松耦合感應電能傳輸技術的研究.pdf

1、本文對松耦合感應電能傳輸技術進行了研究。非接觸式感應電能傳輸技術是一門新興的能量傳輸方式，它利用現代電力電子能量變換技術、磁場耦合技術，借助于現代控制理論和手段實現了能量從靜止設備向可運動設備的非接觸傳遞。為減小系統(tǒng)的體積、重量，采用了高頻變換技術，為電工設備供電。由于沒有接觸摩擦，可減少對設備的損傷，不會產生易引燃引爆的火花，解決了給移動設備，特別是在惡劣環(huán)境下工作設備的供電問題。可用于目前正在興起的高速電力機車、城市電車饋電、水下作

2、業(yè)以及化工、采礦等易燃易爆領域，具有廣闊的前景。 本文對基于移相全橋的非接觸感應電能傳輸系統(tǒng)進行了研究，主要工作包括以下幾點： ① 介紹了感應電能傳輸技術的工作原理，對耦合裝置結構、磁心材料進行了分析，推導出了感應電能傳輸系統(tǒng)的數學模型，分析了其補償方式和穩(wěn)定性判定，介紹了松耦合感應電能傳輸系統(tǒng)的設計步驟；主電路拓撲結構采用移相全橋串聯諧振逆變器，分析介紹了其工作原理、各開關狀態(tài)時的工作情況、副邊占空比丟失和開關管ZVS

3、的實現條件。 ② 感應電能傳輸系統(tǒng)的控制電路以移相控制芯片UC3875為核心，利用電壓負反饋實現所要求的外特性，控制電路中還設計了驅動電路和保護電路。此外，設計了系統(tǒng)主電路的耦合裝置，選取了濾波電感、濾波電容、整流橋和主開關管，完成了系統(tǒng)主電路的設計。 ③ 為了設計控制系統(tǒng)中補償器的參數，利用電路平均、平均開關建模和狀態(tài)空間平均相結合的方法推導出了系統(tǒng)的低頻小信號數學模型，進而利用控制理論中的頻域分析法設計了系統(tǒng)的補償網