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CES中不同绕制拓扑松耦合旋转励磁变压器性能及分析 被引量：4
1
作者 王旭东 于勇 +1 位作者 闫美存 刘金凤 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期113-122,131,共11页
针对混合动力汽车用同步电机,其内部的电刷和滑环带来电接触的劣势不可避免。本文提出一种新型励磁系统,它无需电刷和滑环,称为非接触励磁系统(CES)。相对旋转部分和相对静止部分同时存在于变压器中。设计毗连型和嵌套型两种针对CES的... 针对混合动力汽车用同步电机,其内部的电刷和滑环带来电接触的劣势不可避免。本文提出一种新型励磁系统,它无需电刷和滑环,称为非接触励磁系统(CES)。相对旋转部分和相对静止部分同时存在于变压器中。设计毗连型和嵌套型两种针对CES的变压器绕制拓扑进行研究。通过模型建立确定了两种拓扑的最优工作气隙。毗连型和嵌套型绕制拓扑均可以较为快速地建立起耦合磁场,毗连型绕制拓扑磁感应强度建立情况优于嵌套型绕制拓扑。最后样机得到相应的传输性能和效率参数,并进行详细分析。实验结果进一步验证了毗连型绕制拓扑对CES系统更加合理,对进一步完善非接触式励磁系统起到关键性作用,设计的CES将对混合动力汽车同步电机励磁提出一种新的思路。 展开更多
关键词 感应耦合电能传输 非接触励磁系统 松耦合旋转励磁变压器 绕组拓扑 谐振补偿 有限元
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旋转式松耦合变压器的绕组优化设计 被引量：10
2
作者 杨玉岗 吴瑶 黄伟义 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期2782-2792,共11页
旋转式无线励磁系统的核心部件松耦合变压器因存在大气隙,导致其漏感较大,无法有效地提高耦合系数,从而限制了系统效率的提升。为解决该问题,首先对旋转式松耦合变压器进行等效建模与漏感分析,针对常见绕组存在的缺陷进行了改进设计,提... 旋转式无线励磁系统的核心部件松耦合变压器因存在大气隙,导致其漏感较大,无法有效地提高耦合系数,从而限制了系统效率的提升。为解决该问题,首先对旋转式松耦合变压器进行等效建模与漏感分析,针对常见绕组存在的缺陷进行了改进设计,提出PCB 绕组结构。利用Ansys/Maxwell 仿真分析软件确定该优化结构的可行性。设计S-S 谐振补偿方案,运用Simplorer 与Maxwell 进行联合仿真,进一步验证该方案的优化程度。最后搭建实验平台,对改进前后松耦合变压器在较大气隙条件下的耦合系数与传输效率进行对比,验证了所提方案的合理性。 展开更多
关键词 旋转式 无线励磁系统 松耦合变压器 绕组优化
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基于多物理场耦合分析的水下副边旋转阵列式LCT温升研究
3
作者 程志远 刘亭亭 +2 位作者 张志芹 宋晓逸 吴海丽 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第6期2367-2377,I0028,共12页
松耦合变压器(loosely coupled transformer,LCT)是实现水下无线电能传输(wireless power transfer,WPT)的核心组件,一般需满足简易充电对位、强抗偏移能力、轻量化及低电磁辐射与温升需求。为此,首先提出一种副边旋转阵列式水下LCT结构... 松耦合变压器(loosely coupled transformer,LCT)是实现水下无线电能传输(wireless power transfer,WPT)的核心组件,一般需满足简易充电对位、强抗偏移能力、轻量化及低电磁辐射与温升需求。为此,首先提出一种副边旋转阵列式水下LCT结构,该结构配合所设计的笼状对接装置,简化充电对位同时可有效防止径向偏移,由于拾取机构采用旋转阵列式磁芯结构,极大降低了自主式水下航行器(autonomous underwater vehicles,AUV)负重,进而提高AUV的机动性与续航能力。关于水下LCT温升研究,鉴于传统三维电磁模型和传热原理难以估计水下LCT不均匀损耗与温度分布,利用COMSOL搭建水下LCT电磁-热-流多物理场耦合仿真模型,同时为实现热点分布的精准计算,建模过程中充分考虑海水涡流及外壳等相关因素对水下LCT温升的影响。仿真与实验结果表明,所建立的物理模型热点与实际测量值最大误差仅为2.13%,模型温升分布规律能够较准确反映实际情况,验证了该模型的有效性与合理性。结果可为水下LCT优化散热进而提升水下WPT系统性能、寿命及可靠性提供一定理论依据。 展开更多
关键词 水下无线电能传输 旋转阵列式松耦合变压器 多物理场耦合 热点分布 轻量化
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基于高频材料特性分析的旋转式松耦合变压器结构设计 被引量：5
4
作者 冯超 张艳丽 +2 位作者 任自艳 张殿海 綦艳丽 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第S01期22-29,共8页
为提高旋转变压器耦合性能、减小铁心尺寸,该文提出一种以纳米晶带材为铁心材料的新型旋转式松耦合变压器,用来为旋转设备供电。基于实验室现有的高频磁特性测量系统,测量并分析了正弦波和方波激励下软磁铁氧体与纳米晶带材的磁特性。... 为提高旋转变压器耦合性能、减小铁心尺寸,该文提出一种以纳米晶带材为铁心材料的新型旋转式松耦合变压器,用来为旋转设备供电。基于实验室现有的高频磁特性测量系统,测量并分析了正弦波和方波激励下软磁铁氧体与纳米晶带材的磁特性。尝试采用纳米晶带材替代块状铁氧体做旋转式松耦合变压器铁心材料,由于铁心材料形状的改变,传统罐式旋转式松耦合变压器结构不再适用于纳米晶铁心,该文提出两种新型结构的旋转式松耦合变压器。基于磁场数值仿真平台,分析了这两种旋转式松耦合变压器在实际工况下的瞬态特性,计算了耦合系数和铁心损耗,讨论了上述旋转式松耦合变压器铁心结构及相应的绕组结构的可行性,为旋转式松耦合变压器的性能提升提供一个新的思路。 展开更多
关键词 旋转式松耦合变压器 高频材料 铁心结构 绕组结构
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基于松耦合旋转变压器漏感的超声波电源的研究 被引量：1
5
作者 吴聪苗 皮钧 +1 位作者 林坤艺 杨光 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第10期46-49,共4页
松耦合旋转变压器可用于实现旋转超声加工,为了解决其在变压器初、次级引入漏感的问题,充分利用漏感设计超声波电源。针对壶型磁芯的松耦合变压器,分析得到漏感的计算公式,为定量分析提供基础。利用次级漏感作为匹配电感,加入串-并联电... 松耦合旋转变压器可用于实现旋转超声加工,为了解决其在变压器初、次级引入漏感的问题,充分利用漏感设计超声波电源。针对壶型磁芯的松耦合变压器,分析得到漏感的计算公式,为定量分析提供基础。利用次级漏感作为匹配电感,加入串-并联电容实现与压电换能器的调谐匹配,使变压器次级负载变为纯阻性,得到了实现匹配的条件。利用初级漏感与开关管的寄生电容谐振实现ZVS,分析了不对称半桥逆变电路的开关过程,得到了实现ZVS的条件。最后通过实验验证该方法可行。 展开更多
关键词 松耦合 变压器 漏感 旋转超声 超声电源 ZVS
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基于ICPT系统的新型旋转式变压器 被引量：1
6
作者 付兴武 黄伟义 +1 位作者 杨玉岗 丁晶晶 《电源学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期125-130,共6页
旋转式非接触电能传输技术,基于电磁感应耦合定律,利用电力电子变换器和旋转变压器实现电能从静止端到旋转端非接触传输,从而取代导线、电刷和滑环,提高了供电的可靠性和安全性。针对以往罐式松耦合变压器在气隙较大的情况下耦合效果较... 旋转式非接触电能传输技术,基于电磁感应耦合定律,利用电力电子变换器和旋转变压器实现电能从静止端到旋转端非接触传输,从而取代导线、电刷和滑环,提高了供电的可靠性和安全性。针对以往罐式松耦合变压器在气隙较大的情况下耦合效果较差,提出了一种基于罐式变压器的改进结构,用串联(S拓扑)补偿系统提高能量传输效率。建立松耦合变压器的仿真模型,对新型松耦合变压器同罐形松耦合变压器进行对比分析。搭建实验平台,对新型松耦合变压器在大气隙条件下耦合效果进行验证。 展开更多
关键词 松耦合变压器 无线电能传输 旋转式 谐振补偿
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基于非接触式供电系统的新型旋转变压器设计与优化 被引量：4
7
作者 李柏江 李岩松 +1 位作者 王思涵 刘君 《电测与仪表》 北大核心 2018年第9期126-130,共5页
针对非接触供电系统存在传输效率低,使用场合局限等问题,文中通过COMSOL仿真软件设计出了一种新型可旋转松耦合变压器,并以其为核心元件搭建了实验平台。以提高系统传输效率为主要目的,针对不同影响因素测试了变压器在静止和旋转两种状... 针对非接触供电系统存在传输效率低,使用场合局限等问题,文中通过COMSOL仿真软件设计出了一种新型可旋转松耦合变压器,并以其为核心元件搭建了实验平台。以提高系统传输效率为主要目的,针对不同影响因素测试了变压器在静止和旋转两种状态的传输性能,并对实验过程中出现的功率因数波动问题进行分析解决。最后通过仿真数据与实验结果的比较对变压器进行优化。 展开更多
关键词 非接触供电系统 可旋转松耦合变压器 传输效率 功率因数波动
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旋转超声振动加工中非接触电能传输特性研究 被引量：5
8
作者 谢鸥 李华 +1 位作者 曹洋 徐翔 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第5期736-740,共5页
针对旋转超声振动加工中接触式电能传输方式存在的弊端,提出了一种非接触电能传输系统。建立了非接触电能传输松耦合感应模型,理论分析了电能传输效率的影响因素,对松耦合变压器原/副边进行了阻抗匹配;仿真分析了系统电压增益、原/副边... 针对旋转超声振动加工中接触式电能传输方式存在的弊端,提出了一种非接触电能传输系统。建立了非接触电能传输松耦合感应模型,理论分析了电能传输效率的影响因素,对松耦合变压器原/副边进行了阻抗匹配;仿真分析了系统电压增益、原/副边功率及传输效率随负载和松耦合变压器设计参数的变化规律;实验研究了系统传输效率和电源频率、磁芯间距之间的影响关系,证明了方案的可行性。 展开更多
关键词 旋转超声振动加工 非接触电能传输特性 松耦合变压器 传输效率
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非接触式励磁电源的谐振补偿分析 被引量：14
9
作者 闫美存 王旭东 +1 位作者 刘金凤 于勇 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期45-53,共9页
针对新能源汽车驱动电机励磁系统中电刷与集电环对整车运行带来安全隐患的问题,提出了一种非接触式同步电机转子励磁的方法,并采用了谐振补偿方法以提高非接触式励磁能量传输效率。研究了非接触式励磁系统的工作原理与系统结构,建立了... 针对新能源汽车驱动电机励磁系统中电刷与集电环对整车运行带来安全隐患的问题,提出了一种非接触式同步电机转子励磁的方法,并采用了谐振补偿方法以提高非接触式励磁能量传输效率。研究了非接触式励磁系统的工作原理与系统结构,建立了松耦合变压器的互感模型并分析了松耦合变压器的特性,给出了非接触式励磁电源谐振补偿系统的设计原理,分析了非接触式能量传输系统的传输特性。仿真与实验结果表明:采用串联-串联谐振补偿方式可以对非接触式变压器中漏感所带来的效率损失进行有效的补偿,能够增加变压器副边电流与电压的幅值;当电源工作在完全谐振状态下时,通过谐振补偿可大幅提高非接触式同步电机励磁电源的传输效率。 展开更多
关键词 无刷直流电机 非接触式励磁 松耦合变压器 谐振补偿 励磁电源
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旋转超声振动加工非接触电能传输系统设计研究 被引量：1
10
作者 谢鸥 李华 周莲 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2018年第4期125-129,共5页
针对旋转超声振动加工中接触式超声频、大功率电能传输存在的问题,提出基于电磁耦合感应的非接触电能传输方法。理论分析了非接触松耦合变压器的参数设计,建立了以压电换能器和松耦合变压器为总负载的原边电端阻抗匹配模型。实验研究了... 针对旋转超声振动加工中接触式超声频、大功率电能传输存在的问题,提出基于电磁耦合感应的非接触电能传输方法。理论分析了非接触松耦合变压器的参数设计,建立了以压电换能器和松耦合变压器为总负载的原边电端阻抗匹配模型。实验研究了电源频率、磁芯间距对电能传输效率的影响,测试了系统工作过程中磁芯的温升变化,结果表明所设计的非接触电能传输系统能够满足旋转超声振动加工要求。 展开更多
关键词 非接触电能传输 旋转超声振动加工 松耦合变压器 阻抗匹配
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