【摘要】：高速旋轉(zhuǎn)裝置氣隙功率傳輸技術(shù)是電力電子、電磁耦合、高頻逆變等技術(shù)的綜合運用,該技術(shù)的應(yīng)用使系統(tǒng)更加安全,可靠,靈活。旋轉(zhuǎn)氣隙功率傳輸技術(shù)在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,如宇航衛(wèi)星、新能源、海底資源勘探等。 本文針對現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)裝置氣隙功率傳輸系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。 首先,介紹了旋轉(zhuǎn)氣隙功率傳輸?shù)脑?研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢。對旋轉(zhuǎn)氣隙功率傳輸系統(tǒng)的組成進(jìn)行分析,討論氣隙功率傳輸系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用準(zhǔn)則,介紹耦合環(huán)節(jié)的互感等效電路模型。 其次,在系統(tǒng)組成分析基礎(chǔ)上,圍繞提高傳輸效率和傳輸功率的目的,分別對系統(tǒng)磁路和系統(tǒng)電路進(jìn)行分析；確定了耦合頻率和氣隙功率耦合裝置的結(jié)構(gòu)以及材料；分析了原邊繞組電流,提出合適且實用的電路拓?fù)溲a償結(jié)構(gòu)。 再次,在完成系統(tǒng)磁路和電路分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了系統(tǒng)的耦合環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu),確定系統(tǒng)耦合環(huán)節(jié)的約束條件,并進(jìn)行電磁分析。之后,使用Autocad建立其二維模型,并進(jìn)行二維電磁場分析改進(jìn)設(shè)計結(jié)構(gòu)。 最后,在以上分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行電路設(shè)計,包括整流電路、驅(qū)動電路和振蕩電路,并確定使用單端反激耦合電路,且選擇開關(guān)元器件和時鐘芯片。通過對電路的磁化電流工作狀態(tài)分析,并結(jié)合仿真結(jié)果,對該電路進(jìn)行了改進(jìn)。 本課題把氣隙耦合功率傳輸技術(shù)引入到旋轉(zhuǎn)界面,并進(jìn)行了前期基礎(chǔ)研究工作,為今后該技術(shù)發(fā)展提供了基礎(chǔ)和初步設(shè)計經(jīng)驗。
[Abstract]:The air gap power transmission technology of high speed rotating device is the comprehensive application of power electronics, electromagnetic coupling, high frequency inverter and so on. The application of this technology makes the system more secure, reliable and flexible. Rotating air gap power transmission technology has been widely used in many fields, such as aerospace satellites, new energy sources, submarine resource exploration and so on. In this paper, some key technologies in the existing air gap power transmission system of rotary devices are studied. Firstly, the principle, research status and development trend of rotary air gap power transmission are introduced. The composition of rotary air-gap power transmission system is analyzed, the design and application criteria of air-gap power transmission system are discussed, and the mutual inductance equivalent circuit model of coupling link is introduced. Secondly, based on the analysis of the system composition, the magnetic circuit and the circuit of the system are analyzed for the purpose of improving the transmission efficiency and power respectively, and the structure and materials of the coupling frequency and air-gap power coupling device are determined. The primary winding current is analyzed and a suitable and practical circuit topology compensation structure is proposed. Thirdly, based on the analysis of the system magnetic circuit and circuit, the coupling link structure of the system is designed, the constraint conditions of the system coupling link are determined, and the electromagnetic analysis is carried out. After that, Autocad is used to build the two-dimensional model, and the structure of two-dimensional electromagnetic field analysis is improved. Finally, on the basis of the above analysis, the circuit is designed, including rectifier circuit, drive circuit and oscillating circuit, and the single-end flyback coupling circuit is used, and switch components and clock chips are selected. By analyzing the magnetization current working state of the circuit and combining the simulation results, the circuit is improved. In this paper, the air-gap coupled power transmission technology is introduced to the rotary interface, and the previous basic research work is carried out, which provides the basis and preliminary design experience for the future development of the technology.
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH232

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2180328