| 新型非接触变压器的磁路模型及其优化 |
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| 引用本文： | 张巍,陈乾宏,S.C.Wong,Chi K.Tse,曹玲玲. 新型非接触变压器的磁路模型及其优化[J]. 电源学报, 2009, 7(4): 286-295 |
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| 作者姓名： | 张巍 陈乾宏 S.C.Wong Chi K.Tse 曹玲玲 |
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| 作者单位： | 南京航空航天大学自动化学院，江苏省 南京市 210016;香港理工大学，香港;南京航空航天大学自动化学院，江苏省 南京市 210016;香港理工大学，香港;南京航空航天大学自动化学院，江苏省 南京市 210016;香港理工大学，香港;南京航空航天大学自动化学院，江苏省 南京市 210016;香港理工大学，香港;南京航空航天大学自动化学院，江苏省 南京市 210016;香港理工大学，香港 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(50507009)，香港研究资助局基金资助项目(PolyU 5306/06E)，江苏省自然科学基金资助项目(SBK200922464) |
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| 摘 要： | 非接触电能传输系统中，变压器的耦合系数直接关系到系统的变换效率，而传统的提高变压器的耦合系数的方法多以牺牲其体积重量为代价。为了提高非接触变压器的耦合系数，同时减小其体积、重量，本文给出改进的变压器磁芯结构及绕组排列方法，并结合电磁场仿真结果，提出新型非接触变压器的磁路模型。根据耦合程度的不同，将总磁通分为三部分：无耦合，部分耦合和全耦合。基于变压器磁路模型和该磁通的分类方法，给出了各部分磁阻和变压器耦合系数的量化计算方法。并进一步给出变压器优化设计方法，提出了边沿扩展平面U型磁芯结构。采用优化后的变压器结构，完成了35-60V输入，60W输出的非接触变换器。变压器耦合系数计算结果和测试结果的一致性证明了所提磁路模型及耦合系数计算方法的正确性。与采用PlanarE64磁芯相比，在10mm气隙条件下，变压器耦合系数可从0.53提高到0.6，磁芯重量从122g减小到60g，最高变换效率提高了约2.5%。
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| 关 键 词： | 非接触变压器；耦合系数；磁路模型；Ansoft 2D |
| 收稿时间： | 2009-10-09 |
Reluctance Circuit and Optimization of a Novel Contactless Transformer |
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| ZHANG Wei,CHEN Qian-hong,CAO Ling-ling,S.C.Wong and Michael Tse. Reluctance Circuit and Optimization of a Novel Contactless Transformer[J]. Journal of Power Supply, 2009, 7(4): 286-295 |
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| Authors: | ZHANG Wei CHEN Qian-hong CAO Ling-ling S.C.Wong Michael Tse |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | contactless transformer coupling coefficient magnetic reluctance circuit Ansoft 2D |
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