其 他
|
三维无线电能传输线圈磁场的仿真分析
余成波, 张林, 曾亮
重庆理工大学,重庆 404000
Simulation analysis of magnetic field of three-dimensional wireless power transmission coil
Yu Chengbo, Zhang Lin, Zeng Liang
Chongqing University of Technology, Chongqing 40400
摘要 感应线圈作为一种无线电能发射装置,其产生的磁感应强度是影响其电能传输效率的重要因素之一。本文利用ANSYS建立了感应线圈的3D有限元模型,采用棱边单元法对发射线圈进行了求解分析,给出了发射线圈磁场强度的分布情况。通过改变线圈直径、线圈匝数、线圈匝间距的不同设计参数,分析研究影响磁场强度的因素以及改变这些关键因素来增强磁场强度,分析结果为优化感应线圈提供了理论依据。
关键词 :
发射线圈 ,
有限元 ,
磁场强度
Abstract :Induction coil act as an excellent wireless power transmitter,the magnetic flux density resulting is an important factor affecting the efficiency of its energy transfer. Therefore, in this paper, ANSYS was used to establish the 3D finite element model of induction coil and the edge-element method was used to solve the transmitting coil, the distribution of the magnetic field intensity of the transmitting coil is given. By changing the coil different design parameters such as coil diameter, coil turns and the distance of each turn of the coil, Analyze the factors that affect the strength of the magnetic field and change these key factors to enhance the magnetic field strength. The analysis results provide a theoretical basis for optimizing the induction coil.
Key words :
induction coil
finite element
magnetic induction intensity
收稿日期: 2018-03-20
出版日期: 2018-08-31
作者简介 : 余成波(1965-),男,教授,主要研究方向为电气设备故障在线检测与诊断、信号与信息处理、远程测试与控制技术。
引用本文:
余成波, 张林, 曾亮. 三维无线电能传输线圈磁场的仿真分析[J]. 电气技术, 2018, 19(8): 204-209.
Yu Chengbo, Zhang Lin, Zeng Liang. Simulation analysis of magnetic field of three-dimensional wireless power transmission coil. Electrical Engineering, 2018, 19(8): 204-209.
链接本文:
https://dqjs.cesmedia.cn/CN/Y2018/V19/I8/204
[1] 卢文成, 丘小辉, 毛行奎. 磁谐振无线电能传输系统的最大效率分析[J]. 电气技术, 2015, 16(4): 14-17, 21. [2] 高世萍, 麦瑞坤. 基于LC网络的感应电能传输系统动态供电方法[J]. 电气技术, 2018, 19(1): 20-23. [3] 黄云霄, 张强, 牛天林, 等. 磁耦合谐振式无线电能传输系统线圈优化研究[J]. 计算机仿真, 2017, 34(10): 172-176, 304. [4] 孙悦, 李云涛, 叶兆虹, 等. 三线圈ICPT系统中继线圈的位置优化[J]. 电工技术学报, 2016, 31(13): 172-179. [5] Pere J M, Bickford D F, Day D E, et al.High-level waste melter study report[M]. Richland, WA: pacific Northwest National Laboratory, 2001: 58-60. [6] Zhao J F, Huang X L.Wireless power transfer with two dimensiona lresonators[J]. IEEE Transaction on Magnetics, 2014, 50(1): 1-4. [7] 张强, 牛天林. 磁耦合共振双发单收系统特性仿真分析[J]. 测控技术, 2017(36): 11. [8] 李中启, 黄守道, 袁小芳. 线圈非同轴时磁耦合谐振式无线电能传输系统的效率优化[J]. 电工技术学报, 2017, 32(8): 151-159. [9] 赵凯华, 陈熙谋. 电磁学[M]. 北京: 高等教育出版社, 2011. [10] Zhong W X, Hui S Y R. Maximum energy efficiency tracking for wireless power transfer systems[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2015, 30(7): 4025-4034.
[1]
黄天琪, 刘永前. 基于电-热-结构耦合分析的SiC MOSFET可靠性研究 [J]. 电气技术, 2024, 25(8): 27-34.
[2]
郑东方, 陈亮. 基于有限元方法的山地输电杆塔接地特性分析 [J]. 电气技术, 2024, 25(8): 47-52.
[3]
李山, 张媛, 杨定乾, 胡嗣宇, 侯天宇. 220kV同塔双回输电线路杆塔电场分布特性研究 [J]. 电气技术, 2024, 25(10): 1-7.
[4]
乔丕凡, 陈殿鹏, 于欣, 张磊, 王立勇. 输电高空作业无人机协同后备保护装置结构有限元分析 [J]. 电气技术, 2024, 25(10): 62-66.
[5]
陈勇权, 唐雄民, 李仲涛. 基于响应曲面中心组合设计的介质阻挡负载特征参数分析与优化 [J]. 电气技术, 2024, 25(1): 17-22.
[6]
戴振, 王通德, 朱振华. SF6 /N2 混合气体在126kV气体绝缘金属封闭开关设备中的应用 [J]. 电气技术, 2023, 24(9): 60-64.
[7]
倪洪启, 吴宝胜, 宋荣发, 杨兵. 基于有限元法的发电机护环液压胀形数值分析 [J]. 电气技术, 2023, 24(7): 34-38.
[8]
孟令, 吴维国, 胡成城, 马鹏飞, 邹鑫. 一种万能绝缘子更换卡具的研制与分析 [J]. 电气技术, 2023, 24(4): 52-56.
[9]
胡源, 李静, 黄旭珍. 连续极永磁直线同步电机定位力和推力波动抑制研究 [J]. 电气技术, 2022, 23(9): 1-7.
[10]
杨勇, 史方颖, 潘巧梅. 海上风电用气体绝缘金属封闭开关设备抗振可靠性研究 [J]. 电气技术, 2022, 23(8): 31-35.
[11]
车瑞, 孙明. 基于有限元法的气体放电模拟综述 [J]. 电气技术, 2022, 23(7): 18-25.
[12]
张维华, 杨逸帆, 赵兵兵, 甄景龙, 康, 迪. 局部阴影下光热耦合发电系统的温差性能数值分析 [J]. 电气技术, 2022, 23(4): 48-54.
[13]
陈杰, 兰生, 林野, 许明龙, 朱志豪. 基于Matlab的变压器绕组变形频率响应的仿真研究 [J]. 电气技术, 2022, 23(3): 23-30.
[14]
许明龙, 徐玉珍, 兰生, 林野, 陈杰. 考虑电力变压器相间影响的绕组变形累积仿真研究 [J]. 电气技术, 2022, 23(2): 13-19.
[15]
瞿俊豪, 李俐, 张应林, 许一伟, 黄海波. 塑料外壳式断路器的跌落力学特性模拟研究 [J]. 电气技术, 2022, 23(2): 36-39.