本文關(guān)鍵詞：電磁耦合共振式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的仿真與實(shí)驗(yàn)

  更多相關(guān)文章： 無(wú)線電能傳輸 ANSYS 中繼線圈 耦合磁場(chǎng) 實(shí)驗(yàn)裝置

【摘要】：隨著電磁理論、電力電子器件、材料學(xué)、控制技術(shù)和功率變換的發(fā)展，無(wú)線電能傳輸?shù)膽?yīng)用受到了越來(lái)越多的關(guān)注，將逐漸地成為現(xiàn)實(shí)。無(wú)線電能傳輸沒(méi)有導(dǎo)線連接，是一種新型的安全和穩(wěn)定的電能傳輸形式。2007年麻省理工學(xué)院利用磁耦合共振式的無(wú)線電能傳輸理論在2m范圍內(nèi)點(diǎn)亮一個(gè)60W的燈泡，至此無(wú)線電能傳輸技術(shù)的研究迅速地成為世界范圍內(nèi)學(xué)者研究的焦點(diǎn)。 本文詳細(xì)介紹了電磁耦合共振式的基本理論，探討了電磁耦合共振式無(wú)線傳輸?shù)幕驹�，分析了電磁耦合及耦合共振的電磁特性。利用matlab仿真軟件仿真分析功率分布與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及線圈參數(shù)的關(guān)系，得出了兩線圈系統(tǒng)模型中最優(yōu)結(jié)構(gòu)模型，并仿真得出了定電感線圈減小線圈匝數(shù)，增大線圈半徑有利于傳輸距離提高的結(jié)論。然后利用ANSYS有限元仿真軟件，定量分析了磁耦合共振式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)兩線圈、三線圈以及四線圈之間的耦合磁場(chǎng)，獲得了磁感應(yīng)強(qiáng)度的空間分布圖，并針對(duì)不同結(jié)構(gòu)模型系統(tǒng)的特性進(jìn)行了比較研究，通過(guò)使用中繼線圈增強(qiáng)了磁場(chǎng)的物理特性，提高了系統(tǒng)傳輸距離，揭示了不同位置的中繼線圈對(duì)系統(tǒng)耦合場(chǎng)的影響機(jī)理。 最后，，設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)量了不同系統(tǒng)模型的功率傳輸實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了理論分析和數(shù)值仿真的正確性。論文從理論分析、仿真計(jì)算、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等方面，對(duì)電磁耦合共振式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的傳輸距離、傳輸功率和系統(tǒng)模型的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了全面分析，為電源模塊的開(kāi)發(fā)提供了重要的參考數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線電能傳輸 ANSYS 中繼線圈 耦合磁場(chǎng) 實(shí)驗(yàn)裝置
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM724
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 研究背景以及選題意義11-12
• 1.2 無(wú)線電能傳輸技術(shù)的分類及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 電磁感應(yīng)耦合方式12-14
• 1.2.2 輻射式無(wú)線能量傳輸技術(shù)14-15
• 1.2.3 磁耦合共振式無(wú)線電能傳輸15-16
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容16-18
• 第2章 磁耦合共振式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)模型18-28
• 2.1 磁耦合共振式能量傳輸系統(tǒng)組成及原理分析18
• 2.2 磁耦合共振式能量傳輸?shù)幕纠碚?/span>18-21
• 2.2.1 磁耦合概念18-19
• 2.2.2 耦合共振理論19-20
• 2.2.3 磁耦合共振線圈電感、互感及耦合系數(shù)20-21
• 2.3 磁耦合共振式系統(tǒng)電路模型及功率分析21-27
• 2.3.1 磁耦合共振式系統(tǒng)電路模型21-22
• 2.3.2 磁耦合共振式系統(tǒng)輸出功率理論分析22-25
• 2.3.3 磁耦合共振式系統(tǒng)輸出功率 matlab 仿真分析25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 磁耦合共振式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的電磁場(chǎng)數(shù)值仿真28-35
• 3.1 耦合磁場(chǎng)仿真軟件介紹28
• 3.2 兩線圈模型耦合磁場(chǎng)仿真分析28-31
• 3.2.1 兩線圈耦合磁場(chǎng)仿真分析28-30
• 3.2.2 兩線圈模型四種結(jié)構(gòu)的耦合磁場(chǎng)仿真分析30-31
• 3.3 多線圈模型耦合磁場(chǎng)仿真分析31-34
• 3.3.1 兩線圈模型與多線圈模型仿真分析比較31-33
• 3.3.2 中繼線圈位移對(duì)系統(tǒng)耦合磁感應(yīng)強(qiáng)度影響33-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第4章 磁耦合共振式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)35-44
• 4.1 總體設(shè)計(jì)方案35-36
• 4.2 信號(hào)發(fā)生器電路設(shè)計(jì)36-38
• 4.3 功率放大器設(shè)計(jì)38-41
• 4.3.1 一級(jí)功率放大器設(shè)計(jì)38-40
• 4.3.2 二級(jí)功率放大器設(shè)計(jì)40-41
• 4.4 發(fā)射與接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)41-43
• 4.4.1 高頻電容的選取41-42
• 4.4.2 共振線圈設(shè)計(jì)42-43
• 4.5 本章小結(jié)43-44
• 第5章 磁耦合共振式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究44-53
• 5.1 兩線圈系統(tǒng)模型的四種結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)比較44-46
• 5.2 多線圈系統(tǒng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)46-49
• 5.2.1 帶中繼線圈的多線圈系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)46-49
• 5.2.2 定電感線圈與系統(tǒng)傳輸距離關(guān)系49
• 5.3 無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)干擾物實(shí)驗(yàn)49-51
• 5.4 多負(fù)載實(shí)驗(yàn)51-52
• 5.5 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-60
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文60-61
• 致謝61-62
• 附錄62-67

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：578463