多负载移动式ICPT系统的研究.pdf

《多负载移动式ICPT系统的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第48卷第3期电力电子技术Vo1．48．No．32014年3月PowerElectronicsMarch2014多负载移动式ICPT系统的研究张海波，何志红，邹爱龙，王慧贞s(1．江西洪都航空工业集团有限责任公司，江西南昌330024；2．中船重工第七二四研究所，江苏南京211106；3．南京航空航天大学，江苏南京210016)摘要：针对目前感应非接触电能传输(ICPT)系统在负载可变或多负载时存在的问题，对多负载移动式ICPT系统进行了研究。介绍了多负载移动式ICPT系统主要结构及关键的技术问题。建立了

2、多负载移动式ICPT系统的电路模型，研究了工作频率对系统传输功率的影响．给出了系统参数设计方法。建立了系统的传递函数模型，提出恒流控制策略，分析了等效负载的变化范围，并进行了仿真和实验验证。关键词：感应非接触电能传输；多负载；移动式中图分类号：TM92文献标识码：A文章编号：1000—100X(2014)03—0048—03ResearchAboutaMovableICPTSystemWithMulti．1oadZHANGHai—bo，HEZhi-hong，Z0UAi—longa，WANGHui—zhen

3、(1．J／angxiHongduAvi~ionIndustryGroupCo．，Ltd．，Nanchang330024，China)Abstract：Accordingtotheproblemsofmuhiloadinductivelycoupledpowertransfer(ICPT)s~tem，themainprob-lemsofmovableICPTwithmulti·loadisanalysed．Themainstructureandkeyissuesarepresented，andthecirc

4、uitmodelofICPTisbuilt．Theefectofthefrequencyonthepowertransmissionisanalyzedandthedesignmethodofsystemparametersayepresented．Thetransferfunctionmodelofthesystemisbuiltandtheconstantcurrentcontrolmethodisputforward．Therangeofvariationoftheequivalentloadisa

5、nalyzed．Simulationandexperimentaletakentoverifytheanalysesandmethods．Keywor~：inductivelycoupledpowertransfer；multi·load；movable1引言2多负载移动式ICPT系统IC的基本原理是利用电磁感应将电能转化2．1多负载移动式ICPT系统的结构为磁能．在比较大的气隙内通过磁场将能量从初图1示出多负载移动式ICPT系统，系统主要级传递到次级。ICPT无需导体直接接触，不会产由初级和次级两部分构

6、成。每个次级由拾电器、次生火花，绝缘效果好，没有裸露导体，安全性能高，级补偿电路和负载构成，次级可有多个且可沿导维护成本低。ICPT安全、方便、低维护的特点使得轨移动；初级主要由导轨、初级补偿电路、逆变电其在交通运输、航空航天、医疗等方面具有广泛的路和直流电压源组成[2]。应用前景⋯。在移动式ICPT系统中，为使负载能够移动，耦合线圈的初级(供电侧)要做成导轨形式，且没有磁芯，这就大大降低了初次级耦合线圈的耦合系数．为弥补低耦合系数造成的传输功率较低的拾电器(次级)问题，就必须增大初级电流的频率和幅值。多

7、负载导ICPT系统中。存在着负载变化引起系统谐振频率(初变化，负载间相互干扰及系统所能承受的负载变化范围等问题，因此必须采用合适的补偿电路和图1多负载移动式ICP，r系统示意图控制方法。在此主要对以上问题进行了研究，并提Fig．1SchematicdiagrammovableICsystemwithmulti—load出了解决办法。拾电器线圈和导轨互相耦合，构成非接触电定稿日期：2013—12—30能传输的电能传输机构——松耦合变压器，松耦作者简介：张海波(1976一)，男，江西萍乡人，高级工程师，合变压

8、器可等效为一个漏感较大、耦合系数较低研究方向为飞机电气。的变压器，也可等效为两个互相耦合的电感[3]。导48多负载移动式ICPrr系统的研究轨中流过较高频率(几十千赫兹)的正弦交流电流，由图3可见．在=1处系统的有功功率接近最大在拾电器线圈中感应出电流，从而实现电能传输。有功功率输出点，无功功率接近零；而且随着A增由于松耦合变压器漏感大，所以初、次级均需添加大，最大有功功率输出点向∞=1处靠近，但有功补偿电路，补偿电路主要为了