电场耦合式非导体接触供电稳压稳流技术研究

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1、犬大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士奪位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ电场耦合式非导体接触供电稳压稳流技术研究电力电子与电力传动作者姓名絲Ｉ教＾指导教师２０１５６答辩日期＾＾＿＿＾硕士学位论文电场賴合式非导体接触供电稳压稳流技术研究ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｔｅａｄｙＶｏｌｔａｇｅａｎｄＣｕｒｒｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆＣａａｃｉｔｉｖｅｌＣｏｕｌｅｄＣｏｎｔａｃｔｌｅｓｓＳｕｌｐｙｐｐｐｙ作者姓名：伍红霞学

2、科：、专业电力电子与电力传动学号：２１２１３０４３指导教师：陈希有－０－完成日期：２０１５５０３大違理工丈摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意

3、承担相关法律责任。学位论文题目：电场耦合式非导体接触供电稳压稳流技术研究作者黎名：化日期：年６月日一大连理工大学硕士学位论文摘要ｏｎｔａｃｔｌｅｓｓＰｏｗｅｒＴｒａｎｓｆｅｒＰＴ工程领域的研非接触电能传输（Ｃ，Ｃ）技术是当前电气一究热点之。它利用磁场、电场、超声波等，将电能以非电气接触的方式传输给静止或者移动的用电设备。与传统的电能传输方式相比，它能够消除接触火花和机械摩擦，解决导线难以通过的问题，具有便捷、安全、灵活等优点，在便携式电子产品、生物医学、能源交通、水下、矿井等领域具有广阔的应用前景。近年来，电场親合式

4、非接触电能传输（ＣａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙｏｕｐｅｄＣｏｎｔａｃｔｌｅｓｓＰｏｗｅｒＣｌＴｒａｎｓｆｅｒ，ＣＣＰＴ）技术因其独特的优势引起了学者们的广泛研究，具有较高的实用价值。本文重点研究了电场稱合式非导体接触供电的稳压稳流技术，以实现稱合电容或负载改变情况下的电能稳定传输。在研究过程中，主要做了以下工作：为了开展研究工作，ＣＣＰＴ简要介绍了系统的总体结构，详细分析了其中的高频逆变电路、电场親合机构以及补偿电路三个部分，并总结了ＣＣＰＴ系统的特点。为了向稱合电容提供高频电能，研究了双Ｅ类逆变器。分析了具体工作模态，详细推导了元件参

5、数计算公式，并对ＰＷＭ控制电路和驱动电路进行了分析。利用仿真和实验手段，验证了双Ｅ类逆变器的高效性。，包括稳压输出和稳流输出，研究了ＣＣＰＴ系统电路的稳定输出特性。在基波条件下，设计了阻抗变换电路，在親合电容或负载在允许范围内变化时基于谐振原理，负载上可以得到有效值近似不变的电压和电流，从而避免了相对复杂的频率跟踪技术。利用电力电子仿真软件ＰＳＩＭ搭建了相应的仿真模型，对基于双Ｅ类逆变器的ＣＣＰＴ系统负载端的稳压和稳流输出特性进行了仿真研究，并依据理论分析和仿真结果搭建实际系统，利用仿真和实验，对原理和设计进行了验证。结果说明，賴合电容或负

6、载在允许范围内变化时，所设计的ＣＣＰＴ系统仍能够输出稳定的电压和电流，增强了ＣＣＰＴ系统电路对親合电容变化和负载变化的适应性。关键词：电场耦合；非接触电能传输；双Ｅ类逆变器；稳压输出；稳流输出－－１电场稱合式非导体接触供电稳压稳流技术研究ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｔｅａｄＶｏｌｔａｅａｎｄＣｕｒｒｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｉｅｓｏｆＣａａｃｉｔｉｖｅｌｙｇｇｐｙＣｏｕｌｅｄＣｏｎｔａｃｔｌｅｓｓＳｕｌｐｐｐｙＡｂｓｔｒａｃｔＣｏｎｔａｃｔｌｅｓｓｐｏｗｅｒｔｒａｎｓｆｅｒ（ＣＰＴ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ

7、ｙｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｃｕｓｅｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓｏｆａｒ．Ｉｔｕｓｅｓｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ，ｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｏｒｕｌｔｒａｓｏｕｎｄｔｏｔｒａｎｓｆｅｒｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｎｅｒｔｏｒｅｌａｔｉｖｅｒｅｓｔｏｒｍｏｖｉｎｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｕｉｍｅｎｔｓｉｎｔｈｅｃｏｎｔａｃｔｌｅｓｓｆｏｒｍ．ｇｙｇｑｐＣｏｍａｒｅｄｗｔｔｅｔｒａｄｔｏｎａｏｗｅｒｔｒａｎｓｆｅ