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《中国科学院研究生院(电工研究所)》 2004年
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新型无接触供电系统的研究

武瑛  
【摘要】:新型无接触供电系统综合运用电磁感应耦合技术、高频变换技术以及电力电子等高新技术,安全、可靠、高效、灵活地实现了电能的无接触传输,克服了传统的电能传输中的诸多不足,开创了能量传输的新方法。 本文以相对分离式变压器为主,通过理论分析、模型建立、仿真计算与实验研究相结合的方法对无接触变压器的耦合、系统的功率传输性能及补偿措施进行了研究,并在此基础上,首次在国内设计并研制了小型示范无接触充电器,分析计算了大功率无接触供电的性能。其内容主要包括: 采用基波模式分析与互感模型分析相结合的方法,建立了新型无接触供电系统模型,分析了变频控制下系统的稳定性,给出各种初、次级补偿拓扑下的稳定边界条件。 采用有限元分析、积分计算和实验相结合的方法研究了罐状铁芯变压器、空心线圈的耦合随运行频率、气隙和水平位移的变化,确立了矩形线圈是稳定耦合的较有效的结构,并在此基础上,进一步研究分析了线圈尺寸对稳定性的影响情况。 采用罐状铁芯变压器为实验模型,研究了无接触供电系统的耦合性能及电源供电性能随频率和负载的变化,分析得出了输出一定的功率时,初级视在功率最小的优化运行频率表达式,并得到实验验证,很好地实现了电磁结构参数和电气运行参数的结合。 通过理论分析和实验相结合,研究了各种次级补偿方法的适用性以及各种初级谐振补偿方法对初级供电的影响,得出了不同情况下最为有效的初、次级补偿方法。 采用所提出的无接触充电系统设计方案,设计、研制了示范无接触充电器。该充电电池容量为12Ah,额定电压36V,在充电电流为1.05A条件下,充电效率达78%。 分析了大功率磁浮列车无接触供电的传输效率。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(电工研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TM72

【引证文献】
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1 聂一雄;文波;刘艺;;无接触功率传输技术[J];电力科学与技术学报;2010年03期
2 冯燕仿;陈伟健;李国雄;黄国钿;曾华清;;基于螺旋天线的无线能量传输系统的设计[J];大众科技;2009年08期
3 张克涵;唐凡;严卫生;宋保维;;水下自主航行器非接触式充电系统补偿电路设计[J];电气自动化;2012年06期
4 赵洛印;李杰;田金艳;李盼福;王中钰;;非接触供电装置研究与设计[J];科技创新与应用;2013年12期
5 何秀;颜国正;马官营;;互感系数的影响因素及其对无线能量传输系统效率的影响[J];测控技术;2007年11期
6 孙中华;黄平;刘修泉;;三维无线能量传输系统失谐影响的研究[J];科学技术与工程;2012年31期
7 唐凡;张克涵;严卫生;宋保维;;水下自主航行器非接触式充电系统频率控制[J];舰船科学技术;2013年02期
8 周静;李永振;;功率因数校正技术在松耦合电能传输系统中的应用[J];石油仪器;2010年06期
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10 潘文诚;舒元超;阮世平;李曙光;康敏;;电梯轿厢无接触式电能传输装置的研制[J];浙江科技学院学报;2013年01期
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5 夏晨阳;感应耦合电能传输系统能效特性的分析与优化研究[D];重庆大学;2010年
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5 张鲁;复合电流驱动的永磁同步平面电机基础研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 封阿明;基于全桥谐振变换器的非接触电能传输系统基本特性研究[D];南京航空航天大学;2011年
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10 冷志伟;非接触电能传输系统电能发射源的研究[D];大连理工大学;2011年
【共引文献】
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3 桂劲松,康海贵;结构可靠度计算的最优化方法及其Matlab实现[J];四川建筑科学研究;2004年02期
4 周玉坤;;Matlab在电动力学教学中的应用[J];安徽教育学院学报;2006年06期
5 娄明连;胡国光;;用硫酸渣研制永磁铁氧体[J];安徽大学学报(自然科学版);1989年03期
6 汪忠柱,胡国光,尹萍,方以坤;高磁导率Mn -Zn铁氧体的磁性能依赖性研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2001年03期
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8 段武茂;孙升;;卧式旋耕机耕作重叠量的理论计算与分析[J];安徽农业科学;2010年02期
9 吴朝晖,危启正;用Matlab5.3求解洛伦兹方程[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2002年04期
10 陈小莉,钟生海;MATLAB在光学实验中的应用[J];安康师专学报;2003年02期
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7 李畅翾;解季萍;谢刚;唐晓宁;;Matlab在稀土化合物热力学数据库系统中的应用[A];全国ISNBM学术交流会暨电脑开发与应用创刊20周年庆祝大会论文集[C];2005年
8 曹胜华;徐进亮;陈溪;胡敏强;;多功能超声波电机控制器的设计[A];第十届中国小电机技术研讨会论文集[C];2005年
9 何良惠;李升章;李自强;王祖森;邵永春;;高频低耗锰锌铁氧体共沉粉的研究[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年
10 金炳界;杨显万;郭忠诚;;铁氧体纳米吸波材料的研究进展[A];2006年全国功能材料学术年会专辑(Ⅲ)[C];2006年
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5 郑传军,翟性泉,何振才;引信作用时间炮口快速装定中火炮身管涡流特性的探讨[J];兵工自动化;1999年02期
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7 朱森元;;小口径速射火炮武器系统发展展望[J];兵工自动化;2008年06期
8 刘莉宏;;现代电力电子技术的发展及其应用[J];北京工业职业技术学院学报;2006年03期
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10 薄煜明,郭治,杜国平,杨少宇;高炮与防空导弹在近程防空反导中的互补性[J];兵工学报;2002年02期
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1 肖冰;洪劲松;王秉中;;无线输电传输效率的研究[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2011年
2 崔明浩;卓放;王兆安;;非接触感应电能传输系统中负载电压控制方案研究[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年
3 孙跃;苏玉刚;戴欣;杜雪飞;;适用于感应耦合电力传输系统的软开关模式功率变换器[A];四川省电工技术学会第七届学术年会论文集[C];2003年
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1 张旭;感应耦合式电能传输系统的理论与技术研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
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5 何斌;医用微型机器人动力学建模及其行为智能控制研究[D];浙江大学;2001年
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4 王天宇;基于松耦合变压器的大功率感应电能传输技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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8 封阿明;基于全桥谐振变换器的非接触电能传输系统基本特性研究[D];南京航空航天大学;2011年
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10 赵志斌;基于NLP建模的ICPT系统参数优化[D];重庆大学;2012年
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10 张巍;人体植入式非接触电能传输系统的研究[D];南京航空航天大学;2010年
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