无线电能传输系统磁场强度三维测量与分析

发布时间：2017-10-25 08:39

  本文关键词：无线电能传输系统磁场强度三维测量与分析

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【摘要】：磁场作为无线电能传输装置实现传能的介质,其分布情况对无线电能传输装置的研发有重要意义,通过对磁场分布情况的了解以及对比分析,可以对无线电能传输技术以及装置进行更有效的研究。目前通常利用磁场仿真对磁场情况进行了解,但仿真与实际情况之间会存在各种误差,因此实现对无线电能传输装置磁场分布情况的测量具有实际意义。本课题致力于研发一套适用于无线电能传输装置磁场分布情况测量分析的磁场强度自动测量装置,实现对无线电能传输装置磁场分布情况的测量与直观显示,即通过机械导轨结构带动磁场测量探头准确定位,对空间各点采集指定频率下的磁场强度值,对空间各点的磁场数据处理后,显示出磁场分布情况的三维曲面图,为无线电能传输技术及装置的研究提供支持。根据本课题的相关功能及技术要求,提出系统的整体设计方案,完成磁场测量装置,包括磁场测量系统、机械结构、导轨运动控制系统,并为系统开发了上位机软件系统。系统首先搭建了机械导轨结构,通过步进电机驱动导轨运动,对测量点进行准确定位;然后对无线电能传输装置产生的交变磁场进行测量;导轨运动与磁场测量都是在上位机软件控制下完成,最终上位机对测得数据进行处理,并且绘制出磁场分布情况的曲面图。利用研制的完整系统对实验室研发中的无线电能传输装置的实际磁场分布情况进行测量,并进行相应的对比分析。
【关键词】：无线电能传输 磁场测量 磁场分布曲面图
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM724
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题背景以及研究的意义10
• 1.2 国内外研究现状分析10-15
• 1.2.1 无线电能传输技术国内外发展现状10-14
• 1.2.2 磁场测量技术发展现状14-15
• 1.3 本课题主要研究内容15-16
• 第2章 磁场测量原理与步进电机驱动控制技术16-27
• 2.1 引言16
• 2.2 磁场测量原理16-20
• 2.2.1 磁场基本概念与定律17-18
• 2.2.2 交变磁场测量方法18-20
• 2.3 步进电机驱动控制技术20-26
• 2.3.1 步进电机基本概念与参数21-22
• 2.3.2 步进电机的细分驱动控制技术22-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 磁场测量系统的构建27-38
• 3.1 引言27
• 3.2 系统总体结构设计27-28
• 3.2.1 系统的实现功能27
• 3.2.2 系统的技术指标要求27-28
• 3.2.3 系统整体结构28
• 3.3 磁场测量部分设计28-33
• 3.3.1 磁场测量探头的选型28-30
• 3.3.2 磁场测量原理30-32
• 3.3.3 磁场测量部分功能实现32-33
• 3.4 机械结构设计33-34
• 3.5 运动控制系统设计34-37
• 3.5.1 运动控制部分整体设计34
• 3.5.2 电机的驱动控制34-35
• 3.5.3 系统运动控制的实现35-37
• 3.6 本章小结37-38
• 第4章 系统软件设计38-50
• 4.1 引言38
• 4.2 软件总体设计方案38-39
• 4.2.1 编程软件选择38-39
• 4.2.2 系统软件整体设计39
• 4.3 磁场测量模块软件设计39-42
• 4.3.1 磁场测量模块软件功能39-40
• 4.3.2 磁场测量模块软件实现过程40-42
• 4.4 导轨运动模块软件设计42-43
• 4.4.1 导轨运动模块软件功能42
• 4.4.2 导轨运动模块软件实现42-43
• 4.5 数据处理模块软件设计43-46
• 4.5.1 数据处理模块功能43-44
• 4.5.2 数据处理原理44
• 4.5.3 数据处理模块实现44-46
• 4.6 系统整体程序实现46-48
• 4.6.1 系统整体程序流程图46-47
• 4.6.2 系统整体程序实现细节47-48
• 4.7 本章小结48-50
• 第5章 实验与结果分析50-65
• 5.1 引言50
• 5.2 无线电能传输装置介绍50
• 5.3 无线电能传输装置磁场分布测量结果50-64
• 5.3.1 磁场测量系统实验步骤。50-51
• 5.3.2 不同插值方法结果与分析51-54
• 5.3.3 各方向磁场分量测量结果与分析54-59
• 5.3.4 空间不同平面测量结果对比分析59-62
• 5.3.5 不同磁芯结构设计测量结果对比分析62
• 5.3.6 无线电能传输装置B与C测量结果62-64
• 5.4 本章小结64-65
• 结论65-66
• 参考文献66-70
• 致谢70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 陈棣湘;潘孟春;罗飞路;;三维磁敏传感器的设计及误差分析[J];传感技术学报;2006年03期

2 王言章;程德福;王君;林君;;基于纳米晶合金的宽频差分式磁场传感器的研究[J];传感技术学报;2007年09期

3 于春来;朱春波;毛银花;陈清泉;;谐振式无线能量传输系统驱动源[J];电工技术学报;2011年S1期

4 石东峰;;步进电机的原理及选型[J];科技与企业;2011年10期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 刘宝志;步进电机的精确控制方法研究[D];山东大学;2010年

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本文编号：1092946