学位论文-—磁耦合谐振式无线电能传输谐振器的设计及测量.doc

华北电力大学本科毕业设计（论文）磁耦合谐振式无线电能传输谐振器的设计及测量摘要所谓无线能量传输可以借助电磁场或电磁波，将电能转化为磁能进行无线传输，再转化为电能，即可摆脱传统输电方式给生活带来的种种不便。而其传输方式、传输距离和传输效率等成为了各个科学研究的关键，寻求更完美的模型以达到更高的效率成为了实验的研究目的。论文基于磁耦合是无线电能传输原理，设计了无线电能传输系统的谐振器，并完成了相关实验。本文首先分析了共振磁耦合无线电能传输技术的能量传输机理，明确磁耦合谐振式无线电能传输的实现原理，并且讨论了对谐振器设计阻抗匹配电路的必要性。通过研究磁耦合谐振式无线电能传输谐振器的设计方法，最终选择盘式线圈为谐振器的设计方案。进行初步的参数计算之后，设计完成了一对盘式谐振器，并完成了实验测量。实验结果表明，所设计的盘式谐振器可以供无线电能传输系统所用，达到了设计目标。关键词：无线电能传输;谐振式;阻抗匹配电路;谐振器设计IDESIGNANDMEASUREMENTOFRESONANTFORWIRELESSPOWERTRANSMISSIONVIAMAGNETICCOUPLEDRESONATORAbstractThewirelessenergytransfercanmakeuseofelectromagneticfieldsorelectromagneticwaveenergyintomagneticenergyforwirelesstransmission,andthenconvertedintoelectricity,itcangetridofthetraditionalmodeoftransmissiontothevariousinconveniencesoflife.Anditstransmission,transmissiondistanceandtransmissionefficiencyhasbecomeakeyindividualscientificresearch,seekmoreperfectmodeltoachievegreaterefficiencyhasbecomearesearchpurposeoftheexperiment.Thesisisbasedonmagneticcouplingwirelesspowertransmissionprincipledesignedwirelesspowertransmissionsystemresonatorandcompletedexperiments.Thispaperanalyzestheresonantmagneticcouplingwirelesspowertransmissionmechanismofenergytransmissiontechnology,clearmagneticallycoupledresonantwirelesspowertransmissionrealizationoftheprinciple,anddiscussedtheneedforaresonatordesignimpedancematchingcircuit.Bystudyingmagneticallycoupledresonantwirelesspowertransmissionresonatordesignmethod,thefinalchoicefortheresonatordisccoildesign.Afterpreliminaryparametercalculation,designiscompletedwithapairofdiscresonatorandcompletedexperimentalmeasurements.Experimentalresultsshowthatthedesignofthediscistheresonatorcanbeusedforwirelesspowertransmissionsystemusedtoachievethedesigngoal.Keywords:wirelessenergytransmission;resonant;matchingcircuit;resonatordesign目录摘要IAbstractII1绪论11.1课题研究背景11.2无线输电技术概况11.2.1无线输电发展11.2.2无线输电分类31.2.3无线输电仍然存在的问题31.3本文主要研究内容42磁耦合谐振式无线传能基本原理52.1近区磁场52.2磁耦合原理52.3系统的一般模型52.4本章小结83阻抗匹配电路93.1阻抗匹配基本原理93.2负载阻抗匹配方法93.2.1集总参数匹配电路93.2.2分布式参数元件电路匹配93.3匹配网络实质性分析10