动态无线电能传输系统多接收线圈正反串联结构的互感计算与优化

在磁耦合谐振式动态无线电能传输系统中,发射线圈与接收线圈之间的相对水平偏移距离将达到发射线圈边长的一半,此时线圈间互感波动非常剧烈,导致系统无法正常工作.为此该文提出了一种多接收线圈正反串联结构来减小互感波动率.首先,提出了一种矩形线圈互感计算方法,运用提出的互感计算方法,分析了该线圈结构的互感特性;其次,给出了一种互感优化方法,运用提出的优化方法,得到了满足设计要求的各线圈参数;最后,根据得到的线圈参数,研制了一套基于多接收线圈正反串联结构的无线电能传输系统,通过仿真和实验验证了所提结构与方法的正确性.结果显示,运用提出的结构,其线圈间的偏移距离在发射线圈边长一半范围内变化时,线圈间最大互感波动率仅为3.81％.     

空心互感式位移传感器

本文介绍一种空心互感式位移传感器,其工作原理是采用开关方式,以恒流源双向向空心互感的原边线圈充放电,采样副边线圈在稳定放电期间的窄脉冲高度来测量位移量,量程可达20mm,相对精度为2%。论述了互感值的测量,分别设计了轴向和径向两个位移的试验及捕获采样数据的电路,从数据分析证明该方法可以测量位移,减少了空心线圈中的干扰对测量的影响,轴向位移还可以直接测量电介质材料的厚度。     

共轴圆线圈和圆板的互感系数计算

本文给出了同轴圆线圈和圆板间互感系数的近似函数表达式。并用Matlab绘制了该互感系数随线板间距离和圆板大小的变化曲线。此外,根据磁感应强度的解析表达式,计算了载流线圈的磁力线分布图,分析了其磁感应强度的分布,并给出了它的径向分布曲线。     

近场无线能量传输系统的效率研究

对于近场无线能量传输系统,输入信号的波形及平均功率发生变化,可能会对信号能量的传输效率产生一定的影响。针对该问题通过理论分析与实验验证相结合的方式,研究了近场无线能量传输系统的输入信号波形及平均功率的变化对信号能量传输效率所产生的影响。提出了选择方波、正弦波和三角波三种典型波形的信号作为输入信号,进行横、纵向全面分析的方法,得出了同一种波形的输入信号的能量传输效率是相同的,不随信号输入功率的变化而发生改变;不同波形输入信号的能量传输效率是不同的,且方波、正弦波、三角波三种波形信号的无线能量传输效率比为2.622∶1.768∶1。     

窄线间距同杆双回线故障的对称分量分析

针对220 kV电网中常见窄线间距同杆双回线的互感参数特征,提出了一种基于双回线互感均值的实用故障分析方法,可以分析计算同杆双回线上的所有单回线短路及跨线故障。利用窄线间距双回线互感均值替代数值彼此差异较小的相间互感和线间互感,进而可将双回线上的任一短路故障简化为一个等效的单回线故障,用对称分量即可解算。避免了使用六序模量进行分析,简化了计算。算例与ATP-EMTP仿真的对比表明,该方法引入的误差合理,能够满足计算分析的需要。新方法基于现场实际,具有物理意义明确,简单实用等特点。     

抗冲击弱电流传感器特性分析

在线监测电涌保护器漏电流,判断其失效程度,减少因雷电和电力需求增加引起的电涌造成电气设备损失。提出了一种基于互感型电流传感器的电涌保护器失效程度在线监测的方法,建立了雷电电流和电流传感器数学模型,分析了线圈匝数、负载电阻和杂散电容对电流传感器测量精度和抗冲击性影响,采用雷击和被测电流叠加后的复合信号作为激励,仿真研究了参数优化后电流传感器的时域响应特性。实验证明,在0.2～9 mA的电流测量范围内,笔者设计的互感型式电流传感器可抵抗50 kA大电流冲击,电流测量误差小于0.11 mA,满足漏电流在线监测要求。     

磁耦合谐振式无线电能传输电动汽车充电系统研究

为研究电动汽车无线充电系统,解决电动汽车有线充电时的不安全、不便利问题,采用磁耦合谐振式无线电能传输技术,从改进传输线圈结构出发,在传输线圈外侧增加导磁体,将磁通尽可能束缚在两传输线圈之间,减小向外界的泄漏,缩短磁通在空气中的磁路长度,从而有效增强无线电能传输系统的耦合程度,大大增加传输功率,提高低频条件下的传输距离和效率。设计了具有频率自动跟踪控制的12 k W/70 k Hz高效磁耦合谐振式电动汽车无线充电系统,并进行实验研究,得到一系列传输线圈距离和负载阻抗、传输功率及传输效率之间关系的实验数据。特别地,实验结果表明在传输距离0.3 m、输入功率12.6 k W时,谐振频率为72.6 k Hz,传输效率达到94.33%。     

覆冰条件下线路单相接地引起非故障相产生零序互感电流现象的分析

介绍了某110 kV线路覆冰条件下及融冰过程中发生单相接地故障时,在非故障相中出现较大感应电流的现象,指出互感应电流的产生与故障点所在位置及微气象环境条件的相关性,依据附加测量阻抗计算了故障点的零序互感阻抗值,简要分析了零序互感电流对接地距离和零序电流保护的影响.并指出110 kV线路因运行电压较超高压、特高压等级低,互电感耦合问题并不很突出和普遍,在无实测参数条件下,还可以从加强保护配置方面去消除零序互感的潜在不利影响.