轨道式非接触变压器

1、12022-3-4轨道式非接触变压器22022-3-4目录& 研究背景& 8字形绕组的提出&8字形绕组优势验证试验& 总结32022-3-4目录& 研究背景& 8字形绕组的提出&8字形绕组优势验证试验& 总结4研究背景燃油消耗量猛增严重的空气污染问题2012年全球汽车数量已达10亿5电动汽车L充电站蓄电池储备量大L频繁更换电池带来磨损L需要较长充电等待时间L不适合长距离行驶机械充电接触式电气充电6非接触式电气充电新西兰Rotorua国家地热公园的30kW感应电动观光车非接触式电气充电边行驶边供电，节约充电等待时间；J 大大减轻车载

2、电力电池重量，提高电动车效率；J 电能传输无电气连接，避免了电火花造成的危险72022-3-4轨道式非接触电车系统示意图82022-3-4目录& 研究背景& 8字形绕组的提出&8字形绕组优势验证试验& 总结92022-3-4传统轨道绕组绕制方式2006年，新西兰奥克兰大学提出的传统式轨道传统绕组磁场分布108字形绕组优势分析8字形绕组绕制方法8字形绕组磁场分布11两种绕组内部磁场仿真对比传统绕组8字形绕组传统绕组内部磁场强度8字形绕组内部磁场强度传统绕组内部磁场强度数值分布8字形绕组内部磁场强度数值分布结论：8字形绕组有聚合内部磁场的能力12两种绕组外部漏磁场仿

3、真对比传统绕组8字形绕组传统绕组外部磁场强度8字形绕组外部磁场强度传统绕组外部磁场强度数值分布8字形绕组外部磁场强度数值分布结论：8字形绕组有削弱外部漏磁场的能力138字形绕组变压器副边选取方形副边8字形副边耦合系数：0.003耦合系数：0.01314正对位置半对位置8字形副边的缺点感应盲区15双绕组副边正对位置半对位置有效避免感应盲区16副边的进一步优化短距双绕组副边整距双绕组副边整距双绕组副边整距多绕组副边172022-3-4目录& 研究背景& 8字形绕组的提出&8字形绕组优势验证试验& 总结18绕组内部磁场对比实验8字形绕组传统绕组实验条件：Iin=1.5

4、A Freq=200kHz19绕组外部磁场实验8字形绕组传统绕组实验条件：Iin=1.5A Freq=200kHz208字形副边绕组感应盲区实验正对位置半对位置实验条件：Iin=1.5A Freq=200kHz21双绕组副边验证实验正对位置半对位置实验条件：Iin=1.5A Freq=200kHz22主电路原理图23轨道式非接触电车样机轨道与轨道车24非接触轨道车运行演示252022-3-4目录& 研究背景& 8字形绕组的提出&8字形绕组优势验证试验& 总结26提出一种8字形绕制方式，通过理论分析、仿真实验对比等手段，验证了8字形原边绕组聚合磁场、减小漏磁的优点

5、。提出了双绕组副边连接方式，对其进行了优化设计。建立了轨道式变压器电路模型，搭建非接触供电轨道车样机，实现了轨道车在非接触供电下连续行驶。论文内容小结27参加项目与成果8字形绕组申请专利一项，专利号为：201210179397.6。本课题参加项目：国家自然科学基金资助项目（51077069），江苏省自然科学基金（BK2009372）和高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20103218110013)。288字形副边的缺点俯视图正视图29电路器件种类功率MOSFETIRF530N (100V/17A)电容Cp62nF电容Cs1， Cs2220nF肖特基二极管DR1DR4IN5819 (40V

6、/1A)电容Cf100F/35V 轨道式非接触电车样机参数设计名称参数原边总电感:Lp =10.22H副边总电感（双绕组）：LS1 =2.88 HLS2 =2.84 H原边漏感：Ll1 =10.2025H副边漏感：Ll21=2.81 HLl21=2.68 H激磁电感：LM =0.0175H变压器匝数：原边2匝，副边8匝。变压器参数：电路器件表：30主电路原理图主电路原理图主电路主电路互补导通方式互补导通方式31时域模态分析时域模态分析32时域模态分析时域模态分析33时域模态分析时域模态分析34时域模态分析时域模态分析35时域模态分析时域模态分析361221222121121+( )()iEEoEviiEEj MURZMZRUZj MRj MGZ ZMUUMZZ ZRRZ222222222()4(1)2(1)pspspsLkk 222222222()4(1)2(1)pspspsHkk Working Frequency DesignWorking Frequency Design37()pCnF()sC nF()pLH()sL