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wMPS测量系统激光器非接触电能传输设计

张志博  
【摘要】:随着现代工业技术的高速发展,以大尺寸测量为代表的精密测量行业日益发挥出不可替代的重要作用。wMPS三维坐标测量系统(workspace Measurement Position System)是一种新型的基于前向角度交会原理的测量系统,可主要应用于飞机制造、卫星制造等航空、航天领域,汽车、造船等民用工业领域,具有精度高、稳定性好、使用方便等特点,这些特点符合大尺寸精密测量的要求。 本文介绍了wMPS系统的测量原理,对系统激光发射器部分的工作原理做了分析,并根据发射器结构特点,提出了以非接触电能传输技术(CPT)为基础的发射器旋转平台供电方案,主要对电路部分和电磁耦合部分的设计方案做了深入的探讨、研究。 电路部分,基于直流开关电源拓扑结构、全桥逆变技术与软开关技术对发射端电路做了方案设计,并分别以SG3525控制芯片和LM1117专用DC芯片为核心,对控制电路模块和接收拾取电路给出设计方案。 电磁耦合部分,基于电磁能量转换原理、磁场耦合技术等,对非接触耦合机构的机械外形、线圈绕制、磁芯结构等给出设计方案,并对耦合结构做模型分析。 本文对实验部分做了详细的介绍,包括电路的仿真与实验。在电路仿真中,关注的重点主要放在不同工作频率与器件参数下,电路的工作情况,并以此为依据,选择合适的方案进行实验,通过对实验的现象与结果进行汇总与分析,找出方案存在的不足之处与需要解决的问题。 最后得到结论,无接触供电系统设计方案符合设计要求,可以满足对wMPS系统激光发射器供电的要求。


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