【摘要】：隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展,傳統(tǒng)電能傳輸方式的不足之處已逐漸呈現(xiàn)在人們的眼前,比如多根導(dǎo)線錯綜復(fù)雜交織在一起,用電設(shè)備不能夠靈活移動,導(dǎo)線磨損、老化、漏電等一些潛在的安全隱患問題。因此,一種新的電能傳輸方式——非接觸移動供電(Contactless Mobile Power Supply)技術(shù),正一步步走入到人類的生活中,給人類提供了更好的電能傳輸方式。論文首先簡單地概述了非接觸移動供電系統(tǒng)中耦合機(jī)構(gòu)的研究背景和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,深入研究了感應(yīng)耦合式非接觸移動供電系統(tǒng)的工作原理,其中包括對耦合機(jī)構(gòu)等效電路模型的分析,結(jié)合ANSYS電磁場仿真推導(dǎo)出磁耦合機(jī)構(gòu)中耦合線圈的參數(shù),以及從電路的角度推導(dǎo)出系統(tǒng)傳輸功率的表達(dá)式。此外,還分析了工字鋼的渦流現(xiàn)象,并給出了計算渦流損耗的公式。為研究非接觸移動供電系統(tǒng)的耦合機(jī)構(gòu),設(shè)計了四種不同結(jié)構(gòu)的耦合機(jī)構(gòu)。利用ANSYS有限元軟件對耦合機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真,得到了磁耦合機(jī)構(gòu)中耦合線圈的自感和互感,耦合機(jī)構(gòu)在工字鋼處的渦流損耗隨距離的變化,以及各種耦合機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的傳輸功率大小。綜合比較了這幾種耦合機(jī)構(gòu),最后選擇了發(fā)射線圈豎直纏繞的耦合機(jī)構(gòu),并用ANSYS軟件對該系統(tǒng)傳輸電能的平穩(wěn)性進(jìn)行了仿真。實驗中制作了上述這幾種耦合機(jī)構(gòu),測量了這幾種磁耦合機(jī)構(gòu)耦合線圈的自感及互感,并對這幾種耦合機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的傳輸能力進(jìn)行了比較,最后所選用的耦合機(jī)構(gòu)與仿真結(jié)果一樣。此外,對于這種耦合機(jī)構(gòu),測試了接收線圈沿軌道水平運動系統(tǒng)的平穩(wěn)性狀況。實驗結(jié)果表明,發(fā)射線圈豎直纏繞的非接觸移動供電系統(tǒng)的傳輸功率達(dá)到2kW,效率高于80%,接收線圈沿軌道水平運動時,系統(tǒng)能夠保持良好的平穩(wěn)性,仿真結(jié)果與實驗結(jié)果相一致。針對發(fā)射線圈豎直纏繞的耦合機(jī)構(gòu)非接觸移動供電系統(tǒng),本文最后定量地測量了該系統(tǒng)周圍附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度,并定性地測試了該系統(tǒng)對電子產(chǎn)品的電磁干擾影響。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM724

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2637562