李柏江，李岩松，王思涵，刘君

(华北电力大学，北京102206)

0 引 言

非接触供电技术是一种基于电磁感应能量传输原理的新技术。相比于传统供电方式，可以有效避免因接触而产生的系统机械损耗，从根本上消除供电回路短路的可能性，大大降低事故发生率。目前，这项技术已经在航空、石油钻井、电动车充电等领域进行了大量的试验研究和实际应用，满足了在某些特殊环境下用电设备对供电质量、安全性和可靠性的要求[1-2]。

然而，非接触式供电系统依然存在传输效率低，使用场合局限等问题。文献[3]中设计的非接触供电系统采用EE型可分离变压器，结构简单、易于实现；文献[4]提出的一种采用扁平U型磁芯和平面螺旋式绕组改进型变压器可以提高系统的传输效率；但这类结构受限于某些需要旋转的特殊工作场合。为此，文中设计了一种新型可旋转松耦合变压器，传输效率高，适用于一般工作环境以及航空航天、导向钻井工具等需要变压器进行旋转的特殊工作环境。

1 新型可旋转松耦合变压器仿真设计

由于松耦合变压器存在气隙，而气隙的磁阻远大于磁芯，在低频下只能有很少一部分功率耦合到副边。利用DC-AC变换将直流电转化为高频交流电，可大幅度提高系统的传输效率。采用SPWM调制技术可产生正弦度很高的正弦波，能够使松耦合变压器的损耗降到最低，非接触供电系统原理图如图1所示。

作为非接触供电系统的核心功率元件，松耦合变压器的传输效率决定了整个系统的效率。……