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题名同轴多层筒式空心线圈自感和互感解析计算方法
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作者
陈彬
姜鹏飞
万妮娜
冯昱璋
黄力
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机构
三峡大学电气与新能源学院
三峡大学湖北省输电线路工程技术研究中心
国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司
国网湖北省电力有限公司武汉供电公司
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出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第20期6270-6281,共12页
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基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(52107006)
湖北省自然科学基金面上项目(2021CFB149)资助。
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文摘
在电磁耦合的无线电能传输系统中,准确获取线圈电感参数是设计和优化无线电能传输系统的重要理论依据。现有的无线电能传输系统研究大多针对平面板结构线圈,同轴多层筒式空心线圈相比于平面板线圈具有更高的传输功率和传输效率。因此,该文针对同轴多层筒式空心线圈,提出了一种考虑高频涡流效应的自感和互感解析计算方法。首先,将单匝线圈截面离散等效为数量众多、形状相同的网格带电圆环单元,采用离散等效求和法推导出单匝线圈的自感和线圈间互感的解析式;然后,基于筒式空心线圈的整体结构以及考虑高频涡流效应,推导出基于第一类、第二类完全椭圆积分和开尔文函数的一、二次线圈自感和总互感计算的理论解析式;最后,以两种不同排布方式的筒式空心线圈为例,对比解析计算、有限元计算和实验测量结果,验证了所提解析法的可行性,同时也为筒式空心线圈的设计提供参考依据。
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关键词
无线电能传输
电感参数
筒式空心线圈
离散等效
涡流效应
解析计算
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Keywords
Wireless power transmission
inductance parameter
cylindrical type hollow coil
discrete equivalence
eddy current effect
analytical calculation
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分类号
TM724
[电气工程—电力系统及自动化]
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