電磁懸浮運輸裝置無接觸供電方案研究.pdf

1、傳統(tǒng)的輸電方式需要供電電源和負載之間有電氣連接，所以在惡劣環(huán)境下或者負載在懸浮狀態(tài)下或高速移動中要對其供電會受到很大的限制。因此尋求一種更為有效，安全的輸電方法顯得特別必要。無接觸供電系統(tǒng)( Contactless Power System，簡稱CPS系統(tǒng))利用磁場耦合進行電能傳送，不需要任何電氣連接就可以在惡劣環(huán)境中或負載懸浮或移動狀態(tài)下有效地替代傳統(tǒng)的輸電系統(tǒng)。 采用電磁懸浮的磁懸浮運輸裝置，在保持負載處于懸浮狀態(tài)時，為實現(xiàn)

2、在保持動子和定子之間的氣隙恒定不變的情況下無接觸供電，目前普遍采用的具體解決方案是利用氣隙變壓器來實現(xiàn)電能的無接觸傳輸。它能實現(xiàn)從電源到與之無任何電氣連接甚至相對運動的負載之間的電能傳輸。針對電磁懸浮系統(tǒng)的特點，本文研究了用無接觸供電技術(shù)對蓄電池進行充電的供電方案并通過實驗驗證了其可行性。通常定子線圈中通入三相交變電流，會在氣隙中產(chǎn)生電磁場，利用動子側(cè)的勵磁線圈中產(chǎn)生的感應電勢經(jīng)整流后對電池進行充電。由于定子線圈比較長，通入三相對稱電流

3、會引起較大的定子損耗，導致系統(tǒng)效率比較低。該方案的優(yōu)點體現(xiàn)在：在定子側(cè)繞組中用不同方式通過電流來產(chǎn)生脈振磁場，這可以提高電磁功率以及改善系統(tǒng)效率。在有限元計算基礎上提出了一種通過檢測電磁懸浮長定子直線電機的d軸與定子三相線圈的夾角來分配定子三相線圈中電流的方案，并且提出了在動子側(cè)進行串聯(lián)電容補償方法來優(yōu)化這個方案。本文不僅從理論上證明了該方法的正確性，而且在實驗中，設計了小型電磁懸浮系統(tǒng)模型來驗證該方法，經(jīng)過大量的實驗證明該方法是有效可