研究目的
为了提高感应式电力传输(IPT)系统的互操作性和失准容差。
研究成果
所提出的椭圆磁场定向控制(FOC)方法通过动态调整激励使最强磁场与次级绕组对齐,有效提升了感应电能传输系统中设备的互操作性和失准容差。实验结果证实了圆形和椭圆形行波场的有效性,具有实现更高效率和输出电压的潜力。未来工作应聚焦于不同类型次级垫的互操作实验。
研究不足
该研究承认端部效应和间隙变化可能影响磁场分布,尤其是在大间隙(约2a)情况下行波特性可能消失。实验装置在完全模拟实际失配场景方面可能存在局限性,需要进一步开展互操作实验。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过线性感应电机(LIM)与感应电能传输(IPT)的类比分析,设计了一种采用圆形与椭圆形磁场定向控制(FOC)的两相IPT系统?;诒习?萨伐尔定律和电磁感应理论建立数学模型。
2:样本选择与数据来源:
次级绕组结构包含圆形垫片和DD型垫片,具体尺寸与电感参数见表I。
3:实验设备与材料清单:
搭建的两相IPT系统配置行波磁场初级线圈,包含高频逆变器、初/次级绕组及负载电阻。
4:实验流程与操作步骤:
通过测量不同激励条件(如电流与相位变化)下输出电压随次级位置的变化,验证圆形与椭圆形磁场特性。
5:数据分析方法:
结合有限元仿真等模拟手段与理论计算分析数据,重点对比输出电压有效值与磁场分布的实验结果。
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high frequency inverter
Generates high-frequency currents for exciting the primary winding in the IPT system.
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primary winding
Creates the magnetic field for power transfer; configured in phases for circular and elliptical field control.
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secondary winding
circular pad
Receives power inductively; used in experiments to measure output voltage under misalignment.
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secondary winding
DD pad
Receives power inductively; used in experiments to measure output voltage under misalignment.
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load resistor
Acts as the load for the IPT system to measure output power and voltage.
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