Design of axial rotary wireless energy transmitter
Valeri Petkov, Nikolay Madzharov
This article provides a review of the possible types of rotary wireless transmitter (RWT) constructions. It also presents a design methodology of transmitting and receiving coils for axial RWT, providing maximum energy efficiency with minimal dissipation losses. To reduce the impact of air gap, between the transmitter and the receiver, the coils are connected in resonant circuits. The design of resonant circuit elements and their matching with the high frequency generator are also investigated. A mathematical analysis of the transmitter and the receiver coils is presented as separate inductive elements and as interconnected ones by the electromagnetic field. There are four main types of RWT construction introduced in this article, examining in details just one of them – the axial one. In order to clarify the advantages and the disadvantages of the construction, computer simulation was made, showing the distribution of the magnetic field and its intensity at the individual points of the wireless transmitter.
Тази статия представя преглед на възможните видове конструкции на въртящи се безконтактни предаватели на електрическа енергия. Също така предлага методика за проектиране на предавателна и приемна намотки за аксиален ротационен предавател, осигурявайки максимална енергийна ефективност с минимални загуби на разсейване на полето. За да се намали влиянието на въздушната междина между предавателя и приемника, намотките се съгласуват чрез резонансни кръгове. Изчисляването на елементите от резонансните вериги и тяхното съгласуване с високочестотния генератор също е обект на представената методика за проектиране. Направен е електромагнитен анализ на предавателната и приемната намотки, като самостоятелни индуктивни елементи и като взаимосвързани чрез електромагнитното поле. Статията представя четири основни вида конструкции на ротационни безконтактни предаватели, като разглежда основно структурата и параметрите на една от тях – аксиалната. За да се изяснят предимствата и недостатъците на предложената конструкцията, е извършена компютърна симулация, показваща разпределението на магнитното поле и неговата интензивност в отделните зони на безконтактния предавател.
