多自由度电机双接收端无线电能传输研究

发布时间：2021-06-14 12:51

　　多自由度电机应用于仿生学领域时需要在转子内放置无线传输装置和视觉图像采集装置。对于无线电能传输系统,在实际应用中经常需要对多个电机进行无线供能。通过对电路模型的分析,设计了一种双接收端多自由度电机无线电能传输装置,分析了该装置的无线电能传输特性,推导出了最优负载计算公式。通过建立有限元模型模拟计算了电机内部金属对无线电能传输的影响,并提出解决方案。最后搭建实验平台,验证了仿真的准确性和电能传输的有效性。 

【文章来源】：电力电子技术. 2020,54(10)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图１多自由度电机结构??Ｆｉｇ．?１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｍｕｌｔｉ－ｄｅｇｒｅｅ－ｏｆ－ｆｒｅｅｄｏｍ?ｍｏｔｏｒ??

空心线圈组成的线圈组放在永磁体尾部。杆状连??接轴将贴片式永磁体和圆盘状永磁体连接起来。??通过调整不同位置定子线圈的电流方向和大小，??实现了混合驱动方式＇??十字转轴发ｉｓＬ圆盘状永磁体??贴片式永磁体主线圈??发射线圈??收线圈??图１多自由度电机结构??Ｆｉｇ．?１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｍｕｌｔｉ－ｄｅｇｒｅｅ－ｏｆ－ｆｒｅｅｄｏｍ?ｍｏｔｏｒ??２．２双接收端无线电能传输等效电路模型??首先描述双接收端无线电能传输系统的组??成，然后给出系统的数学模型。如图２所示，亿和??Ｌ，分别为发射线圈的内阻和自感。和??分别为接收线圈的电阻和自感。Ａ为发射线圈电??流乂和／３分别为两个接收线圈电流。／？ｕ和分??别为两个接收线圈的负载电阻。軋和财２分别为??发射线圈和两个接收线圈的互感，竓为两个接收??线圈之间的互感。发射线圈与正弦电压源相连，电??压的大小用ｕ表示。在该系统中，发射线圈和接收??线圈分别包括补偿电容ＣｈＣｈＧ。无线电能传输??系统的发射、接收线圈以频率工作。从发射线??圈到接收线圈的功率传输是由电磁场实现的。??图２双接收端无线电能传输系统??Ｆｉｇ．?２?Ｔｗｏ?ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ?ｗｉｒｅｌｅｓｓ?ｐｏｗｅｒ?ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??１２２??对该等效电路进行分析，定义ｚ，为发射线圈??回路的自阻抗，厶和石分别为两个接收线圈回路??的自阻抗，Ｚ，，ｚ２，冬的值分别为：??Ｚ１＝Ｊ？１＋ｊ？ｗＬ１＋ｌ／（ｊａ＞Ｃ１）??＜?Ｚ２＝／？２＋＾Ｌ２＋ｊＷｉ２＋ｌ／（ｊｆｔ，Ｃ２）?（?１?）??Ｚｉ－Ｒ＾＋Ｒ＾＋ｊｃｏＬｉ＋ｌ／??根据基尔霍夫电压定律

图３?Ｔ７和匕随蚝，Ａ：１３的变化关系??Ｆｉｇ．?３?Ｔｈｅ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｒｊ．Ｐ＾?ａｎｄ?ｋｘ２，ｋｉ３??

【参考文献】：
期刊论文
[1]磁耦合谐振式无线电能传输技术研究动态与应用展望[J]. 黄学良,王维,谭林林.  电力系统自动化. 2017(02)
[2]永磁多维球形电动机的研究与发展现状[J]. 李争,王群京.  微特电机. 2006(10)



本文编号：3229868