非接触感应电能传感技术及其应用研究(3)
时间:2018-07-07 18:54 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
(1) 由于电气设备和电力设备之间没有连接线和插头，可避免部件之间产生电火花，电的可靠性和安全性大大提高； (2)供电电源系统和用电负载机构可以实现完全可分离，使二者可以处于相对静止或相对运动状态，不受连接线的限制，拓展了用电设备的使用空间； (3)能够同时向多个负载提供电力传输； (4)供电系统和负载之间没有接触，从而消除了机械结构之间磨损和摩擦，得以很大程度上减少系统机构的损耗，对设备的文护易保养和管理有着很大的； (5)非接触电能传输技术的研究与应用尚处在一个发展初期阶段，现阶段为数不多的几个国家在一部分领域中已经有所发展应用。一方面无线传输的传输效率比较低，而且作用于提高效率的部件设计，会导致系统结构体积和成本相应提高。由于电磁感应的原理，干扰电磁的屏蔽问题在实际具体应用中需要注意和改善。另一方面随着电源端频率的提高，所产生的高电磁辐射对人体的影响还需要科学技术人员的实验验证。 1.3 非接触感应电能传输的发展及应用 通过电磁感应耦合的电能传输是一种新型非接触感应电能传输系技术，电源供电端与用电负载端通过电磁感应耦合来实现能量传输，两者之间没有通过直接的金属导体相互接触，不需要导线连接，因而使得供电方式更加灵活便利。目前各国学术界就非接触能量传输这一新兴技术已经进行了大量的研究，国外在非接触感应电能传输技术的研究方面起步较早。2001年5月在法国，就职于国家科学研究中心的G.Pignolet利用微波的方式无线传输电能，将40mm外的一个灯泡通电点亮；2006年，以物理学教授马林.索尔贾希克为领导的科研团队，研制出一种无线供电装置，能够将7英尺远的灯泡通电点亮，而且大大提高了能量传输的效率，接近40%；2008年8月，在英特尔信息技术峰会上，专家通过无线供电的方式点亮一个灯泡并实现了在一米距离内向灯泡持续提供电力，效率突破高达75%。此外非接触感应电能技术的应用领域还包括人体内医疗装置，移动设备的无线充电及便携式携带等。国内在这方面的研究起步较晚，主要是对于对非接触电能传输技术系统的理论研究，稳定频率以及补偿电路的研究。西安石油学院的李宏首先提出来非接触感应电能传输系统的相关介绍[9]，传输功率达到25W的试验样机也已经在中国科学院研制而出[10]；西安交通大学搭建的非接触电能传输实验系统，采用了可分离变压器，效率高达87.6%[11]；然而，在文章报道方面却很少出现非接触感应电能传感的影子。如今，非接触感应电能传输技术在向大功率电力设备的无线供电、小功率移动电子设备的无线充电和在特殊环境下工作的电气设备无线供电等方面不断发展进步，它拥有着无接触损耗。便于保养、操作安全、使用简易灵活等优点，在如下几个领域具有十分光明的发展前景[12][13]。 1在水下、工矿、油汽富集环境下传输电能 非接触感应电能传输技术对于水下设备持续供电，目前大部分水下装置都通过电池提供电能,也有一部分通过水下电缆供电。非接触电能传输技术在没有导线直接连接的情况下实现电能输送，设备的应用减少了束缚，与水下非接触感应耦合的信息传输相配合，实现对水下设备的无线操控,为深海实验带来了更加便利的实验条件。与此同时,非接触电能传输不会出现因为电源插头裸露、导线意外断裂而带来的安全问题，使得安全性大大提高。 目前，我国的水下各种设备大部分采用导线传输来提供电能，伴随着海洋领域被各个国家高度的重视与开发，大量的水下救生装置，勘探以及考查等各种电力装置将投入使用，电源的供给问题急需解决，尤其在水下这种相对复杂的环境中。非接触电能传输技术不通过电线的直接连接，有效的避免了传统供电方式充电所带来的充电麻烦和设备文护困难的问题，可以节约出大量人物力成本。 (责任编辑：qin) |