有轨输送系统非接触供电传输性能的研究和改进

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1、NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringStudyandImprovementofTransmissionCharacteristicsofContactlessPowerSupplyforRailedTransportationSystemAThesisinMechanicalandElectronicEngineeringbyMengKaiAdvisedbyProf.LouPei

2、huangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2011承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立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的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编

3、入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要非接触供电是基于电磁感应原理的移动供电新技术，因其安全、灵活、环保的优点在物流装备中应用广泛。本文主要通过理论研究、仿真分析和实验验证的方法，研究了轨道式物料输送系统中非接触供电设备的传输性能，并提出系统改进方案。在电路特性研究中，本文建立了基于LCL谐振的系统电路模型，研究了理想状态下的系统功率、效率和次级输出等传输特性。分析了系统的谐振条件、阻抗特性和输出特性，探讨了系统工作频率、等效负载、原副边互

4、感等关键因素对传输性能的影响，为系统的设计和改进提供理论基础和依据。在能量特性研究中，定性和定量地分析了系统的传导损耗、开关损耗和耦合损耗，分别研究了各类损耗的机理、大小和改进措施，并对U型系统的损耗进行定量计算和分析，仿真研究了各类损耗的比重、改进前后的损耗变化以及系统输出波形。在性能改进研究中，重点探讨了初级变换器的功率因数校正、逆变控制和软开关技术，以及U型电磁结构的互感特性和结构改进，并仿真分析和对比了各种新型电磁结构的磁场、电压和耦合特性。在理论和仿真研究的基础上，为进一步提高系统可靠性，本文探讨了系统的热设计、电磁兼容设计和保护电路设计，

5、并给出了相应的回路设计方案。最后，在基于非接触供电的有轨运输小车应用平台上，对系统的改进效果进行了实验验证，对比了改进前后的逆变输出和系统输出，实验表明改进后的系统功率因数和传输性能得到显著提高。关键词：非接触供电，传输性能，损耗分析，电磁耦合I有轨输送系统非接触供电的传输性能研究与改进AbstractContactlesspowersupplyisanewtechnologyofmobilepowersupply,basedontheprincipleofelectromagneticinduction.Ithasbeenwidelyusedinl

6、ogisticsequipmentbecauseofitssafety,flexibleandclean.Thispaperstudiesthetransmissioncharacteristicsofcontactlesspowersupplysystemforrailedconveyingequipmentbytheoreticalanalysis,simulationandexperiment,thenimprovementmeasuresareputforward.Inthesuspectofcircuitcharacteristic,the

7、circuitmodelofLCLresonantsystemisestablished,theidealsystempower,efficiencyandthesecondaryoutputtransmissionperformanceisstudied,andtheresonancecondition,impedanceandoutputcharacteristicsareanalysised.Howerver,somekeyfactorssuchassystemoperatingfrequency,equivalentload,mutualin

8、ductanceetc.arediscussedinthepaper,whichprovidesthethe