近年来,随着全球经济的快速发展,能源枯竭的警钟不断被敲响,同时生态环境的破坏也给人类生活带来了很大的危害,所以使用可再生能源来取代化石能源已迫在眉睫。而电能的使用是解决目前能源和环境问题的有效策略,电机作为把电能转换为机械能的设备也受到了广泛的关注。传统的电机励磁系统多采用电刷与滑环来实现信号发出端与接收端的电能传输,在旋转过程中,电刷与滑环因机械磨损等原因造成接触不良,降低系统的传输效率,严重时产生环火,烧坏电机的励磁系统。由于电磁调速电动机具有结构简单、控制功率小、运行可靠、速度调节平滑、具有无级调速特性等优点而被广泛应用,因此以电磁调速电动机的励磁系统为基础,设计旋转式无线励磁电源,取缔传统励磁系统中的滑环与电刷,从而提高系统的安全性与可靠性。首先根据旋转式无线励磁电源的设计要求对其核心部件松耦合变压器进行选型。对其漏感以及气隙进行分析,并对松耦合变压器进行网格剖分以及在旋转状态下的磁通密度和漏磁分布进行仿真分析。然后根据课题的需要设计旋转式无线励磁电源的补偿网络,对励磁系统中传统的补偿网络进行分析,总结了补偿网络的设计原则及四种基本低阶补偿结构在不同工作条件下的输出特性。为了解决传统低阶补偿网络存在的缺陷,提出了两种新型补偿结构,即P/CLC补偿结构和CLC/P补偿结构。对这两种补偿结构分别建立互感模型与漏感模型,通过对它们的输出特性、零输入相位角(Zero Phase Angle,ZPA)特性、补偿结构的体积、成本、应用场合等方面进行分析和对比,最终选择CLC/P结构作为补偿网络来进行设计与分析。然后通过对无线励磁系统稳定性的分析,得到系统稳定运行的负载边界条件。通过对补偿参数的灵敏度分析,得到使功率开关管导通时工作在零电压开通(Zero Voltage Switching,ZVS)状态的参数调节方法。最后,通过Saber仿真软件对所设计的补偿网络进行仿真分析,完成对功率开关管、整流二极管及驱动电路的选择与设计,搭建实验平台进行实验,验证了旋转式无线励磁电源参数设计的合理性和有效性。该论文有图53幅,表5个,参考文献53篇。