發(fā)布時間：2017-09-14 02:43

  本文關(guān)鍵詞：ICPT系統(tǒng)多自由度電能拾取機(jī)構(gòu)設(shè)計方法研究

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【摘要】：感應(yīng)耦合電能傳輸(Inductively Coupled Power Transfer,簡稱ICPT)技術(shù)屬于無線電能傳輸技術(shù)之一,該技術(shù)通過感應(yīng)耦合的方式向負(fù)載提供能量,以其安全、靈活、方便、適應(yīng)性強(qiáng)等特點得到了飛速發(fā)展。近年來,ICPT技術(shù)在理論研究與應(yīng)用中取得了巨大的進(jìn)步,其應(yīng)用前景得到了廣泛的關(guān)注,對傳統(tǒng)ICPT系統(tǒng)相關(guān)理論、設(shè)計方法、多自由度電能拾取問題進(jìn)行了較為深入的研究,這些成果對科學(xué)研究和實際應(yīng)用有著很好的指導(dǎo)意義。為提升拾取機(jī)構(gòu)的多自由度電能拾取能力,針對目前存在的拾取機(jī)構(gòu)或受電設(shè)備的空間位置局限性以及相關(guān)技術(shù)問題,本文將對電能拾取機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,使系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多自由度電能拾取。本文以ICPT系統(tǒng)多自由度電能拾取機(jī)構(gòu)為研究重點,主要包括以下內(nèi)容:①對多自由度電能拾取無線電能傳輸系統(tǒng)原理進(jìn)行分析,包括系統(tǒng)的基本組成、電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選取以及現(xiàn)有耦合機(jī)構(gòu)的對比分析,并確定本課題多自由度電能拾取機(jī)構(gòu)的幾何模型。②確定多自由度電能拾取線圈的個數(shù)以及擺放位置;并結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律以及右手螺旋定則等理論知識,計算出拾取線圈在空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)時不同繞線方式的互感變化趨勢,經(jīng)統(tǒng)計、分析后,最終確定拾取線圈的繞線方向。③給出了多個串聯(lián)線圈的自感計算公式,運用Maxwell仿真環(huán)境,分析出所設(shè)計的拾取機(jī)構(gòu)兩串聯(lián)線圈之間磁力線加強(qiáng)或減弱的效果,得出拾取線圈電感矩陣。提出了線圈參數(shù)設(shè)計流程,并根據(jù)此流程,對多自由度電能拾取機(jī)構(gòu)、發(fā)射機(jī)構(gòu)的幾何尺寸、匝數(shù)、磁芯、線徑等進(jìn)行仿真設(shè)計,對比線圈不同參數(shù)時磁感應(yīng)線的分布情況設(shè)計出合理的耦合機(jī)構(gòu)并加以驗證。④通過Matlab/Simulink仿真平臺對理論分析的結(jié)果進(jìn)行驗證,說明了該系統(tǒng)設(shè)計的正確性,同時搭建實驗平臺,得出在拾取機(jī)構(gòu)不同豎直偏移下360度旋轉(zhuǎn)時,系統(tǒng)在硬、軟開關(guān)條件下實現(xiàn)多自由度電能拾取的可行性。
【關(guān)鍵詞】：多自由度 ICPT系統(tǒng) 繞線方向 模型仿真
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM724
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-17
• 1.1 論文研究背景8-9
• 1.2 無線電能傳輸系統(tǒng)多自由度電能拾取研究現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 課題研究目的及意義15-16
• 1.3.1 研究目的15
• 1.3.2 研究意義15-16
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)及主要研究內(nèi)容16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 2 ICPT系統(tǒng)多自由度電能拾取技術(shù)原理分析17-27
• 2.1 磁路結(jié)構(gòu)分類17-19
• 2.1.1 原邊多線圈式17-18
• 2.1.2 副邊多線圈式18
• 2.1.3 原、副邊多線圈式18-19
• 2.2 耦合機(jī)構(gòu)原理分析19-23
• 2.2.1 發(fā)射線圈磁路分析19-21
• 2.2.2 多自由度電能拾取線圈連接方式21-23
• 2.3 系統(tǒng)基本組成23-24
• 2.4 補(bǔ)償拓?fù)溥x取24-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 3 拾取機(jī)構(gòu)模型設(shè)計27-36
• 3.1 引言27
• 3.2 拾取機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)研究27-35
• 3.2.1 拾取機(jī)構(gòu)幾何模型設(shè)計27-29
• 3.2.2 拾取線圈繞線方向分析29-34
• 3.2.3 拾取線圈自感計算34-35
• 3.3 本章小結(jié)35-36
• 4 多自由度電能拾取耦合機(jī)構(gòu)有限元仿真研究36-47
• 4.1 引言36
• 4.2 仿真平臺介紹36-37
• 4.3 基于ANSOFT MAXWELL的耦合機(jī)構(gòu)仿真分析37-46
• 4.3.1 線圈參數(shù)設(shè)計流程37-38
• 4.3.2 耦合線圈仿真分析38-43
• 4.3.4 多自由電能拾取耦合機(jī)構(gòu)仿真驗證43-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 5 系統(tǒng)仿真及實驗研究47-57
• 5.1 引言47
• 5.2 系統(tǒng)仿真研究47-50
• 5.3 系統(tǒng)實驗研究50-56
• 5.4 本章小結(jié)56-57
• 6 結(jié)論與展望57-59
• 6.1 全文工作總結(jié)57
• 6.2 工作展望57-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 附錄64-66
• A. 拾取線圈繞線方向匯總64-66
• B. 攻讀碩士學(xué)位期間參與的項目情況66
• C. 攻讀碩士學(xué)位期間獲獎情況66

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 武瑛,嚴(yán)陸光,徐善綱;運動設(shè)備無接觸供電系統(tǒng)耦合特性的研究[J];電工電能新技術(shù);2005年03期

2 周雯琪;馬皓;何湘寧;;感應(yīng)耦合電能傳輸系統(tǒng)不同補(bǔ)償拓?fù)涞难芯縖J];電工技術(shù)學(xué)報;2009年01期

3 武瑛,嚴(yán)陸光,徐善綱;新型無接觸電能傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2004年05期

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本文編號：847403