隨著社會(huì)的進(jìn)步與科技的發(fā)展,電力設(shè)備在各種場(chǎng)合日益普及。在一些高溫、高壓、劇毒、放射性的工作環(huán)境中,電力設(shè)備通常采用密閉的金屬結(jié)構(gòu),為了監(jiān)測(cè)其內(nèi)部的工作狀態(tài),往往在其內(nèi)部安裝傳感器和微控制器。而使用電線(xiàn)直接為傳感器和微控制器供電,則需要在金屬結(jié)構(gòu)上打孔引線(xiàn),這就會(huì)破壞金屬結(jié)構(gòu)的密閉性和完整性,然而無(wú)線(xiàn)電能傳輸技術(shù)為解決該問(wèn)題指明了方向。目前,無(wú)線(xiàn)傳能技術(shù)根據(jù)傳輸方法的不同,可分為電場(chǎng)耦合,磁場(chǎng)耦合,微波輻射以及超聲波。但由于金屬電磁屏蔽效應(yīng)的影響,以電磁波作為能量傳輸介質(zhì)的無(wú)線(xiàn)傳能技術(shù)在金屬結(jié)構(gòu)中無(wú)法取得良好的效果。超聲耦合無(wú)線(xiàn)傳能技術(shù)可以有效克服這一障礙,并通過(guò)金屬介質(zhì)傳輸無(wú)線(xiàn)電能。為了研究不同金屬介質(zhì)對(duì)超聲耦合WPT系統(tǒng)傳輸效率的影響,本文基于壓電換能器的基本原理和機(jī)電等效原理,建立金屬介質(zhì)的超聲耦合WPT系統(tǒng)的等效電路模型。在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行阻抗匹配的基礎(chǔ)上,利用Multisim軟件建模,分析阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)的優(yōu)化性能以及M值即不同金屬介質(zhì)對(duì)系統(tǒng)的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的有效性以及三種金屬介質(zhì)下系統(tǒng)的傳輸效率,實(shí)驗(yàn)表明,鋁金屬作為傳輸介質(zhì)時(shí)系統(tǒng)具有較高傳輸效率。 

【文章來(lái)源】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電場(chǎng)禍合式WPT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖 1.1 電場(chǎng)耦合式WPT 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Figure 1.1 Electric field coupled WPT system structure合式WPT 技術(shù)因其利用電場(chǎng)作為系統(tǒng)的傳輸媒介，使其具有可傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，同時(shí)該技術(shù)還具有傳輸系統(tǒng)裝置體積小、重量輕、點(diǎn)[12-13]。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、耦合結(jié)構(gòu)以及系研究[14-15]。但是由于電場(chǎng)耦合式WPT 系統(tǒng)具有較高的工作頻率和的安全隱患。因此雖然該技術(shù)出現(xiàn)的比較早，但未得到廣泛的應(yīng)輻射式 WPT射式WPT 的傳輸媒介是微波[16]。該系統(tǒng)需要使用專(zhuān)門(mén)的轉(zhuǎn)換裝通過(guò)發(fā)射天線(xiàn)發(fā)射到天空中，再利用專(zhuān)門(mén)的轉(zhuǎn)換裝置將接收天線(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1.2 所示。微波傳輸方式雖然能夠?qū)崿F(xiàn)較遠(yuǎn)距離的強(qiáng)，且空間輻射損耗比較大，使得其系統(tǒng)的傳輸效率比較低，因陽(yáng)能發(fā)電站、太空低軌衛(wèi)星等比較空曠的環(huán)境中有較高的應(yīng)用價(jià)

.3 磁場(chǎng)耦合式 WPT磁場(chǎng)耦合式WPT 技術(shù)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)話(huà)題。該技術(shù)則是利用法拉應(yīng)的基本原理，其系統(tǒng)的發(fā)射線(xiàn)圈在激勵(lì)下產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，由于磁場(chǎng)的改變磁通量也會(huì)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，來(lái)實(shí)現(xiàn)電能的無(wú)線(xiàn)傳輸。磁場(chǎng)耦T 技術(shù)根據(jù)傳輸距離與磁性材料的不同，分別有磁耦合諧振式(Magnetically Coonant, MCR) WPT 技術(shù)和磁耦合感應(yīng)式(Magnetically Coupled Inductive, MCI) WPMCI WPT 技術(shù)的電能傳輸原理與松耦合變壓器的電能傳輸原理相似[18-19]，該系電源產(chǎn)生的高頻交變電流，經(jīng)過(guò)初級(jí)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)后，輸入變壓器的初級(jí)側(cè)，交流電所產(chǎn)生的磁通量引起的次級(jí)側(cè)電動(dòng)勢(shì)，然后經(jīng)過(guò)次級(jí)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)和整流濾波電路后電能提供給負(fù)載，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1.4 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3503154