基于谐振原理的无线电能传输实验研究

在研究了谐振原理和特点的基础上,结合互感耦合原理和赫姆霍兹线圈设计了一个无线电能传输实验。通过实验操作和Matlab仿真,验证了利用谐振进行无线电能传输的合理性和有效性,从而加深学生对谐振的认识,提高学生的应用能力,取得了良好的教学效果。     

基于E类逆变器的无线电能传输创新实验设计

以E类逆变器为基础,结合磁耦合谐振式无线电能传输原理,设计了一个创新性仿真实验平台。首先分析E类逆变器的工作原理,并研究电路参数对E类逆变器效率的影响;然后系统地给出基于E类逆变器的高效MCR-WPT系统的设计方法和步骤,并在Simulink下构建了一套系统仿真实验平台。在该平台上可以进行系统运行状态的观察和分析、传输效率的计算以及各类因素对传输性能影响研究,从而激发学生的创新性思维,提高分析问题和解决问题的能力。     

磁耦合谐振无线传输技术的电工实验教学

结合电路理论,在电工测量实验教学中开展了基于磁耦合谐振无线电能传输原理的分析与研究。利用自制耦合线圈,开发了一套无线电能传输实验系统及装置,可实现30 cm范围内向负载灯泡无线供电,并据此提出一项新的综合性实验方案。结果表明,该实验系统传输效果及波形数据较好,可直观反映无线电能传输规律及特征,实验结果与理论分析一致。将其应用于实验教学中,既能强化学生对交流电路知识的理解,提高其实践动手能力和初步电路设计能力,而且能让学生认识电路理论的工程实际作用。     

一种磁耦合谐振线圈结构阻抗测量装置设计

提出了一种基于矢量伏安法测量原理的便携式阻抗测量装置,并分析了磁耦合谐振式无线电能传输中耦合线圈结构阻抗测量电路的设计原理,通过单片机系统控制AD5933阻抗转换器测量待测谐振耦合结构的阻抗,利用串口通讯协议实现LabVIEW软件和单片机系统的相互通讯。实验结果表明,耦合线圈工作在谐振态下,阻抗测量值与理论阻抗值相对误差为2%,成本较低,便于携带,能够满足大部分耦合线圈设计需求。     

基于S-P结构的非线性宇称时间对称分析

基于非线性宇称时间对称的无线电能传输系统,是一种能在一定耦合区间内保持恒定高效率传输的鲁棒性系统。宇称-时间对称(PT对称)无线电能传输系统,能够在较大范围内实现对耦合谐振线圈位置的不敏感性,在该区间内可对负载进行恒定的功率传输。基于耦合模理论对S-P型结构的PT对称无线电能传输电路进行分析,观察其在不同耦合区间内系统的传输效率随耦合系数的变化情况进行分析。最后通过matlab等软件进行仿真,结果表明在强耦合区域内系统传输效率不随耦合系数变化而变化,且能保持高效传输,在弱耦合区域耦合系数对系统的传输效率有很大的影响。     

磁耦合谐振式无线传能系统中的参数优化实验研究

磁耦合谐振无线电能传输系统的传输性能与系统的谐振频率密切相关,系统的谐振频率不仅与器件参数有关,还受到系统结构的影响。针对这一问题,该文从互感等效理论出发,构建系统的传输模型;通过分析不同结构系统的传输特性,提出了系统中各参数的优化方法,可以有效地提高系统的传输性能。     

基于无线电能传输的实践教学研究

本文以谐振理论为基础研究了磁耦合谐振无线电能传输机理,针对具体的负载阻抗,以指定传输距离和传输功率为前提,提出了磁耦合谐振式无线能量传输系统的设计方案,建立了智能小车的无线供电教学演示系统,激发了学生创新、实践的热情和兴趣。     

无线电能传输TS-S型补偿网络的建模与设计

补偿网络是无线电能传输系统中的重要组成部分,可用于提高电能传输的效率、输出功率及稳定性。在对TS-S型补偿网络建模及其参数化设计分析的基础上,采用算例验证TS-S型补偿网络模型的定频谐振、恒定电压增益和高效率特性,通过实验验证相关推论及方法。结果表明,样机电压输出稳定,在耦合系数为0.2时的效率峰值达到90%。     

谐振式无线电能传输系统耦合机构优化设计

通过四线圈结构磁谐振式无线电能传输系统的电路模型推导出其传输效率表达式,用两线圈模型对参数进行初步设计得出谐振线圈的半径、匝数、线径等参数．利用四线圈模型对参数进行优化,调整线圈之间的互感使系统获得最大传输效率．通过两线圈模型和四线圈模型进行系统参数设计和分析,既保证了模型分析的准确性,又简化了谐振线圈设计过程,为谐振式无线电能传输系统的优化设计提供了理论依据．     

感应式无线电能传输装置的设计

感应式无线电能传输技术作为一种新型的电能传输技术,利用电磁谐振感应原理,实现电能在一定距离范围内传输。利用电磁感应定律使得无线能量传输系统的两个线圈在高频下发生自谐振,提出了基于线圈耦合感应传输的电能无线传输技术,其传输电能的特性已达到一般要求,且实际测量数据得到的效率也还是可观的。相对于传统的接线式电能传输技术,该技术更加灵活、安全、可靠,能实现供电设备和用电设备之间的中程距离电能传输。     

Lumped parameter model for resonant frequency estimation of a thermoacoustic engine with gas-liquid coupling oscillation

Gas-liquid coupling oscillation is a novel approach to reducing the resonant frequency and to elevating the pressure amplitude of a thermoacoustic engine. If a thermoacoustic engine is used to drive low-frequency pulse tube refrigerators, the frequency matching between the thermoacoustic engine and the refrigerator plays an important role. Based on an acoustic-electric analogy, a lumped parameter model is proposed to estimate the resonant frequency of a standing-wave thermoacoustic engine with gas-liquid coupling oscillation. Furthermore, a simplified lumped parameter model is also developed to reduce the computation complexity. The resonant frequency dependence on the mean pressure, the gas space volume, and the water column length is computed and analyzed. The impact of different working gases on the resonant frequency is also discussed. The effectiveness of the models is validated by comparing the computed results with the experimental data of the gas-liquid coupling oscillation system. An increase in the mean working pressure can lead to a rise in the resonant frequency, and a lower resonant frequency can be achieved by elongating the liquid column. In comparison with nitrogen and argon, carbon dioxide can realize a lower frequency due to a smaller specific heat ratio.     

高频串联谐振逆变器频率跟踪控制电路的仿真与应用

为了解决高频逆变电源负载参数变化引起固有谐振频率变化,导致逆变器效率降低及开关器件应力增加的问题,提出了一种以集成高速锁相环74HC4046为核心的、应用于功率MOSFET为主开关器件的高频串联谐振逆变电源的无相差频率跟踪控制系统,对电源的输出频率进行实时控制,并用Pspiee进行了仿真分析。结果证明,该系统具有较好的应用前景和推广价值。     

四线圈WPT系统非理想耦合及等效解耦方法

针对四线圈非理想耦合对系统输出电流特性的影响,采用等效容性耦合的方法来实现理想的四线圈系统电流输出特性。 首先结合补偿电感的磁集成,减少了无线电能传输系统磁元件数量并缩小其体积,再对等效电路参数的设计进行分析并设计了实验样机。 实验结果验证了容性耦合等效方法的准确性与有效性。 在负载范围内,样机接收端直流输出电流的波动小于8%,传输距离为75 mm时整机输出功率为300 W,效率峰值达到了81.49%。     

现代电源技术实验平台研制

为构建完整的电力电子技术中使用各种电力电子器件进行功率变换的知识体系,研制了现代电源技术综合实验平台,其包括单端隔离型高频开关电源实验、隔离型桥式DC/DC实验和变频调速实验3个实验。对3个实验的核心控制电路进行了详细介绍,并给出对应的工作波形。该实验平台可满足电气工程高年级本科生、研究生实验的要求,同时也可给相关教师提供功率变换的科研平台。     

LCL-S型ICPT系统输出电压特性分析与设计

针对很多无线供电应用场合需要保持输出电压恒定的需求,提出了一种高频逆变器前动态调压的恒压输出控制方法。以LCL-S型感应耦合电能传输系统为研究对象,通过阻抗分析法建模,发现通过元器件的参数配置,可使系统输入阻抗为纯阻性,减少无功分量,同时逆变器开关管实现了零电流开通与关断,但此时系统输出电压并不恒定。针对分析结果提出基于模糊自适应PI控制算法的逆变前动态调压控制的恒压输出控制方案,最后搭建了仿真实验平台和实验样机证明了分析结果的正确和控制方案的有效。     

升沉补偿系统实验平台设计

海上作业时母船或平台受到海浪影响会产生大幅升沉运动,影响作业安全与工作效率,升沉补偿装置可以极大地改善海上工作环境.针对升沉补偿装置的研究和学生实验的教学需要,该文设计了一种升沉补偿系统实验平台,采用六自南度平台模拟真实的海上船只升沉运动,采用液压系统模拟负载在海上的受力情况,从而可以真实地反映海上工作情况.将主动控制...     

无线电力传输的历史发展及应用

无线电力传输是一种传输电力的新技术,它将电力通过电磁耦合、射频微波、激光等载体进行传输.这种技术解除了对于导线的依赖,从而得到更加方便和广阔的应用.本文就无线电里传输的发展历史、基本原理、研究现状做了一些介绍,对其未来可能的应用做了一些探讨.