非接触感应电能传感技术及其应用研究(2)
时间:2018-07-07 18:54 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
3.4 漏感 10 4 非接触感应电能传输装置结构设计 11 5 系统电路设计 13 5.1 晶体振荡器设计 13 5.2 功率放大器设计 14 5.3 AD/DC电路设计 15 5.4 总电路图 17 结 论 19 致 谢 20 参考文献21 1 引言 传统供电的供电方式是通过电缆、插头等物理媒介传输电能，目前大部分电力领域也是普遍采取这种方式传输电能。随着半导体元件、电子技术和控制理论方面的日益完善，人们开始追求使用电能的效率、品质、安全和便利，传统供电技术也已经发展得相当成熟。可是在一些容易着火爆炸的特殊场合，如在矿、油等富集的区域由于电火花的产生及通电导体的裸露，会造成很大的安全隐患。另外，在水下、移动便携设备、医疗诊治等领域，传统供电方式暴露出极大的不足，人们开始探索新的供电方式。 电力电子技术包括了两个方面：电力传输和电磁信号，往往相辅相成，共存于同一系统长期发展趋于同步，今天电磁信号通过空气等介质长距离输送，极大的方便了在人们的生活，电力传输仍然需要直接连接传输线，传输信号的滞后发展[1]。虽然电磁感应原理始于1840年初，但是通过非接触感应运输电力的方法却很少被尝试。 基于这两个因素，我们迫切需要开发新型电能传输技术，并使其安全可靠，易于应用在不同的场合，根据电磁感应原理实现电能的非接触传输，使这成为可能。非接触感应电能传输技术已成为国际学术界新研究对象。目前，有许多外国研究机构和企业从事非接触电能传输系统的研究，并提出了相关技术研究方案。 1.1 非接触感应电能传输基本介绍 非接触感应电能传输技术是基于电磁感应原理的一门新兴电力传输技术，用电负载与供电电源之间没有直接的导线连接关系，又称之为无线供电技术。这种技术可以有效地克服电线供电设备的移动灵活性差，环境适应性不好，容易产生电火花等问题，特别体现在在易燃易爆环境和水下设备的安全供电，可广泛应用于工矿企业、设备吊装、运输设备、高层建筑、电气化城市电梯交通、实验室生物医疗电子设备、电力或电子设备等诸多领域，该技术的广泛应用必将带来更多的使用灵活性和成本的大大降低。 非接触感应电能传输系统的核心组件是松耦合变压器，系统将直流电或低频交流电转变更高的高频交流电，以空气、水或者特殊磁芯等媒介传输电能。如图1-1为松耦合变压器简易结构图。  图1-1松耦合变压器的简易结构图 因为松耦合变压器有大量的空气间隙，低频电很难让两者之间产生电磁反应。然而，如果系统工作在非常高的频率，快速变化的磁感应线在线圈两侧急剧增加，电磁感应现象就会很显著，所以必须在原边加以高频电流才可以在空气间隙中传输电能。松耦合变压器与传统变压器比较，线圈之间的耦合系数差距明显，也是两者本质的区别，松耦合变压器耦合系数一般在0.1左右而传统的紧耦合变压器耦合系数相当高，能够达到0.98[2]。由于松耦合变压器的特殊结构，不直接通过导线的方式提供电能，而是通过非接触的感应耦合方式供电，实现了供电电源和用电负载的无线电能传输。 1.2 非接触感应电能传输优缺点 与传统供电相比，非接触感应电能传输技术有着很大的优势[3]： (责任编辑：qin) |