新型非接触变压器的磁路模型及其优化 被引量：31

1

作者 张巍 陈乾宏 +2 位作者 S.C.Wong Michael Tse 曹玲玲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第27期108-116,共9页

在非接触电能传输系统中,变压器的耦合系数直接关系到系统的变换效率。为提高非接触变压器的耦合系数,同时减小其体积、质量,给出改进的变压器磁芯结构及绕组排列方法,并结合电磁场仿真结果,提出新型非接触变压器的磁路模型。根据耦合... 在非接触电能传输系统中,变压器的耦合系数直接关系到系统的变换效率。为提高非接触变压器的耦合系数,同时减小其体积、质量,给出改进的变压器磁芯结构及绕组排列方法,并结合电磁场仿真结果,提出新型非接触变压器的磁路模型。根据耦合程度不同,将总磁通分为无耦合、部分耦合和全耦合3部分。基于变压器磁路模型和该磁通分类方法,给出各部分磁阻和变压器耦合系数的量化计算方法,并进一步给出变压器优化设计方法,提出边沿扩展平面U型磁芯结构。采用优化后的变压器结构,设计了35～60V输入、60W输出的非接触变换器。变压器耦合系数的计算结果和测试结果一致,证明了所提磁路模型及耦合系数计算方法的正确性。与采用PlanarE64磁芯相比,在10mm气隙条件下,变压器耦合系数可从0.53提高到0.6,磁芯质量从122g减小到60g,最高变换效率提高了约2.5%。 展开更多

关键词 非接触变压器 耦合系数 磁路模型 ANSOFT 2D

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一种带电磁屏蔽的绕组混合绕制非接触变压器 被引量：8

2

作者 侯佳 陈乾宏 任小永 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第18期91-96,共6页

非接触变压器的耦合系数是影响感应式无线电能传输系统效率的关键因素。为提高非接触变压器的耦合系数,同时尽量减小其体积重量,提出由平面绕组和垂直绕组构成的绕组混合绕制的非接触变压器。然而垂直绕组的引入使得变压器外侧增加了一... 非接触变压器的耦合系数是影响感应式无线电能传输系统效率的关键因素。为提高非接触变压器的耦合系数,同时尽量减小其体积重量,提出由平面绕组和垂直绕组构成的绕组混合绕制的非接触变压器。然而垂直绕组的引入使得变压器外侧增加了一个新的漏磁路径。为抑制该漏磁,提高耦合系数,选择金属铝进行电磁屏蔽。通过磁路分析给出了屏蔽层的最佳长度公式。最后,为验证变压器有效性及优化方法正确性,制作了一个新型变压器并进行对比实验。与现有变压器相比,在10 mm气隙下,变压器耦合系数从0.523提高到0.583,尺寸从90 mm减小到73 mm。 展开更多

关键词 非接触变压器 绕制方式 参数优化 耦合系数 电磁屏蔽

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植入式设备非接触电能传输系统的研究进展 被引量：7

3

作者 张巍 陈乾宏 曹玲玲 《电源学报》 2011年第4期36-45,共10页

人体植入式医疗设备的非接触电能传输作为一种实用的生物医学技术,在持续稳定供电方面具有其他供电模式不可比拟的优点,其迎合了患者对安全、健康、舒适的需求,在医疗行业有着广阔地应用前景。文中以综述的形式对比了植入式设备的几种... 人体植入式医疗设备的非接触电能传输作为一种实用的生物医学技术,在持续稳定供电方面具有其他供电模式不可比拟的优点,其迎合了患者对安全、健康、舒适的需求,在医疗行业有着广阔地应用前景。文中以综述的形式对比了植入式设备的几种电能传输方式,重点对经表皮的非接触电能传输技术的特点进行分析,总结了其变参数条件下的控制方式和非接触变压器结构的优化方法的研究。 展开更多

关键词 植入式 非接触电能传输 控制方式 非接触变压器

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非接触变压器磁路模型及结构优化 被引量：5

4

作者 徐罗那 杜玉梅 史黎明 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2018年第1期15-22,共8页

非接触变压器是感应电能传输系统中的核心结构,其耦合系数直接影响系统的电能传递效率,因此对其结构优化一直是研究的重点。本文针对一种应用于轨道交通领域的原、副边结构不对称的非接触变压器,根据线性系统的磁场叠加原理,分析了非接... 非接触变压器是感应电能传输系统中的核心结构,其耦合系数直接影响系统的电能传递效率,因此对其结构优化一直是研究的重点。本文针对一种应用于轨道交通领域的原、副边结构不对称的非接触变压器,根据线性系统的磁场叠加原理,分析了非接触变压器在副边开路和原边开路时其周围的磁场分布,建立了磁路模型,并推导得到原、副边电感及耦合系数的近似计算公式。基于该计算公式对磁路结构进行定性优化,有限元仿真证明了所提磁路模型和参数计算的正确性。在此基础上,利用该磁路模型,优化非接触变压器的结构,提出梯形绕组截面的绕组布置方式,以提高耦合系数;并对原、副边绕组匝数关系进行优化计算,使系统效率最优。根据以上优化,制作非接触变压器实验样机,在48mm气隙下,非接触变压器的耦合系数达到0.45,30k W非接触供电系统在满载时传输效率达到85.3%。 展开更多

关键词 非接触变压器 磁路模型 绕组截面 耦合系数

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无线电能传输中的坡印廷能流类型研究

5

作者 樊京 李定珍 《南阳理工学院学报》 2023年第6期44-49,共6页

磁共振无线电能传输技术是近年来理论和应用研究的热点。从麦克斯韦方程和电工学理论出发,将磁共振无线电能传输系统的发射和接收视作非接触变压器,运用对偶原理和传输线理论的分析方法,对比研究了非接触变压器内传导和辐射两种类型坡... 磁共振无线电能传输技术是近年来理论和应用研究的热点。从麦克斯韦方程和电工学理论出发,将磁共振无线电能传输系统的发射和接收视作非接触变压器,运用对偶原理和传输线理论的分析方法,对比研究了非接触变压器内传导和辐射两种类型坡印廷能流的分布和传播特点,并利用有限元仿真软件对结果进行验证。研究表明,在100 kHz的频率量级下,传导磁流所激发的传导坡印廷能流占据主导地位。工作频率越低,其电磁近场的储能越强,辐射越弱。该研究结论有助于人们更好地了解非接触变压器无辐射能流的特性,明确区分近场和远场坡印廷能流的不同特点;有助于解决无线电能传输技术的能量传播机理、能量场分布等重要且有争议的问题,推动该技术的发展。 展开更多

关键词 无线电能传输 非接触变压器 坡印廷能流 传输线理论 电磁近场

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植入式设备非接触电能传输系统的研究进展 被引量：1

6

作者 张巍 曹玲玲 陈乾宏 《磁性元件与电源》 2011年第6期109-117,122,共10页

人体植入式医疗设备的非接触电能传输作为一种实用的生物医学技术，在持续稳定供电方面具有其它供电模式不可比拟的优点，其迎合了患者对安全、健康、舒适的需求，在医疗行业有着广阔的应用前景。本文以综述的形式对比了植入式设备的几... 人体植入式医疗设备的非接触电能传输作为一种实用的生物医学技术，在持续稳定供电方面具有其它供电模式不可比拟的优点，其迎合了患者对安全、健康、舒适的需求，在医疗行业有着广阔的应用前景。本文以综述的形式对比了植入式设备的几种电能传输方式，重点对经表皮的非接触电能传输技术的特点进行分析。 展开更多

关键词 植入式 非接触电能传输 控制方式 非接触变压器

原文传递

含磁芯非接触变压器的优化设计研究 被引量：1

7

作者 侯佳 陈乾宏 《磁性元件与电源》 2016年第4期113-118,125,共7页

变压器耦合系数影响非接触变换器效率的关键因素。为提高非接触变压器的耦合系数，同时尽量减小其体积、质量，本文提出带屏蔽的绕组混合绕制的新型非接触变压器，并选用铝材料作为屏蔽材料，通过分析给出了屏蔽层的最佳长度公式。同时... 变压器耦合系数影响非接触变换器效率的关键因素。为提高非接触变压器的耦合系数，同时尽量减小其体积、质量，本文提出带屏蔽的绕组混合绕制的新型非接触变压器，并选用铝材料作为屏蔽材料，通过分析给出了屏蔽层的最佳长度公式。同时，结合新型变压器磁路仿真结果，给出其磁路模型，对磁芯中柱长度L做了优化：最后，本文制作了一个新型变压器，结果证明了所提出优化方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 非接触变压器 参数优化 耦合系数 混合绕组结构 电磁场屏蔽

原文传递

错位条件下基于“感应盲点”分析的非接触变压器建模及优化 被引量：1

8

作者 柯光洁 陈乾宏 +2 位作者 徐立刚 Siu-Chung WONG Chi K.TSE 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期15-20,120,共7页

感应式无线电能传输系统中,非接触变压器存在错位等多种工况,引起耦合系数等参数大范围变化,影响系统特性。为了建立错位条件下非接触变压器的耦合系数模型,文中基于场路结合的分析方法,分析磁通耦合特性,给出了非接触变压器的"感... 感应式无线电能传输系统中,非接触变压器存在错位等多种工况,引起耦合系数等参数大范围变化,影响系统特性。为了建立错位条件下非接触变压器的耦合系数模型,文中基于场路结合的分析方法,分析磁通耦合特性,给出了非接触变压器的"感应盲点"求解方法;并结合其耦合系数的变化规律,建立非接触变压器错位条件下耦合系数的计算模型。基于磁场分布的特点,进一步提出副边多绕组的新型非接触变压器结构。采用优化后的变压器结构,设计制作了60 W输出的非接触变换器,耦合系数的计算结果和实际测试结果一致,证明了所提"感应盲点"分析方法与耦合系数计算模型的正确性,验证了优化后的新型非接触变压器具有良好的错位自适应能力。 展开更多

关键词 无线电能传输 感应盲点 耦合系数模型 非接触变压器

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新型非接触变压器的磁路模型及其优化 被引量：1

9

作者 张巍 陈乾宏 +2 位作者 S. C. Wong Chi K. Tse 曹玲玲 《磁性元件与电源》 2011年第5期129-138,118,共11页

在非接触电能传输系统中，变压器的耦合系数直接关系到系统的变换效率。为提高非接触变压器的耦合系数，同时减小其体积、质量，给出改进的变压器磁芯结构及绕组排列方法，并结合电磁场仿真结果，提出新型非接触变压器的磁路模型。根据... 在非接触电能传输系统中，变压器的耦合系数直接关系到系统的变换效率。为提高非接触变压器的耦合系数，同时减小其体积、质量，给出改进的变压器磁芯结构及绕组排列方法，并结合电磁场仿真结果，提出新型非接触变压器的磁路模型。根据耦合程度不同，将总磁通分为无耦合、部分耦合和全耦合3部分。基于变压器磁路模型和该磁通分类方法，给出各部分磁阻和变压器耦合系数的量化计算方法，并进一步给出变压器优化设计方法，提出边沿扩展平面U型磁芯结构。采用优化后的变压器结构，设计了35V～60V输入、60W输出的非接触变换器。变压器耦合系数的计算结果和测试结果一致，证明了所提磁路模型及耦合系数计算方法的正确性。与采用PlanarE64磁芯相比，在10mm气隙条件下，变压器耦合系数可从0．53提高到0．6，磁芯质量从122g减小到60g，最高变换效率提高了约2．5％。 展开更多

关键词 非接触变压器 耦合系数 磁路模型 Ansoft2D

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电流型IPT系统新型输出恒压控制方法研究 被引量：1

10

作者 阚超豪 朱晓威 程源 《电气技术》 2016年第11期78-82,95,共6页

针对电流型感应电能传输(IPT)系统负载变化时输出电压的稳定性问题,提出一种基于恒定跨阻增益特性的原边控制方法。以电流型IPT系统采用初次级并联(PP)补偿为研究对象,建立其互感等效电路并进行分析,推导出在特定工作条件下该拓扑具有... 针对电流型感应电能传输(IPT)系统负载变化时输出电压的稳定性问题,提出一种基于恒定跨阻增益特性的原边控制方法。以电流型IPT系统采用初次级并联(PP)补偿为研究对象,建立其互感等效电路并进行分析,推导出在特定工作条件下该拓扑具有恒定跨阻增益特性。并进一步分析了PP补偿谐振网络的效率特性,优化谐振网络参数使系统恒定跨阻增益频率为效率最优频率。为保持原边输入直流母线电流恒定,在传统电流型感应电能传输拓扑中加入恒流控制系统,并阐述了恒流控制原理。本文还提出了基于新型控制方法在给定条件下的IPT系统综合设计方法。最后,设计一台80W样机,实验结果与理论分析良好吻合,验证了论文所提控制方法的正确性。 展开更多

关键词 电流型感应电能传输 恒定跨阻增益 效率优化 恒流 非接触变压器

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非接触式变压器和磁粉芯综述

11

《磁性元件与电源》 2012年第6期119-122,共4页

非接触变压器通过高频磁场的耦合传输电能，实现能量传递过程中供电侧和用电侧无物理连接。磁粉芯是由金属软磁材料粉末与绝缘材料混合以后压制而成，具有良好的饱和特性。

关键词 非接触变压器 磁粉芯 综述

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一种具有聚磁作用的轨道式非接触变压器 被引量：4

12

作者 李明硕 陈乾宏 +2 位作者 侯佳 Siu Chung Wong Michael Xie 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期25-32,共8页

在世界各国都在倡导资源节约型、环境友好型绿色城市的今天,将非接触电能传输技术应用于城市轻轨电车领域,可大大提高系统运行的安全稳定性,减少架空线路引起的视觉污染。目前对轨道式非接触变压器的研究主要集中在如何优化变压器二次... 在世界各国都在倡导资源节约型、环境友好型绿色城市的今天,将非接触电能传输技术应用于城市轻轨电车领域,可大大提高系统运行的安全稳定性,减少架空线路引起的视觉污染。目前对轨道式非接触变压器的研究主要集中在如何优化变压器二次结构从而提高能量的有效耦合。本文则从增强能量有效耦合区磁场的角度,提出一种具有聚敛磁场能力的新型轨道式非接触变压器。通过理论分析、仿真和实验对比等手段证明了此种变压器一次的8字形绕组结构具有聚敛内部磁场,减小外部漏磁场的能力。论文还指出采用8字形一次绕组结构,其磁通方向交替变化,存在磁通感应盲区,论文进一步给出了二次绕组的选取和优化方法以避免感应盲区。最终应用此种变压器,完成了轨道车非接触供电系统的实验。 展开更多

关键词 感应式电能传输 轨道式非接触变压器 8字形绕组

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旋转导向工具导向头系统机械结构分析

13

作者 张军锋 罗维 +1 位作者 李晓军 张健阁 《中国石油和化工标准与质量》 2020年第8期179-180,共2页

旋转导向工具作为长水平段、非常规、超深油气藏经济有效开发的核心技术,是钻井提速、提高产量的有效保证。对于旋转导向工具而言,导向头机械是其核心的组成部分之一,其设计难点主要包括:(1)高寿命、高耐磨性、高耐冲击的PDC泥浆轴承设... 旋转导向工具作为长水平段、非常规、超深油气藏经济有效开发的核心技术,是钻井提速、提高产量的有效保证。对于旋转导向工具而言,导向头机械是其核心的组成部分之一,其设计难点主要包括:(1)高寿命、高耐磨性、高耐冲击的PDC泥浆轴承设计;(2)耐高温、高可靠性的液压模块推靠单元设计;(3)较高传输效率的信号耦合器—非接触传输变压器设计等。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 PDC泥浆轴承 液压模块 非接触传输变压器

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