电磁感应式无线充电发热与电磁辐射仿真研究

目前大多数对于无线充电电磁环境安全的研究都局限在电动汽车磁共振式无线充电,然而电磁感应式无线充电装置更接近人体,使用时间更长,本文针对电磁感应式无线充电导体异物易感应出涡流引起发热以及人体电磁辐射问题进行了仿真研究.无线充电系统结构参考Qi标准,首先利用参数电路对负载电阻、线圈间距及偏移距离对传输效率和输出功率的影响进行仿真;随后使用确定的参数仿真研究不同材质的导体异物在30 min内的温升.仿真结果表明:当导体异物正对线圈时温升明显,金银等材料的温度均可达100°C以上;当导体异物不正对线圈时,温升在可接受范围内.最后使用CST仿真得到电磁场强度、人体温度以及CEM43°C热剂量值,以此来体现电磁感应式无线充电对人体电磁辐射的非热效应及热效应,电场最大值0.6427 V/m,磁场最大值2.6940 A/m,人体大脑温度最高37.3°C,CEM43°C热剂量值0.0095,结果基本在正常参考值范围内.本文研究有利于电磁感应式无线充电装置的推广应用.

铁路机车牵引电机外壳接地方式仿真研究

对铁路机车牵引电机外壳的两种主要接地方式进行了仿真研究。研究发现,动力线使用非屏蔽线缆,通过第四根电缆使得机壳与牵引变流器连接的接地方式,在理想正弦波激励和含高次谐波的正弦波激励时,开关瞬间均容易产生高频瞬态磁场,轴电流有一个激荡过程,机壳和线缆温升较大;而动力线使用屏蔽线缆,机壳通过与车体最近点连接的接地方式,在理想正弦波激励时,开关瞬间能抑制大部分的高频瞬态磁场,对低频率的磁场抑制较弱,对轴电流的高频部分也能进行缓解,温升较低,但在含高次谐波的正弦波激励情况下,0时刻的瞬态磁场值还是偏高,轴电流也有较大的激荡,温升较高。本文对铁路机车的牵引电机外壳在不同情况下选择合适的接地方式具有参考意义。