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特种铸造及有色合金 2004年第4期24卷 38-39,41页

作者：郭志芳金俊泽王辉郑贤淑大连理工大学

详细描述了互感耦合模型 ,并且利用此模型计算了电磁铸造中电磁场的分布。结果发现电磁铸造中磁感应强度与输入的电流呈线性变化的关系。利用这一结果提出了一种计算电磁铸造中液柱高度的计算方法 ,并且利用这种方法计算了电流与液柱高... 详细信息

详细描述了互感耦合模型 ,并且利用此模型计算了电磁铸造中电磁场的分布。结果发现电磁铸造中磁感应强度与输入的电流呈线性变化的关系。利用这一结果提出了一种计算电磁铸造中液柱高度的计算方法 ,并且利用这种方法计算了电流与液柱高度的关系 ,计算值与实测值基本符合。

关键词：电磁铸造互感耦合模型电磁场液柱高度

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电磁铸造中流场的数值研究

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化工冶金 1995年第2期16卷 95-102页

作者：周土平曲英金山同韩至成北京科技大学北京100083 北方工业大学北京100041

用互感耦合模型计算感应线圈、屏蔽罩、液穴内、固态锭内的电流分布和液柱内的电磁搅拌力．对Navier－Stokes方程进行了数值求解（对湍流量采用K－ε方程模型）研究了屏蔽罩位置对液柱内流场的影响．流场的计算结果和实测值比较吻合。

关键词：电磁铸造互感耦合模型流场数学模拟

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电磁铸造铝扁锭的电参数计算与选择

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中国有色金属学报 1995年第3期5卷 78-81页

作者：曹志强张兴国金俊泽大连理工大学铸造中心

针对电磁铸造铝扁锭中，感应器－铸锭系统的电磁参数Ｒ、Ｚ、Ｘ进行了计算，计算结果与实测数据相符，并在此基础上对电磁铸造中使用的中频电源各项参数进行了选择，为中频电源和结晶器的设计提供了理论根据。

关键词：电磁铸造参数互感耦合模型铝扁锭

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磁耦合谐振式无线电能传输系统传输特性的优化

磁耦合谐振式无线电能传输系统传输特性的优化

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作者：毕鲁飞太原理工大学

学位级别：硕士

无线电能传输技术因其独特的优势而受到电动汽车、生物医学、消费类电子以及工业自动化等众多领域的关注,美国、日本、韩国、新西兰以及国内的众多学者对其展开了大量的研究。无线充电技术可以解决传统有线充电面临的接口限制、安全问题... 详细信息

无线电能传输技术因其独特的优势而受到电动汽车、生物医学、消费类电子以及工业自动化等众多领域的关注,美国、日本、韩国、新西兰以及国内的众多学者对其展开了大量的研究。无线充电技术可以解决传统有线充电面临的接口限制、安全问题等,使得电能的传输在灵活性、安全性以及适用性等方面展现出更加优良的性能。磁耦合谐振式是最为方便和普及的一种无线电能传输技术,其具有较高的传输效率、较大的传输功率以及较远的传输距离。磁耦合谐振式无线电能传输技术在设计时,其传输功率和传输效率必须满足要求。在无线充电过程中,系统的传输功率和传输效率很难同时达到最佳状态;另外现实中的供电侧与受电侧通常处于未对准即错位状态,此时系统的传输功率和传输效率将发生断崖式的下降,不能满足负载的要求。因此对磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输特性进行研究具有明确的现实意义。本文以磁耦合谐振式无线电能传输系统为研究目标,建立了互感耦合模型以及互感解析模型,基于两种模型进行Matlab仿真计算,得到了系统传输特性的变化规律。基于损耗计算方法精确地计算了磁耦合谐振式无线电能传输系统中的功率损耗,进而可以计算出系统的传输功率和传输效率。主要研究内容如下:根据自然界普遍存在的共振原理,发现磁耦合谐振是磁耦合谐振式无线电能传输系统实现电能“无线化”的物理基础。基于互感耦合模型对四种基本的磁耦合谐振结构（SS,SP,PS以及PP）进行了数学建模,推导出系统传输功率和传输效率的表达式,并通过Matlab仿真平台得到了系统传输特性随频率或者互感值的变化关系。同时通过分析指出SS型的磁耦合谐振结构相比于另外三种磁耦合谐振结构,在传输功率、传输效率以及补偿电容值等方面具有更加优良的性能,更适合于实际应用。分析和比较了磁耦合谐振式无线电能传输系统中高频电源、补偿结构、磁耦合结构以及整流滤波四部分采取不同电路结构时的优缺点,并对其进行了选型。同时基于损耗计算方法分析了当磁耦合谐振式无线电能传输系统采用升压型有源功率校正电路、全桥逆变电路、SS型谐振补偿结构、圆形磁耦合结构以及C型整流滤波电路时功率损耗与传输功率、传输效率以及互感值M之间存在的非线性关系。并且依据此非线性关系在恒功率以及预定效率条件下制定了一套使得系统具有较高传输效率的设计方法。为了研究磁耦合结构的传输性能,进一步提高系统的传输功率和传输效率,针对纯线圈、含铁氧体层以及含铁氧体和铝板层的三种圆形磁耦合结构,建立未错位以及错位时的互感解析模型,得到了磁耦合结构之间互感值的表达式并通过Matlab仿真计算其大小,其具有较高的设计效率。同时比较了三种圆形磁耦合结构的传输性能,发现含铁氧体层的圆形磁耦合结构具有最大的互感值,但考虑到电磁安全问题,含铁氧体和铝板层的圆形磁耦合结构更具有适用性。并且根据最大互感值、防止频率分裂、铁氧体对错位时互感值下降的影响三个方面,优化设计了含铁氧体和铝板层圆形磁耦合结构中的线圈半径、线圈匝数以及铁氧体条数。搭建了一套传输功率为1000W,传输效率为85%的磁耦合谐振式无线电能传输系统。通过实际测量以及Matlab仿真计算两种方法得到磁耦合结构之间互感值随匝数、错位距离的变化关系,发现两者的结果具有一致性从而验证了互感解析模型的准确性。通过测量所搭建系统中各部分的功率损耗,与计算值相近从而验证了损耗计算方法的精确性。通过测量所搭建系统的传输功率和传输效率,发现其可以运行在1000W的目标功率以及85%的目标效率下,从而验证了恒功率以及预定效率条件下系统设计方法的有效性。

关键词：无线电能传输磁耦合谐振式互感耦合模型互感解析模型磁耦合结构传输性能 Matlab

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