本文選題：磁共振　切入點(diǎn)：互感模型　出處：《物理學(xué)報(bào)》2016年04期

【摘要】：文章對(duì)基于磁共振的水下非接觸式電能傳輸系統(tǒng)在海水中的傳輸機(jī)理以及電渦流損耗進(jìn)行了分析.首先基于互感模型,建立了空氣中磁共振非接觸式電能傳輸系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,分析了系統(tǒng)的頻率特性,從理論上對(duì)頻率分裂現(xiàn)象進(jìn)行了解釋.然后針對(duì)海水環(huán)境,通過(guò)麥克斯韋方程組建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)級(jí)數(shù)展開,略去高階項(xiàng),得到計(jì)算電渦流損耗的近似公式,分析了電渦流損耗與線圈半徑、諧振頻率、傳輸距離、磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系,為水下非接觸式電能傳輸系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù).最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了在空氣中和海水中進(jìn)行非接觸式電能傳輸?shù)漠愅?以及電渦流損耗與各項(xiàng)參數(shù)的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)表明:在空氣中當(dāng)傳輸距離為50 mm、傳輸功率為100 W時(shí),效率在80%以上;在海水中當(dāng)傳輸距離為50 mm、傳輸功率為100 W時(shí),效率約為67%,說(shuō)明基于磁共振的水下非接觸式電能傳輸系統(tǒng)在海水中也有很好的應(yīng)用前景.
[Abstract]:In this paper, the transmission mechanism and eddy current loss of underwater contactless electric power transmission system based on magnetic resonance are analyzed. Firstly, the mathematical model of magnetic resonance non-contact power transmission system in air is established based on mutual inductance model. The frequency characteristic of the system is analyzed, and the frequency splitting phenomenon is explained theoretically. Then, the mathematical model of the system is established through Maxwell equations, and the higher-order term is omitted by series expansion. An approximate formula for calculating eddy current loss is obtained. The relationship between eddy current loss and coil radius, resonant frequency, transmission distance and magnetic induction intensity is analyzed. It provides a theoretical basis for the overall design of an underwater contactless power transmission system. Finally, the similarities and differences of non-contact power transmission in air and seawater are verified by experiments. The experimental results show that when the transmission distance is 50mm and the transmission power is 100W, the efficiency is more than 80% in air, and when the transmission distance is 50mm, the transmission power is 100W in seawater. The efficiency is about 67, indicating that the underwater contactless electric power transmission system based on magnetic resonance has a good application prospect in seawater.
【作者單位】： 西北工業(yè)大學(xué)航海學(xué)院;
【分類號(hào)】：TM724

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本文編號(hào)：1683690