本文關(guān)鍵詞：電磁耦合諧振無(wú)線輸電技術(shù)研究

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【摘要】：近些年,由于傳統(tǒng)導(dǎo)線輸電愈來(lái)愈不能滿足眾多特殊場(chǎng)合的要求,使得無(wú)線輸電技術(shù)得益于此而快速發(fā)展。無(wú)線輸電技術(shù)使得輸電與供電方式發(fā)生革命性變化,既避免了有線輸電過(guò)程中的導(dǎo)線對(duì)電能的影響,又可以省去電子產(chǎn)品對(duì)于電池的依賴,大大提高用電設(shè)備獲取電能的靈活性,不但更安全方便,而且更美觀環(huán)保。無(wú)線電力傳輸?shù)募夹g(shù)擁有諸多優(yōu)點(diǎn)以及廣闊的應(yīng)用前景,受到各國(guó)科研人員的青睞。磁耦合諧振無(wú)線電力傳輸技術(shù)傳輸效率高,線圈位置影響小等優(yōu)點(diǎn),適用于中等距離的無(wú)線電能傳輸。國(guó)內(nèi)外研究團(tuán)體對(duì)磁耦合諧振無(wú)線輸電技術(shù)的研究主要集中在如何提高系統(tǒng)的傳輸功率與傳輸效率方面,該無(wú)線輸電技術(shù)得到了快速發(fā)展,然而該技術(shù)并未成熟,高能,高效,穩(wěn)定地傳輸電能依然需要投入更多的研究。功率與效率兩大傳輸特性與系統(tǒng)的參數(shù)、線圈的相對(duì)位置、傳輸介質(zhì)等都有著密不可分的關(guān)系。本文首先對(duì)常見(jiàn)的三種無(wú)線輸電技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹,總結(jié)了三種無(wú)線輸電技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),并詳細(xì)介紹了磁耦合諧振無(wú)線輸電技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀；對(duì)s-s型電磁耦合諧振無(wú)線輸電拓?fù)潆娐贩謩e建立了耦合模理論模型與電路理論模型,深入了解對(duì)磁耦合諧振無(wú)線輸電技術(shù)理論與工作機(jī)理；接著對(duì)影響系統(tǒng)傳輸特性的各因素進(jìn)行研究,通過(guò)模型分析與MATLAB.PSpice仿真分析研究了線圈固有頻率、互感系數(shù)與耦合系數(shù)、傳輸距離、負(fù)載、線圈參數(shù)對(duì)系統(tǒng)傳輸特性的影響,并詳細(xì)研究了頻率分裂現(xiàn)象及產(chǎn)生的原因。得出最佳功率固有頻率fPout max、最佳功率互感系數(shù)MPout max、最佳功率負(fù)載RPout max、最佳效率負(fù)載Rηmax、最佳功率距離dPout max等參數(shù),提供了系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的依據(jù),并為不同的需求的電磁諧振耦合無(wú)線輸電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)提出了相應(yīng)的方案。對(duì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的介紹,并利用硬件電路設(shè)計(jì)制作了實(shí)驗(yàn)裝置；通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,對(duì)影響磁耦合諧振無(wú)線輸電技術(shù)的傳輸特性的因素進(jìn)行分析驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：磁耦合諧振 MATLAB軟件 耦合系數(shù) 傳輸特性
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM724
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題研究的學(xué)術(shù)背景與實(shí)際意義11
• 1.2 無(wú)線輸電技術(shù)簡(jiǎn)介11-14
• 1.2.1 電磁感應(yīng)無(wú)線輸電技術(shù)11-13
• 1.2.2 電磁耦合諧振無(wú)線輸電技術(shù)13
• 1.2.3 電磁波輻射無(wú)線輸電技術(shù)13-14
• 1.3 電磁耦合諧振無(wú)線輸電技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 磁諧振耦合輸電系統(tǒng)建模與分析19-29
• 2.1 電磁耦合諧振無(wú)線輸電技術(shù)理論基礎(chǔ)19-20
• 2.2 電磁耦合諧振無(wú)線輸電電路拓?fù)?/span>20-21
• 2.3 基于耦合模理論的電磁耦合諧振無(wú)線輸電技術(shù)系統(tǒng)模型21-23
• 2.4 電路理論模型23-28
• 2.4.1 電路理論模型的建立與分析24-27
• 2.4.2 電路理論模型仿真分析27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 電磁耦合諧振無(wú)線電能傳輸特性因素分析29-49
• 3.1 線圈固有頻率對(duì)系統(tǒng)傳輸特性的影響29-32
• 3.2 互感系數(shù)與耦合系數(shù)對(duì)系統(tǒng)傳輸特性的影響32-36
• 3.2.1 互感系數(shù)對(duì)系統(tǒng)傳輸特性的影響32-34
• 3.2.2 耦合系數(shù)對(duì)系統(tǒng)傳輸特性的影響34-36
• 3.3 傳輸距離對(duì)系統(tǒng)傳輸特性的影響36-40
• 3.3.1 耦合系數(shù)與傳輸距離的關(guān)系36-37
• 3.3.2 傳輸距離與傳輸特性的關(guān)系37-40
• 3.4 電阻負(fù)載對(duì)系統(tǒng)傳輸特性的影響40-44
• 3.4.1 負(fù)載對(duì)輸出功率的影響40-41
• 3.4.2 負(fù)載對(duì)傳輸效率的影響41-43
• 3.4.3 負(fù)載對(duì)傳輸特性影響的電路仿真分析43-44
• 3.5 頻率分裂現(xiàn)象44-47
• 3.6 本章小結(jié)47-49
• 第4章 電磁耦合諧振無(wú)線輸電系統(tǒng)設(shè)計(jì)49-56
• 4.1 系統(tǒng)硬件構(gòu)成49
• 4.2 高頻逆變電路設(shè)計(jì)49-52
• 4.2.1 開(kāi)關(guān)管的選擇51
• 4.2.2 電路參數(shù)計(jì)算51-52
• 4.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)52-53
• 4.4 諧振線圈設(shè)計(jì)53-55
• 4.4.1 相對(duì)位置與互感系數(shù)的關(guān)系53-54
• 4.4.2 線圈內(nèi)阻的計(jì)算54
• 4.4.3 諧振電容的計(jì)算54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第5章 無(wú)線輸電實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析56-66
• 5.1 電源頻率實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析56-58
• 5.2 固有頻率實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析58-59
• 5.3 負(fù)載實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析59-61
• 5.4 傳輸距離實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析61-62
• 5.5 線圈非同軸條件下傳輸特性實(shí)驗(yàn)62-64
• 5.5.1 線圈夾角實(shí)驗(yàn)63
• 5.5.2 橫向偏移實(shí)驗(yàn)63-64
• 5.6 障礙物穿透性試驗(yàn)64-65
• 5.7 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文72

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本文編號(hào)：1023672