基于電磁感應(yīng)原理、大功率高頻逆變及諧振補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的感應(yīng)耦合電能傳輸（Inductively coupling power transfer,ICPT）技術(shù)作為一種非接觸式供電方式,擺脫了傳統(tǒng)接觸式供電帶來的各種弊端。在以軌道交通牽引供電等大功率供電場(chǎng)合為應(yīng)用背景的非接觸牽引供電領(lǐng)域,副邊采用單個(gè)電能拾取線圈的ICPT系統(tǒng)無法滿足大功率的使用要求,雙拾取線圈能更好地提高系統(tǒng)的傳輸特性,更適合于有大功率輸出要求的應(yīng)用場(chǎng)合。雙拾取ICPT系統(tǒng)在提高輸出功率的同時(shí)需要保證其穩(wěn)定性,而負(fù)載兩端輸出電壓穩(wěn)定是保證輸出功率穩(wěn)定的重要前提。在系統(tǒng)中增設(shè)諧振補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)雖然可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定,但會(huì)提高系統(tǒng)階數(shù),導(dǎo)致系統(tǒng)對(duì)參數(shù)變化及外部擾動(dòng)高度靈敏,研究確保參數(shù)攝動(dòng)和外部擾動(dòng)下雙拾取ICPT系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性和性能魯棒性的方法具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。在雙拾取ICPT系統(tǒng)中,雖然可以通過增設(shè)諧振補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)原邊發(fā)射線圈電流恒定與負(fù)載兩端輸出電壓穩(wěn)定,但不同的諧振補(bǔ)償結(jié)構(gòu)因其自身特點(diǎn)的不同,適應(yīng)場(chǎng)合也不同,為此,本文基于阻抗分析法對(duì)比分析了四種基本諧振補(bǔ)償結(jié)構(gòu)和五種常見混合諧振補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的恒流穩(wěn)壓性及傳輸特性,選... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

四種基本補(bǔ)償結(jié)構(gòu)

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-13-表2.2四種基本諧振補(bǔ)償電路參數(shù)參數(shù)SSSPPSPP電壓，U/V20諧振頻率，f/HZ37905耦合系數(shù)，k0~0.5原邊線圈，L1/uH120120120120副邊線圈，L2/uH12019.4412019.44原邊線圈寄生電阻，R1/Ω0.005副邊線圈寄生電阻，R2/Ω0.005原邊電容，C1/nF585856.7356.73副邊電容，C2/nF58585858負(fù)載電阻，RL/Ω20采用表2.2所示的參數(shù)，隨著耦合系數(shù)k的增大，基于四種基本諧振補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的ICPT系統(tǒng)傳輸效率和輸出功率的變化趨勢(shì)如圖2.3和圖2.4所示。圖2.3和圖2.4所呈現(xiàn)的變化趨勢(shì)進(jìn)一步證明了電壓型補(bǔ)償結(jié)構(gòu)適合于大功率場(chǎng)合，而電流型補(bǔ)償結(jié)構(gòu)適用于小功率場(chǎng)合。圖2.3四種基本諧振補(bǔ)償拓?fù)涞膫鬏斝?

雙拾取ICPT系統(tǒng)動(dòng)態(tài)建模和魯棒H∞保性能控制研究-14-圖2.4四種基本諧振補(bǔ)償拓?fù)涞妮敵龉β?.3混合諧振補(bǔ)償結(jié)構(gòu)及傳輸特性分析2.3.1混合諧振補(bǔ)償結(jié)構(gòu)雖然基本諧振補(bǔ)償結(jié)構(gòu)擁有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、參數(shù)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，但不適用于耦合系數(shù)低、功率級(jí)別高的使用場(chǎng)合，為了在克服這一缺點(diǎn)的同時(shí)，提高系統(tǒng)頻率魯棒性，濾除逆變器工作過程中產(chǎn)生的電壓或電流諧波，減小系統(tǒng)輸入電感或電容的值以改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，雙拾取ICPT系統(tǒng)常常采用混合諧振補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，常見的混合型諧振補(bǔ)償結(jié)構(gòu)有TS-S型、LCC-S型、LCC-P型、D-LCC型和D-LCL型等，如圖2.5所示。圖2.5中，U和I1是五種混合諧振補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的輸入電壓及電流，Lf1、LP、Cf1和C1分別為初級(jí)側(cè)的濾波電感和濾波電容，L1和L2分別為發(fā)射線圈及接收線圈，C2、Cf2和Lf2為次級(jí)側(cè)的濾波電容和濾波電感，I2和I3分別為流過線圈L1和L2的電流值，I4為流過負(fù)載的電流值，M為發(fā)射線圈與拾取線圈之間的互感值，RL為次級(jí)側(cè)負(fù)載。

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本文編號(hào)：3101607