无线电能传输系统三相相移控制逆变器研发

发布时间：2018-09-17 13:49

【摘要】：设计一种为无线电能传输系统提供高频交流电的三相相移控制逆变器。该逆变器由三相D类半桥逆变桥组成,其开关管运行于固定的切换频率下,通过调整各相半桥的驱动相位差来调节输出电压,从而实现无线电能传输系统功率的调节。对三相相移逆变器的主要性能,包括相移角与输出电压的关系、相电流、各相零电压切换状态等进行分析,并推导无线电能传输系统在使用相移控制和频率控制下的效率。开发三相的相移逆变器原型机并应用于无线电能传输系统,在两个外边长为90cm、70cm的平面矩形螺旋线圈间传输能量。实验表明当相移角从0°到120°之间调节时,在接收端10Ω电阻负载上接收到的功率从5.2kW到0变化。同时在最大输出功率时测得逆变器直流输入到接收端直流负载的DC-DC最大效率为94%。
[Abstract]:A three-phase shift control inverter is designed to provide high frequency alternating current for radio energy transmission system. The inverter consists of a three-phase D-type half-bridge inverter. The switching tube operates at a fixed switching frequency, and the output voltage is adjusted by adjusting the driving phase difference of each phase half-bridge, thus realizing the power regulation of the wireless power transmission system. The main performance of three-phase phase-shifted inverter is analyzed, including the relationship between phase-shifting angle and output voltage, phase current, zero-voltage switching state of each phase, and the efficiency of radio energy transmission system under phase-shift control and frequency control is deduced. A three-phase phase-shifted inverter prototype is developed and applied to a radio energy transmission system, which transmits energy between two planar rectangular helical coils with a length of 90 cm or 70cm on the outer side. The experimental results show that when the phase shift angle is adjusted from 0 掳to 120 掳, the power received on the 10 惟 resistor load at the receiving end varies from 5.2kW to 0. At the same time, the DC-DC maximum efficiency of DC input to DC load of the inverter is 94 at the maximum output power.
【作者单位】： 武汉大学自动化系;湖北第二师范学院物理与机电工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51677139)
【分类号】：TM464;TM724

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