检索结果-南通市图书馆

大功率无线电能传输系统能量发射线圈设计、优化与验证

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电工技术学报 2013年第10期28卷 12-18页

作者：张献杨庆新崔玉龙刘会军金亮天津工业大学天津市电工电能新技术重点实验室天津300387 北京化工大学北京100029 保定市红日电气有限公司保定071051

如何对电磁线圈进行合理的设计及优化是无线电能传输系统设计时需要解决的关键问题之一。本文提出了无线电能传输系统的直接场路耦合算法模型,并通过参数求解的方法计算了不同半径的单匝线圈空间磁场及电路参数的整体变化趋势,从而得出... 详细信息

如何对电磁线圈进行合理的设计及优化是无线电能传输系统设计时需要解决的关键问题之一。本文提出了无线电能传输系统的直接场路耦合算法模型,并通过参数求解的方法计算了不同半径的单匝线圈空间磁场及电路参数的整体变化趋势,从而得出与线圈设计相关的指导原则。然后根据大功率电磁耦合谐振式无线电能传输系统的特点设计了三种不同结构发射线圈,计算了电气特性并通过实验进行验证。实验结果表明,五组并绕盘型线圈与其他结构线圈相比具有更低的电感量与更高的谐振频率,并且实际工况下中心轴向磁场强度与沿轴向磁场较大,适合作为发射线圈形式。通过采用本文分析方法可有效避免设计和试验的盲目性。

关键词：无线电能传输场路耦合发射线圈盘式并绕线圈

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线圈炮发射线圈磁-热特性数值分析

兵器装备工程学报 2022年第7期43卷 240-246页

作者：黄莹倍张军顾伟伟南京理工大学能源与动力工程学院南京210094

基于矢量磁位法针对单级发射线圈开展多物理场计算,研究其执行多次发射任务时电磁分布与温升。结果表明:电磁特性随激励电流变化呈现2个不同状态;在电流上升沿,磁通主要集中在发射线圈与弹丸线圈之间区域;电流集中于发射线圈轴向末端。... 详细信息

基于矢量磁位法针对单级发射线圈开展多物理场计算,研究其执行多次发射任务时电磁分布与温升。结果表明:电磁特性随激励电流变化呈现2个不同状态;在电流上升沿,磁通主要集中在发射线圈与弹丸线圈之间区域;电流集中于发射线圈轴向末端。在电流下降沿,磁通主要集中在弹丸线圈内侧空气域;电流主要分布于铜带中段。发射线圈温度明显非均匀分布,铜带末端温升最大。铜带可在相对较短时间内达到温度均匀分布,但铜带末端的环氧树脂温度梯度大、散热困难。

关键词：电磁发射线圈炮发射线圈多物理场电磁-热

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磁共振射频发射线圈对静磁场影响的研究

中国医疗器械杂志 2001年第3期25卷 139-140页

作者：王洪林庆德霍峰泰山医学院山东泰安271000

通过实验方法研究静磁场中个别点磁场强度的异常情况。找到其产生的原因 ,并提出有效方法加以解决。

关键词：磁共振发射线圈静磁场实验研究

电磁发射拦截系统发射线圈三维温度场数值计算

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微电机 2012年第1期45卷 40-43页

作者：王成学曹延杰王慧锦陈学慧海军航空工程学院山东烟台264001

为了更好地对电磁发射拦截系统的发射装置进行设计和实验研究,分析了发射装置的工作原理,建立了发射瞬间发射线圈温度场的数学模型。用有限元软件编制仿真程序建立了发射装置的仿真模型,并对其进行了三维温度场的有限元仿真,得到了发射... 详细信息

为了更好地对电磁发射拦截系统的发射装置进行设计和实验研究,分析了发射装置的工作原理,建立了发射瞬间发射线圈温度场的数学模型。用有限元软件编制仿真程序建立了发射装置的仿真模型,并对其进行了三维温度场的有限元仿真,得到了发射线圈的温度随时间变化的规律;分析了线圈电流峰值载荷变化对线圈温度的影响规律。结果表明:由于发射线圈中脉冲电流产生焦耳热的作用,线圈的温度瞬时升高,但加载过程的前段时期内线圈的温度分布很不均匀,最高温度位于最里圈的内侧,随着放电时间的延长,由于受到热传导的作用,线圈的温度逐渐下降并趋于均匀;发射线圈的温度随着电流载荷峰值的增大而迅速升高,若温度过高,会影响发射装置的发射效率和使用寿命。故当发射线圈的电流载荷较大时,应采用必要的冷却措施,以减少发射线圈的温升。

关键词：电磁发射拦截系统发射线圈数学模型温度场有限元仿真

开放式永磁磁共振成像系统中的平板式正交发射线圈的设计

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电工电能新技术 2005年第2期24卷 32-36页

作者：褚旭朱晓敏蒋晓华清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

为了提高平板式射频发射线圈的性能,设计了一种正交发射线圈。线圈的结构由优化过程确定,优化目标为产生单位磁场强度所需要的功率,约束条件为成像区域内磁场的均匀度和区域外磁场的快速衰减。为了减小线圈的发射电阻,采用实验方法对导... 详细信息

为了提高平板式射频发射线圈的性能,设计了一种正交发射线圈。线圈的结构由优化过程确定,优化目标为产生单位磁场强度所需要的功率,约束条件为成像区域内磁场的均匀度和区域外磁场的快速衰减。为了减小线圈的发射电阻,采用实验方法对导体元件的尺寸和调谐点的分布进行了优化。为了解决单元线圈间的电磁耦合问题,采用了一种π型解耦电路。为一台0 3T磁共振成像系统实际制作了一个发射线圈,并给出解耦电路的调试结果。

关键词：核磁共振成像射频线圈正交线圈发射线圈

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航空电磁发射线圈装置设计及应用研究

航空电磁发射线圈装置设计及应用研究

作者：刘卫杰北京工业大学

学位级别：硕士

近年来,我国对矿产资源的需求越来越强烈。目前,在我国中西部地区蕴藏丰富的矿产资源且开采程度低,但是由于这些地区地形条件复杂,传统的勘探设备无法顺利工作,因此,研制航空电磁探测设备具有重要的战略意义。直升机瞬变电磁(Helicopter... 详细信息

近年来,我国对矿产资源的需求越来越强烈。目前,在我国中西部地区蕴藏丰富的矿产资源且开采程度低,但是由于这些地区地形条件复杂,传统的勘探设备无法顺利工作,因此,研制航空电磁探测设备具有重要的战略意义。直升机瞬变电磁(Helicopter-borne Transient Electromagnetic,HTEM)系统以直升机为运载工具,具有易于改装、地形适应能力强等优点,应用前景非常广阔。本课题立足于北京市科技计划——地球深部探测技术攻关项目:大深度航空电磁探测系统研制(Z181100005718001),展开了以下工作:(1)基于趋肤效应和邻近效应的发射线圈优化设计。在发射电流频率、飞机载重要求以及工程施工等的初始条件下,分析交流电引起的趋肤效应、邻近效应,对发射线圈建模仿真,得出线圈的交流电阻在不同结构模型下的变化情况,在满足结构稳定的前提下确定多匝线圈的最优排布方式。从发射线圈的内部结构出发,对线圈连接面的电流过渡状态进行分析,在连接稳固的前提下确定铜棒的结构、长度、焊接材料和加工工艺,最大程度地降低线圈损耗。(2)基于面积乘积法(AP法)的开关电源高频变压器的设计。针对航空电磁发射系统采用AP法设计出10k Hz、2.8k W的开关电源高频变压器。在ANSYS Maxwell涡流场中对绕组布局进行仿真,确定交叉布局的模型;在计算变压器漏感、损耗、电感参数时,在瞬态场中导入外电路进行联合仿真,得到较为准确的仿真计算方法,通过搭建实验样机进行测试,仿真和实验结果表明了所设计的变压器输出稳定、漏感小、效率高,提升了发射机的性能。(3)HTEM系统的原理分析、发射线圈周围空间的磁感应强度计算以及补偿线圈的结构设计。通过对麦克斯韦方程组化简得到电磁波以扩散方程的形式在地下传播,根据毕奥-萨伐尔定律分析计算发射线圈所在平面内的磁场以及所在平面下方的纵向磁场,结合补偿线圈的抵消效果和对发射磁矩的影响,选出最优的同心补偿线圈结构。(4)电路与线圈的联合实验。将发射线圈和全桥电路拓扑简化为RLC串联谐振电路,通过建模仿真验证电路与线圈的可靠性之后,在试验基地将所设计的线圈进行吊装试验,发射半正弦电流波形峰值达到800A,发射磁矩也符合项目要求,对以后发射装备的研究设计奠定了良好的基础。

关键词：航空瞬变电磁系统发射线圈趋肤效应开关电源变压器电磁仿真

胃肠道胶囊机器人无线能量传输系统中发射线圈优化设计

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磁性材料及器件 2024年第2期55卷 37-43页

作者：佘健健华浩然李宝军陈将伟南京邮电大学电子与光学工程学院柔性电子(未来技术)学院江苏南京210003

基于无线能量传输的模型与原理,仿真分析了几种不同类型发射线圈的磁场分布。结果表明,线圈磁芯开口大小、磁芯与空气界面的形状、线圈放置的位置都会对发射线圈附近磁场分布产生影响。进而优化出扇环型发射线圈,当线圈中通以频率218 kH... 详细信息

基于无线能量传输的模型与原理,仿真分析了几种不同类型发射线圈的磁场分布。结果表明,线圈磁芯开口大小、磁芯与空气界面的形状、线圈放置的位置都会对发射线圈附近磁场分布产生影响。进而优化出扇环型发射线圈,当线圈中通以频率218 kHz、幅值1.125 A的电流时,可在一定的空间区域形成3.0~4.7 G、比较均匀的磁场,满足胃肠道胶囊机器人的供能需求。相较于已有同用途的发射线圈,优化设计的发射线圈结构简单、整体尺寸显著缩小,同时采用较小的电流就能满足供能需求。研究工作可为优化设计无线能量传输系统中的发射线圈提供新的思路和可行途径。

关键词：胃肠道胶囊机器人无线能量传输发射线圈磁芯磁场

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直升机航空电磁发射线圈的设计与仿真

电气传动 2022年第22期52卷 32-37页

作者：刘卫杰张一鸣崔龙飞张栋王旭红北京工业大学信息学部北京100124

以航空电磁发射系统中的发射线圈为研究对象,考虑发射线圈参数对发射电流峰值的影响,采用有限元软件,建立线圈模型。重点分析交变电流引起的趋肤效应与邻近效应对线圈参数的影响规律,得知铝管替代相同外径的实心导线可以提高材料利用率... 详细信息

以航空电磁发射系统中的发射线圈为研究对象,考虑发射线圈参数对发射电流峰值的影响,采用有限元软件,建立线圈模型。重点分析交变电流引起的趋肤效应与邻近效应对线圈参数的影响规律,得知铝管替代相同外径的实心导线可以提高材料利用率。同时为节约空间提出了空心多匝的线圈结构,并且通过仿真得到了不同的匝间距离下线圈的交流电阻与电感的变化趋势,验证了该线圈结构能够通过合适的匝间距离有效减小线圈的交流电阻与电感,从而减小在交变电流下产生的交流损耗,增大发射电流峰值。在工程实践中制作完成发射线圈并进行实验,得到满足发射要求的电流峰值,提高对深部资源的探测能力。

关键词：航空电磁发射线圈交流电阻趋肤效应邻近效应

基于差值神经网络算法的发射线圈和接收线圈电磁场仿真

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微电机 2022年第12期55卷 33-38页

作者：马怀冬钟家华陈进马磊廖朝阳任洪文国网重庆市电力公司市区供电分公司重庆400015 国网重庆市电力公司重庆400014 重庆宏伟环保工程有限公司重庆400039

为了优化感应线圈发射装置,使发射装置的感应电动势参数更加合理,基于差值神经网络算法进行发射线圈和接收线圈电磁场的仿真分析。采集线圈结构主要设计参数,设计建立线圈结构模型,利用单匝分析法获取线圈感应电动势,以最小感应电动势... 详细信息

为了优化感应线圈发射装置,使发射装置的感应电动势参数更加合理,基于差值神经网络算法进行发射线圈和接收线圈电磁场的仿真分析。采集线圈结构主要设计参数,设计建立线圈结构模型,利用单匝分析法获取线圈感应电动势,以最小感应电动势为目标,利用粒子群算法求解各参数的最优解;利用误差反传神经网络算法,分析线圈姿态不间断变化的形式,校正线圈姿态变化时的静态感应电动势,提升电磁场分析的精准性。仿真结果表明:该方法可精准校正线圈的感应电动势,有效获取线圈结构主要设计参数的取值,在线圈单层匝数为17圈时,线圈的接收功率与温升均符合设计需求;电容越大,线圈感应电动势越大,按照上述取值数据完成感应线圈发射装置的优化。

关键词：差值神经网络发射线圈接收线圈电磁场仿真单匝分析法感应电动势