王旭东，于勇，2，闫美存，刘金凤

(1.哈尔滨理工大学 电气与电子工程学院，哈尔滨 150080；2.中车青岛四方机车车辆股份有限公司 国家级技术中心，山东 青岛 266000)

0 引 言

在混合动力汽车飞速发展的同时，同步电机传统励磁中滑环电刷接触所带来不可避免的劣势。提出一种新型的励磁系统，实现了无任何电气接触的励磁方式。非接触式历次系统(contactless excitation system，CES)所采用的特殊变压器称为松耦合旋转励磁变压器，CES以高频电源为支撑，感应耦合电能传输系统(inductive coupled power transfer，ICPT)为基础。与ICPT系统相对静止的变压器情况不同，松耦合旋转励磁变压器高转速，机械性能要求严格，控制复杂，器件占用体积小等成为核心问题[1-3]。另一方面CES不带有滑环接触，电刷结构，电缆接触以及插头接触，提高了该励磁系统的鲁棒性和安全性。松耦合旋转励磁变压器电能传输的性能优劣是CES得以实现的核心问题，它的良好运行是整个系统的必要前提和运行保障[4-8]。文献[9]针对ICPT系统的变压器进行磁路模型的优化设计，分析绕组绕制不同方式对整体性能带来的影响。文献[10]分析不同方式下的磁路模型并给出相应的实验数据，文献[11]介绍针对非接触式能量传输系统所采用的S/SP型补偿策略的优势，同时给出电压增益和T型等效电路。传统的ICPT系统中的变压器都是相对静止的能量传输系统。新西兰奥克兰大学的学者J. T.Boys等专家主要研究ICPT的高功率传输以及将变压器设计成旋转的形式，应用于机器人手臂回旋方式，内部变压器转速只有大概50 r/min，本文设计的CES中松耦合旋转励磁变压器，转速将达到1 000 r/min以上。……