稳压系统在非接触感应电能传输系统中的应用

非接触感应电能传输系统利用电磁感应耦合技术,解决了相对转动时能量的安全传输问题。电压的波动将严重影响用电设备的正常工作,着重研究了可控偏心器中非接触感应电能传输系统的稳压部分,并设计了一套大功率稳压电源。通过稳压系统的性能实验,测试出稳压系统可以提供48 V稳定的直流电。实验表明该稳压电源系统性能良好,具有稳压效果好、纹波小的优点,并且工作可靠。为非接触感应电能传输系统应用于旋转导向钻井系统提供了依据。

非接触式电能传输系统功率及效率影响因素

搭建以实验模型为基础的非接触式电能传输系统仿真计算模型,考虑该系统实际应用中疏松耦合变压器可能出现的不理想工作情况,利用ANSYS有限元仿真软件分析变压器不同气隙厚度、横向、纵向不同侧移距离下电感参数的变化趋势,通过实验举例验证上述仿真计算的可行性。实现疏松耦合变压器原副边两侧电路的解耦,对不同频率下的系统进行电容补偿,分析变压器原副边分别谐振情况下系统功率和传输效率的影响因素,研究系统功率和效率随负载电阻、频率和电感参数的变化规律,为提高非接触式电能传输系统的优化设计提供参考。

非接触式电能传输系统中疏松耦合变压器电感参数的计算分析

研究了非接触式电能传输系统中疏松耦合变压器的电感参数。建立了一种疏松耦合变压器模型,通过求解有限元磁场方程,采用能量增量法和能量法计算电感参数;同时,利用实验的方法获取不同气隙下疏松耦合变压器的自感和互感。通过将计算结果与实验数据对比,分析基于能量增量法和能量法计算电感的准确性和合理性。在不同气隙宽度下,研究疏松耦合变压器励磁非线性受到的影响,考察不同方法计算电感参数的误差和适用性,通过分析得到计算电感参数的有效方法,为进一步开展疏松耦合变压器励磁特性研究奠定基础。

高频逆变电路在非接触感应电能传输系统中的应用

针对可控偏心器中非接触感应电能传输系统的电源部分,分析了高频逆变电路的主电路及控制电路的性能,利用Multisim软件对全桥逆变电路进行仿真分析,并设计制作出了高频逆变电路。通过对全桥逆变电路的性能实验,测试出逆变电源的最大输出功率可达300 W,输出频率可调,范围可从0 Hz达到100 kHz,为非接触感应电能传输系统应用于旋转导向钻井系统提供了依据。

可控偏心器中非接触感应电能传输系统的研究与实现

为了解决旋转导向偏心器中电泵机和发电机之间的物理间隙所造成的电能传输问题,设计出了非接触感应电能传输系统,并对影响电能传输效率的主要因素进行了研究。结果表明：耦合器的间隙距离越大,耦合器的传输效率越低;耦合器的最佳工作频率为38 KHz;高频逆变电源的输出功率在280-300 W之间时,系统间电能的传输效率可以达到85%。

基于模糊算法的MCR-CPT移相控制策略研究

为提高磁耦合谐振式非接触电能传输(MCR-CPT)系统的电能传输质量,针对PID控制器在系统工况发生变化时适应性较差、无法及时更新和抗干扰能力弱的问题,提出一种适用于移相全桥CPT系统双闭环双输入模糊PID控制策略,并在此基础上以电压环为例,改进成三输入模糊PID控制策略,利用模糊控制分析工况变化,在线整定PID控制器的相关参数,从而稳定系统输出。仿真与实验证明了基于模糊PID算法的MCR-CPT移相控制策略具有良好的鲁棒性与抗干扰能力。

嵌入式控制系统在CPT系统中的应用

对非接触式电能传输系统(简称CPT系统)的总体设计、功能设计和决策控制层硬件架构设计进行了介绍.提出了一种在CPT系统中应用ARM作为决策层,利用DSP实现实时控制的体系架构.在此基础上建立起硬件架构,并给出了系统的程序流程.

可分离变压器的数学模型及仿真研究

针对可分离变压器气隙和漏磁较大等特点,采用耦合电感理论分别建立无补偿、一次侧补偿及双侧补偿时的状态空间数学模型,同时在MATLAB/Simulink中也建立相应的仿真模型,分析了运行频率及绕组补偿对可分离变压器运行性能的影响。仿真结果验证了所建模型的正确性和有效性,表明了双侧补偿技术可以大大提高可分离变压器的电能传输能力。