基于X切薄膜铌酸锂的4×4 MMI耦合器的设计和制造

针对多模干涉(MMI)耦合器存在尺寸大、插入损耗高、工艺复杂的问题,在基于X切薄膜铌酸锂(X-cut TFLN)平台上设计了一种基于横电(TE)模式的4×4 MMI耦合器,采用三维时域有限差分(FDTD)方法对MMI区域长度及宽度进行仿真优化,最后根据优化结果并利用电感耦合等离子体(ICP)刻蚀方法在该平台上制造4×4 MMI耦合器。仿真结果表明,优化后的4×4 MMI耦合器总插入损耗为0.36 dB,实际测量插入损耗为0.78 dB。

小型非接触式电能传输系统的设计与实现

根据非接触式电能传输系统的实际应用,提出了该类系统的设计原则,并讨论了两种具体实现方案。针对以高频逆变原理为核心的系统构成,分析了其各组成部分的具体设计,给出了实验电路及参数,实现了一套完整的非接触式电能传输系统的样机。在此基础上,对样机进行了性能测试,给出了实验波形和测试数据。结果表明,该样机在气隙为7mm时,耦合器的耦合系数达到0.415,样机整体效率达到56.7%,这为非接触式电能传输系统实现大气隙、高效率的实际应用提供了实验依据。

感应充电技术的发展与应用

感应充电是一种利用电磁感应原理通过非接触的耦合方式进行能量传递的新型充电方式,它的出现弥补了传统传导充电的不足,且具有安全性好、适应性强和操作方便等优点,易于实现自动充电。感应充电技术目前主要用于电动汽车充电,且在大型移动机电设备、无缆机器人等其他诸多领域也有着广泛的应用前景。

电磁感应式随钻数据传输系统的研究

针对现有钻井液脉冲无线随钻测量技术不能满足钻井新技术发展要求的问题,对基于电磁感应式智能钻杆通信技术进行了理论及试验研究。该技术是一种利用电磁感应原理通过非接触的耦合方式进行信号传递的通信方式,非接触式耦合器是其关键部分。实验室模拟智能钻杆研究表明,对实际电感线圈建立合理的等效电路模型是其技术难点之一,而中继节的电路必须进行适当的信号调理滤除干扰噪声,同时还必须考虑电池供电带来的功率限制问题。实际应用中,还需考虑到外界的电磁干扰、系统所处的高温环境以及震动等影响因素。

HIRFL新B1聚束器耦合环的设计与计算

通过将聚束器腔体等效为 RLC并联回路 ,求得了功率馈入耦合环与腔体的互感及自感的公式 ,根据对腔体的计算结果求出了在聚束器的工作频段内达到阻抗匹配所要求的互感变化范围 ,并在该互感变化范围内设计了可移动的耦合电感环 ,计算了它的自感及整个腔体的剩余电感。

中压配电网载波通信卡式电感耦合器耦合模型

为满足载波信号在中压配网电缆线路的耦合通信要求,需要高耦合效率的卡式电感耦合器。提出一种中压配网载波通信卡式电感耦合器耦合模型,并对其耦合效率进行了分析。首先在卡式电感耦合器结构型式及电缆线路结构特征基础上,分析卡式电感耦合器的耦合机理。然后结合罗氏线圈与松耦合变压器模型,推导卡式电感耦合器的耦合数学模型,修正卡式电感耦合器互感系数。并利用ansoft电磁软件搭建仿真模型,验证所推导的卡式电感耦合器耦合数学模型的正确性。最后利用耦合器数学模型及仿真模型,分析卡式电感耦合器不同影响因子:耦合器磁环气隙、磁环相对磁导率、绕组匝数以及耦合器骨架尺寸对电缆侧电压耦合效率的影响。仿真结果与计算结果均表明,所提耦合器数学模型能够准确地反映耦合器的耦合情况,为电力线载波技术在智能配电网中的实用化提供了较好的分析方法和理论依据。

智能钻杆磁感应传输技术及其信道特性分析

分析感应耦合原理并制作耦合器,将仿真与实测相结合,在高频变压器模型基础上建立单个耦合器的准确电路模型。然后对多节耦合器连接的电路特性进行分析,得到每增加一个耦合器就增加了一个谐振回路的规律,进而得到磁感应传输信道的电路模型。针对多级信号传输的衰减问题,采用电容补偿的方法,增加谐振频率点的幅值以提高信号传输效率。最后,建立用于随钻信息磁感应传输的实验系统,验证磁感应信道电路模型的有效性。选取模型中的两个谐振点作为通信频点,在20节的传输系统中实现了115.2 kbit/s的通信速率。

双盘式磁力耦合器输出转矩模型及实验研究

从电磁感应的角度出发,提出了简化的永磁体阵列三维模型,基于洛伦兹定律建立了转矩的解析模型,并对其展开了研究,给出了双盘式磁力耦合器动态特性的影响因素。利用有限元法及试验研究对所提出的转矩解析模型进行验证,该研究为磁力耦合器的设计提供了理论依据。

同轴联接双电机驱动系统建模及仿真

在交流传动系统试验中,由于客观条件的限制,一些电机的动态特性难以直接观测甚至无法获得,如电机的电磁转矩、实际磁链大小与位置,这给试验分析过程带来了困难。基于自适应全阶磁链观测器和转矩传感器模型,建立了能量互馈型同轴联接双感应电机交流驱动系统对应的双电机矢量控制系统的仿真模型,能够实现对系统的各种动态响应进行直接观测与测试,为实际系统控制方案的分析与研究提供了良好的参考。

长输管道站场埋地管网区域阴极保护技术的应用

为了促进油气管道站场区域性阴极保护实施达到预期效果,文中采用综合归纳总结的方式分析了区域阴极保护设计应用的技术特点,介绍了区域阴极保护技术的设计原则和计算内容,提出了区域阴极保护技术实施中需要关注的问题和技术对策,对于站场区域阴极保护技术的开展具有一定的借鉴作用。

电感耦合等离子体发射光谱法定量测试成色剂中的锰等微量金属元素

应用电感耦合等离子体发射光谱技术 ,首次建立了定量测试成色剂中的锰等 9种微量金属元素的方法。采用湿法消解对成色剂样品进行了前处理。讨论了ICP AES同时测定成色剂中 9种微量金属元素时 ,利用功能强大的化学工作站对物理干扰和背景的消除。实验结果表明 ,建立的方法准确、快速 ,相对标准偏差均小于 1 0 0 %。被测元素工作曲线的线性相关系数r≥ 0 9999。

电磁场理论中几何化、数论消发散方法(Ⅲ)——对称分析及柱对称模型电容系数解析式

该文对GNES方法中出现的各种对称性作了系统的分析,并指出当同时具有上下、左右对称的组态,需独立计算的矩阵元数目可以减至原来的1/8.该文同时给出柱对称模型定向耦合器的电容系数的严格解析式 ,它可作为GNES方法的初级近似和数值核对基准.

10 kV油浸纸电缆载波信道测试与分析

利用电力电缆屏蔽层进行载波信号传输,已成为配电自动化一种重要的通信方式,然而一些特种电缆是否可以实现载波通信也成为配电自动化通信建设的一个研究重点。文章介绍了一条典型的10 kV油浸纸电缆线路,并对其电缆阻抗、噪声、传输衰耗特性进行了全面的测试。测试结果和试验统计数据显示,采用卡接式电感耦合方式的油浸纸电缆满足载波组网通信可靠性要求,可以作为载波通信的信道,为城市小区配电自动化系统的通信系统提供了一种廉价且方便的解决方案。

电力线宽带载波通信在智能配网中的应用

随着智能配电网的建设发展,电力线宽带载波可以成为现有的电力通信光纤骨干网络的延伸或补充。文章论述了基于正交频分复用技术的电力线宽带载波通信在配网中的应用,在10 kV配网中压系统中,传输带宽可达到10 M以上,满足配网中各种业务的需求,提供了更高的频谱利用率、更快的通信传输速率、更好的抗信道衰弱性能以及更高的可靠性。

中压环网结构的电缆屏蔽层传输特性的测试与分析

利用电力电缆屏蔽层进行载波信号传输,已成为国内外相关机构的研究热点。文章介绍了一个典型的由8段电力电缆通过线路开关连接成的环网结构,并对其供电电缆屏蔽层信道的传输特性(阻抗、噪声、传输特性)进行了全面的测试。测试结果和试验统计数据显示,采用高频桥接的多级电缆屏蔽层信道的传输特性基本满足载波组网通信可靠性要求,可以作为载波通信的信道,为城市小区配电自动化系统的通信系统提供了一种廉价且方便的解决方案。

基于串联谐振变换器的感应式电能传输系统研究

摘要：为提高装甲车辆蓄电池充电装置的环境适应性和安全性，解决传导式电能传输不适合旋转部件的难题，提出一种基于串联谐振式变换器的感应式电能传输系统．该系统是采用旋转式耦合器，以耦合器的漏感为谐振电感，应用全桥式串联谐振功率变换器的电能传输系统．利用所设计的感应式电能传输试验装置，进行了不同气隙条件下的功率传输和初、次级电流对比试验，试验结果表明：随着耦合器气隙增大，电能传输效率呈现斜率渐缓式减小趋势，励磁电感减小，励磁电流变大，耦合器的铁损增加，系统的功率因数降低．

电感耦合等离子体发射光谱法定量测试成色剂中的微量元素Au,Sn和Pd

应用电感耦合等离子体发射光谱技术,建立了定量测试成色剂中微量金属元素Au,Pd,Sn的方法.采用湿法消解对成色剂样品进行了前处理.讨论了ICP＿AES测定成色剂中微量金属元素时,利用功能强大的化学工作站对物理干扰和背景的消除.实验结果表明,建立的方法准确、快速、检测限低,相对标准偏差小于1.00%,回收率为96%～102%.被测元素工作曲线的线性相关系数r≥0.999950.

水下航行器感应式无线电能传输技术研究综述

感应式无线电能传输技术(inductive power transfer,IPT)为水下航行器长时间连续工作的电能补给问题提供了有效的解决方式,具有很好的应用前景。文中分别从理论和应用研究两方面对水下IPT技术的研究热点问题进行讨论,主要包括海水涡流损耗计算、系统建模、磁耦合机构设计和抗偏移系统设计。最后,从深远海环境适应性、系统互操作性、电能数据混合传输及系统级优化设计4个方面探讨该技术未来可能的发展趋势。

带有大中继线圈的无线充电磁耦合器抗偏移特性研究

感应式电能传输技术在电动汽车实际应用中不可避免地出现原副边线圈相对位置错位,这会导致系统效率下降、线圈过流等一系列问题。针对这些问题,提出一种带大中继线圈的三线圈磁耦合器结构用于提升系统抗偏移能力。结合解析法和有限元法,分析了影响系统效率的关键因素,研究了不同补偿参数下三线圈磁耦合器传输性能以及不同偏移程度下两线圈和三线圈的互感和损耗的变化规律,并验证了含大中继线圈的三线圈磁耦合器在提升抗偏移能力方面的独特优势。在此基础上,提出基于两线圈和三线圈切换的具有强抗偏移能力的磁耦合器优化设计方法。设计并研制了线圈尺寸为400 mm×400 mm的磁耦合器样机,实验结果表明在偏移尺寸达到线圈尺寸50%、输出功率为3 kW的情况下,磁耦合器效率可达95%,相比传统两线圈磁耦合器效率提升5%。

大功率微带定向耦合器的设计

介绍了一种S波段25 dB大功率微带定向耦合器的设计方法及测试结果。为了对大功率微波信号进行较为准确的检测,微带耦合器需具有抗大功率串扰强、带内平坦度好、插损小的性能。文中采用电感补偿平衡奇偶模相速技术,由二元概念和容性补偿奇偶模相速的理论,分析出电感补偿电路的设计参数,用Ansoft HFSS软件进行仿真与优化,实现了高性能大功率微带定向耦合器。微带电路加工在Rogers RT/duroid 6002基片上,分别用10 W和300 W固态发射机对其抗大功率串扰的性能进行了测试。经实测数据分析,所设计的耦合器在工作频带内,插损小于0.3 dB,带内波动低于1 dB,方向性大于9 dB。