磁耦合式无线电能传输装置具有很大的开发潜力,该传输方式传输距离可以达到几 米,而且即使在传输过程中遇到障碍物也可以有效通过,只是传输功率较低只能达到几百 瓦。
2。2 关于谐振线圈的基本理论分析
能量中等距离的高效率传输要保证谐振的对象在一个有效的耦合空间,耦合模理论可 以用来表述这一物理系统,线性方程如下[3]:
式 2-1 中,下标表示不同的谐振频率,变量 am t
已定义,因而对象 m 包含的能量为 am
j 为复数单位,共振角频率为 m ,m 是其固有衰减率(主要是由吸收和辐射等引起的衰减),
kmn 是谐振对象之间的耦合参数; Fm t 是驱动项。
由电路的基本知识谐振分为两种基本形式:RLC 串联谐振和并联谐振[4]
串联谐振电路原理图如下
该电路的等效阻抗为:
图 2。2 串联谐振电路图
该电路发生谐振的条件为电抗 X=0,即 L - C
由此可得发生谐振的频率和角频率为:
其中 0 作为角频率由电路的物理结构决定是电路的固有属性,具体取决于电路元件来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com
值,每个电路只有一个确定的角频率称为固有频率或者自由频率,作为电源频率的 是0
可变的,因此改变电源频率 f
使得 = ,电路上成为两个频率合拍,电路就可以发生
0 0
谐振。电路在谐振状态下会有一些特殊的电气特征:
• •
① I 和U 同相位。串联电路的阻抗呈纯阻性,该状态下阻抗值最小,电流最大,电流
U
I 0 R 。
此时的电流值称为极大值又叫谐振峰,这是判断电路发生谐振的标志。