件，固定套设于所述转子的转轴上，所述接收线圈组件与所述发射线圈组件彼此相对且间隔设置，所述接收线圈组件通过输出电线与目标设备电连接。

6、在本申请的部分实施例中，所述发射线圈组件和所述接收线圈组件沿所述转轴的轴向方向间隔设置。

7、在本申请的部分实施例中，所述发射线圈组件包括：

8、第一固定支架，固定于所述壳体上，所述转轴穿过所述第一固定支架；

9、第一线圈，设于所述第一固定支架上；

10、其中，所述第一固定支架和所述第一线圈均与所述转轴同轴设置，且所述第一线圈与所述转轴在径向方向上间隔设置。

11、在本申请的部分实施例中，所述第一固定支架呈环状，所述第一线圈沿所述第一固定支架的周向固定于所述第一固定支架上。

12、在本申请的部分实施例中，所述第一固定支架包括：

13、第一支架主体，所述第一支架主体沿其周向开设有用于收纳所述第一线圈的第一收纳槽；

14、支架副体，所述支架副体设于所述第一支架主体的周向外侧，所述支架副体与所述第一支架主体连接，且所述支架副体背离所述第一支架主体的一端与所述壳体连接；

15、第一线圈，所述第一线圈收纳于所述第一收纳槽内；

16、稳流电路，所述稳流电路设于所述第一收纳槽内，并且所述稳流电路与所述第一线圈隔离设置；

17、盖板，所述盖板设于所述第一支架主体上，并覆盖所述第一收纳槽；

18、交流电源线，所述交流电源线连接于所述稳流电路并延伸至所述第一支架主体外部与交流电源连接。

19、在本申请的部分实施例中，所述第一固定支架还包括第一屏蔽件，所述第一屏蔽件设于所述第一收纳槽内，并位于所述第一线圈和所述稳流电路之间，以隔离所述第一线圈和所述稳流电路。

20、在本申请的部分实施例中，第一固定支架还包括多个连接件，所述多个连接件沿所述第一支架主体的周向设置，所述第一支架主体和所述支架副体通过所述多个连接件固定连接。

21、在本申请的部分实施例中，所述接收线圈组件包括：

22、第二固定支架，套设固定于所述转轴上；

23、第二线圈，沿所述第二固定支架周向方向，设于所述第二固定支架内。

24、在本申请的部分实施例中，所述第二固定支架包括：

25、第二支架主体，所述第二支架主体套设固定于所述转轴上，且所述第二支架主体沿其周向开设有用于收纳所述第二线圈的第二收纳槽；

26、第二屏蔽件，所述第二屏蔽件设于所述第二收纳槽内，并将所述第二收纳槽分隔为第一空间和第二空间，所述第一空间和所述第二空间之间彼此电磁屏蔽，所述第二线圈设于所述第一空间内；

27、整流解调电路，所述整流解调电路设于所述第二空间内；

28、直流电源线，所述直流电源线连接于所述整流解调电路中并延伸至所述第二支架主体外部与所述目标设备连接。

29、第二方面，本申请提供了一种水轮发电机，所述水轮发电机包括：

30、转子；

31、转子监测系统，用于监测所述转子的工作状态；

32、如第一方面所述的无线供电装置，所述无线供电装置与所述转子监测系统电连接，以对所述转子监测系统提供电能。

33、综上，由于采用了上述技术方案，本申请至少包括如下有益效果：

34、本申请所提供的一种无线供电装置及水轮发电机，主要通过利用两个线圈组件，分别是发射线圈组件和接收线圈组件，根据无线充电原理，实现两个线圈组件无接触发电，从而将电能输出至监测系统中，相较于现有技术接触式发电，本申请实现了无线充电，能够有效避免导电滑环因接触式发电造成的刷头变形、材料磨损等问题，降低维修以及更换成本的同时，又能满足监测系统的供电。详细地说，主要是通过利用发射线圈组件通入交流电源，接收线圈组件与发射线圈组件呈相对设置并相距第一预设距离，以形成磁场，从而发射线圈组件将电流转化为磁场输出，接收线圈组件又将磁能转化为电能输出，实现无接触式发电。除此以外，接收线圈组件套设在转轴上，有利于节省转子内部径向部分的空间，使结构更加紧凑。

技术特征：

1.一种无线供电装置，用于为水轮发电机的转子监测系统供电，其特征在于，所述无线供电装置包括：

2.如权利要求1所述的无线供电装置，其特征在于，所述发射线圈组件和所述接收线圈组件沿所述转轴的轴向方向间隔设置。

3.如权利要求1所述的无线供电装置，其特征在于，所述发射线圈组件包括：

4.如权利要求3所述的无线供电装置，其特征在于，所述第一固定支架呈环状，所述第一线圈沿所述第一固定支架的周向固定于所述第一固定支架上。

5.如权利要求4所述的无线供电装置，其特征在于，所述第一固定支架包括：

6.如权利要求5所述的无线供电装置，其特征在于，所述第一固定支架还包括第一屏蔽件，所述第一屏蔽件设于所述第一收纳槽内，并位于所述第一线圈和所述稳流电路之间，以隔离所述第一线圈和所述稳流电路。

7.如权利要求5所述的无线供电装置，其特征在于，所述第一固定支架还包括多个连接件，所述多个连接件沿所述第一支架主体的周向设置，所述第一支架主体和所述支架副体通过所述多个连接件固定连接。

8.如权利要求1所述的无线供电装置，其特征在于，所述接收线圈组件包括：

9.如权利要求8所述的无线供电装置，其特征在于，所述第二固定支架包括：

10.一种水轮发电机，其特征在于，所述水轮发电机包括：

技术总结
本申请提供了一种无线供电装置及水轮发电机，涉及水轮发电机运行状态监测技术领域，用以改善水轮发电机的转子监测系统供电困难、成本高的问题。所述无线供电装置包括：发射线圈组件，固定于转子的壳体上，所述发射线圈组件连接有交流电源；接收线圈组件，固定套设于所述转子的转轴上，所述接收线圈组件与所述发射线圈组件呈相对设置并相距第一预设距离以形成磁场，所述接收线圈组件通过输出电线与目标设备电连接。

技术研发人员：王谦,周光厚,杨勇,刘传坤,蒋富强,吴弘玲,江波,陈博超
受保护的技术使用者：东方电气集团东方电机有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13