動(dòng)態(tài)無線電能傳輸耦合機(jī)構(gòu)高頻電磁力研究.pdf

1、動(dòng)態(tài)無線電能傳輸技術(shù)在大功率場(chǎng)景的應(yīng)用過程中，處于高頻磁場(chǎng)中的耦合機(jī)構(gòu)必然會(huì)受到高頻電磁力的作用，同時(shí)耦合線圈產(chǎn)生的高頻耦合磁場(chǎng)還會(huì)對(duì)磁場(chǎng)中的運(yùn)行軌道等材料產(chǎn)生高頻電磁力的作用。在高頻電磁力的長(zhǎng)期作用下，將會(huì)導(dǎo)致無線電能傳輸裝置的變形、松動(dòng)、斷裂，甚至脫落，影響系統(tǒng)使用壽命，帶來安全威脅。論文針對(duì)動(dòng)態(tài)無線電能傳輸系統(tǒng)中耦合機(jī)構(gòu)的高頻電磁力受力原理及特性問題進(jìn)行了研究。
　　(1)以線圈陣列式動(dòng)態(tài)無線電能傳輸耦合機(jī)構(gòu)為例，從狹義相對(duì)

2、論和電磁波理論出發(fā)，對(duì)動(dòng)態(tài)無線電能傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了合理簡(jiǎn)化建模，利用洛倫茲力理論和麥克斯韋張量理論分析了耦合機(jī)構(gòu)線圈、屏蔽結(jié)構(gòu)，以及諧振磁場(chǎng)中鐵氧體和金屬材料的高頻電磁力產(chǎn)生原理及作用特性。
　　(2)建立了耦合機(jī)構(gòu)、鐵氧體及金屬材料的高頻電磁力問題的伽遼金弱解形式仿真模型，得到了周期作用力和穩(wěn)態(tài)吸斥力的作用特性。通過模擬脈沖電流激勵(lì)，獲得了脈沖電流對(duì)高頻電磁力的影響規(guī)律以及瞬態(tài)脈沖力的作用特性。并基于金屬鋁的材料參數(shù)，通過不同磁導(dǎo)

3、率和電導(dǎo)率參數(shù)設(shè)置，得到了磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率參數(shù)變化對(duì)材料所受高頻電磁力的影響規(guī)律。
　　(3)按仿真等比例搭建高頻電磁力等效測(cè)試平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)測(cè)量并與仿真對(duì)比分析了耦合機(jī)構(gòu)、鐵氧體及金屬材料所受高頻電磁力的作用特性與差異，驗(yàn)證了理論分析及仿真計(jì)算的正確性。
　　(4)根據(jù)鐵氧體材料和金屬材料受力特性的差異，提出高頻電磁力的平抑方案，并利用仿真進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　本文對(duì)動(dòng)態(tài)無線電能傳輸系統(tǒng)耦合機(jī)構(gòu)及其諧振磁場(chǎng)中的鐵氧體和金屬材料