针对传统的带有电刷的导电滑环,电刷和滑环容易有异常磨损、电刷振动以及产生火花等弊病,设计了一款基于磁耦合谐振式无线电能传输的无触点电能及信号传输滑环。此滑环利用磁耦合谐振式无线电能传输的原理,基于无线通讯电路、STM32f103rct6单片机和全封闭式包装结构组合而成。利用无线电能传输和载波通讯的技术有效实现了旋转结构间的能量及信号传输。这种滑环能够应用于环境较为恶劣的场所,使用年限延长,具有较高的经济价值和环保价值。滑环设计方案无触点能量及信号传输滑环在结构上主要分为固定端和转动端两个部分，转动端和固定端独立分开，由轴承连接，转动端和固定端结构中均置有自行设计的电路板及进行信号和电能传输的线圈，其中固定端电路板中包括串口1、STM32f103rct6单片机1、DDS信号发生电路1、驱动电路、调制解调电路1、信号耦合变压器1、线圈1；转动端电路板中包括整流滤波电路、储能元件本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name、Buck-boost电路信号传输的滑环设计-数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机、稳压电路、STM32f103rct6单片机2、线圈2、信号耦合变压器2、调制解调电路2、串口2。■11结构设计本设计采用平面线圈单轴承式，如图2所示，其结构能够有效节省高度空间，并适应高速旋转的环境。转动端与固定端两端独立分开，由轴承连接。采用3D打印技术制作轴承外框结构，3D打印技术能够对轴承卡扣等细微部分进行精确打印制作，可以实现接收线圈和发送线圈之间空间上的平行，从而获得最大的传输效率。（1：固定端；2：轴承；3：转动端；4：固定端电路；5：线圈1；6：转动端电路；7：线圈2；）图2平面线圈单轴承式剖视图■12硬件设计无触点电能及能量传输滑环采用模块化设计思想设计所有配套模块，硬件系统模块框图转动端及固定端，见如图3所示。121数据传输原理数据传输为双向传输，即固定端的数据可传向转动端，转动端的数据也可回传至固定端。串口将需要传送的数据发送至单片机，由单片机发出相应的FSK信号（两个频率载承0和1），通过调制解调电路将放大的信号输送给信号耦合变压器，由信号耦合变压器将信号耦合至线圈，通过线圈1、2间的互感实现弱信号的传输。122电能传输原理无触点能量及信号传输滑环固定端外接+24V直流电源，一部分通过稳压芯片输出+5V电压传给固定端STM32f103rct6单片机1和DDS信号发生电路供电，一部一?信号传输的滑环设计-数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name