谐振原理（精选4篇）
谐振原理 篇1
铁磁谐振是一个长期困扰电力系统安全的复杂问题。它产生的过电压和过电流通常可达到系统设备额定值的数倍而造成损坏, 给电力系统安全带来巨大威胁。在电力系统的振荡回路中, 电压互感器是铁心电感元件, 如果有某种大扰动或操作, PT (电压互感器) 的非线性铁心就可能饱和, 从而与线路和设备的对地电容形成特殊的单相或三相共振回路, 激发起持续的、较高幅值的过电压, 这就是铁磁谐振过电压。
1 铁磁谐振产生的原理
铁磁谐振可以是基波谐振、高次谐波谐振、还可以是分次谐波谐振, 如图下图所示, 是最简单的电阻R, 电容C和铁心电感L的串联电路。假设在正常运行条件下其初始感抗大于容抗 (ωL>1/ωC) , 电路不具备线性谐振的条件, 但是当铁心电感两端的电压有所升高时, 电感线圈中出现涌流, 这就有可能使铁心饱和, 其感抗随之减小, 一直可以降到ωL=1/ωC, 使之满足串联谐振的条件, 在电感、电容两端形成过电压, 这种现象称为铁磁谐振现象。因为谐振回路中的电感和电容不是常数, 回路没有固定的字振频率, 同样的回路中, 既可以产生谐振频率等于电源频率的基波谐振, 也能产生高次谐波和分次谐波, 因此具有各种谐波振荡的可能性是铁磁谐振的重要特点。
铁磁谐振有以下几个主要特点:
1) 对铁磁谐振电路, 在相同的电源电视作用下, 回路可能有不只一种稳定的工作状态, 如基波的非谐振状态和谐振状态。电路到底稳定在哪种状态要看外界冲击引起过度过程的情况。回路处在谐振状态下, 将产生过电流和过电压, 同时电路从感性突然变成容性。
2) 非线性铁磁特性是产生铁磁谐振的根本原因, 但铁磁远见饱和效应本身也限制了过电压的幅值。此外, 贿赂损耗也使谐振过电压受到阻尼和限制, 当贿赂电阻大于议定的数值时, 就不会出现强烈的铁磁谐振过电压。这就可以说明为什么电力系统中的铁磁谐振过电压往往发生在变压器处在空载或轻载的时候。
3) 对串联谐振电路来说, 产生铁磁谐振过电压得必要条件, 因此, 铁磁谐振可以在很大的参数范围内发生。
2 消除铁磁谐振的传统方法
铁磁谐振对电力系统的危害很大, 为了更加有效的防治铁磁谐振的发生, 根据仿真的结果以及对其进行分析的结果, 可以提出以下几种消除谐振的措施:
1) 因为电压互感器PT的励磁特性越好, 越不容易发生铁磁谐振, 所以制造部门应尽量的努力提高产品的质量, 来改善电压互感器的励磁特性。
2) 由于断口总均压电容值越大, 谐振的过电流和过电压也就越大, 所以应该尽量采用断口均压电容值比较小的开关。目前在国外, 有些双断口SF6开关一般不配均压电容, 因此采用这样的一些开关就不会发生铁磁谐振了。
3) 因为谐振电阻越大的电路, 发生谐振的机率越大, 所以可以在高压绕组侧并联一个阻尼电阻, 来减小总电阻值。
3 实际中的消谐措施
上面所提出的这些消除谐振的措施, 在实际运行中已经得到了很好的验证, 而实际上, 在中性点直接接地的配电网中, 还有一些限制电网中电压互感器PT谐振的措施, 以下就是其中的几种:
3.1 改用电容式电压互感器
现在的电容式电压互感器价格较低、运行维护容易, 所以目前在工业发达国家, 72.5Kv及以上电压等级的电力系统, 电压互感器均采用电容式电压互感器;在我国, 在近些年中, 电容式电压互感器 (CVT) 也得到了长足发展, 目前, 更成热销之势。然而, CVT虽然能避免铁心元件与开关断口均压电容串联引起系统的铁磁谐振, 但是CVT内部则存在铁磁谐振和次谐波谐振问题, 影响CVT自身的安全运行一级保护的可靠性和测量精度。从总体上来说, 随着技术的不断改进, 很多变电站还是采用了电容式电压互感器。
3.2 取消断路器上的均压电容
这样从根本上消除了产生谐振的条件。但是该做法影响灭弧室的均压, 降低遮断短路电流的能力, 导致断路器的开断容量降至原来的70%左右。
3.3 电容吸能消谐
在PT次级三相绕组的端部接入稳压电路, 即经三相全波整流电路接入大容量电解电容器来瞬间吸收谐振能量。这样对幅值较高的基频谐振可能比较有效, 但幅值较低的分频谐振往往难以奏效。
3.4 采用光纤式电压互感器
利用新型的光纤式电压互感器, 可以有效的消除铁磁谐振的发生。但由于现在正处于初步阶段, 所以应该要做部分试验来增加对它的了解。当然采用哪些措施能使得系统安全、稳定地运行, 还需要我们根据系统的实际情况进行分析后决定。
4 结语
铁磁谐振的发生是很复杂的, 它可以同时受到很多因素的影响, 因此单纯的采取一种消谐措施是远远不能满足要求的。因此, 为了防止由铁磁谐振而发生的恶性事故, 制造部门应该努力提高产品内在质量, 提高短时间谐振的能力;运行部门则应该对操作人员加强有关知识的培训, 普及铁磁谐振知识, 提高每个调度人员和运行人员对铁磁谐振的识别能力, 掌握正确的处理方法、及时总结经验、避免或缩短操作过程中出现谐振电路的时间、加强操作过程中和操作后的设备检查等。
摘要：铁磁谐振是电力系统中一种内部过电压现象。铁磁谐振过电压是电力系统中的一种非线性共振现象发生时, 系统出现明显的高于额定工作电压而持续时间较长的电压升高和电位差升高而造成的, 使电网的安全运行遭到严重破坏, 人身安全受到严重威胁。因此, 研究铁磁谐振的原理和反铁磁谐振的方法至关重要。
关键词：铁磁谐振,铁磁谐振电压,反铁磁谐振
参考文献
[1]鲁铁成, 陈维贤.配电系统PT引起的铁磁谐振及抑制新方法[J].高电压技术, 1998.
[2]冯平, 王尔智, 马智刚, 王维俊, 施元春.电力系统铁磁谐振的理论分析[A].电工理论与新技术2004年学术研讨会论文集[C].2004.
[3]李云阁, 施围, 秦睿, 杨济林.消除中性点接地系统铁磁谐振新方法[J].电工电能新技术, 2002.
谐振充气原理与可变进气管 篇2
1 进气歧管长度对进气的影响
四行程发动机曲轴每旋转两圈为一个周期, 而这个周期的1/4的时间是用来进气的, 即在一个周期内1/4的时间进气门打开, 剩下的3/4的时间进气门是关闭的。这就造成进气管内的空气存在一定的进气频率。所以我们不妨把它假设成震动来进行分析。根据震动学的原理, 当震动物体的震动周期和频率与他的固有周期和固有频率频率相同时, 震动能量最大, 震动波叠加, 即为共振。对于震动的物体而言共振的能量是最大的。
如果把进气看成是震动, 则当发动机的吸气频率与进气管中空气的固有频率相同时, 进气能量最大。但发动机的吸气频率是随发动机转速的变化而变化的。当发动机转速高时, 吸气频率也高;当发动机转速降低时, 吸气频率就随之降低了。那怎么样才能让进气管内的空气的固有频率能与发动机的吸气频率保持一致呢?最可行的办法就是改变进气管的长度。当发动机处于低转速时使用长进气管, 因为进气管越长, 空气在管内的震动频率越低, 只要长度与转速相匹配就能得到最大的进气能量;反之, 当发动机处于高转速时, 由于吸气频率高, 所以就要换上较短的进气管来提高空气在进气管内的固有频率, 得到最大的进气能量。
2 谐振充气原理
当进入进气行程时, 进气门打开, 活塞向下止点方向运动;此时, 气缸内开始产生真空度, 首先在进气门附近产生了一种低压波。随着进气管内的空气逐渐的被吸入气缸, 此低压波沿着进气管道向另一端传播, 并向谐振箱推进。当低压波传至管道末端时与谐振箱内的空气相互作用。 (如图1~4)
由于谐振箱体积较大, 且箱内的空气压力近似等于周围环境大气压力。因此, 谐振箱内的空气压力远远高于进气管开口端的气体压力, 进气管端现存的低压波将谐振箱内的空气吸引到进气管口附近。在低压波自身内力的作用下, 空气被同时吸进谐振管内, 与此同时便在谐振管内产生一组同样大小的高压波, 此高压波向进气阀方向传播。即低压波在谐振箱侧的进气管开口端发生了反射作用。
这组高压波沿着进气管道返回, 并将一部分空气通过仍然开启的进气阀压进气缸。这个过程一直持续到进气门前的气体压力与缸内压力相同为止。
采用该项技术的发动机经过谐振充气之后, 其充气效率可达到1.0, 甚至更高, 且避免了当进气门即将关闭时的缸内新鲜气体的回流。
进气管长度一定的情况下, 进气管内的低压波和高压波在进气管内来回传播所需要的时间是相等的, 但是进气门开启持续时间却是变化的, 它取决于发动机转速。随着发动机转速的升高, 进气门开启持续时间缩短, 流进气缸的空气量减少, 若低压波和高压波传播的时间不变, 则将会导致在高压波传入气缸前, 进气门已经关闭, 使得谐振充气无法进行。
所以, 要满足不同转速区域的需要, 就必须设计出不同长度的进气管。长的进气管道 (扭矩段) 对应于发动机低速到中等转速的性能特点, 而短的进气管道 (功率段) 对应于发动机高速区的性能特点。根据发动机转速的变化来开启或关闭进气管的不同长度段, 这就是所谓的可变进气管。
3 大众VR系列发动机的可变进气管
大众VR系列发动的可变进气管被设计成一种带有可变通道长度的顶置式进气歧管, 气缸盖上的进气道先与进气歧管的下体相通, 然后再与进气管上体上的谐振管相通。谐振管的两侧各有一个谐振箱, 分别为功率谐振箱和扭矩谐振箱。两个谐振箱将谐振波的传递路径分成了两条通道, 扭矩管道和功率管道。扭矩管道为进气门至扭矩谐振箱, 功率管道为进气门至功率谐振箱。在功率管道入口处安装有通道转换翻板, 当翻板打开时, 功率管道接通, 反之则关闭。
VR系列发动机的进气系统其进气管长度并非可变, 变化的是谐振波传递的路径, 利用谐振充气技术来完美的实现发动机不同转速或负荷区域的充气效率, 实现自然吸气式发动机的增压效果, 与丰田的谐波增压进气控制系统 (ACIS) 有异曲同工之妙。
4 奔驰发动机的可变进气管
奔驰发动机的可变进气管采用的是进气管长度可变技术, 进气管制作成螺旋形通道, 通道内置一控制阀。当发动机处于低转速区域时, 控制阀关闭, 空气流经螺旋形通道后进入气缸, 此时为长进气管状态。当发动机处于高转速区域时, 控制阀开启, 让空气不经螺旋通道而直接进入气缸, 此时为短进气管状态。采用了可变进气管技术, 发动机就能在高低转速区域时都能保持良好的进气效率, 而进气效率的提高即使发动机的整个工作效率也就提高了, 使发动机更节能, 更环保, 动力更强大。
摘要：发动机的扭矩和功率输出对该发动机的性能特点具有重大影响, 这两项性能的优劣主要取决于发动机的充气效率。除了配气会影响发动机充气效率外, 还有一个不容忽视的影响进气的因素就是进气管。本文介绍了谐振充气原理与可变进气管技术。
谐振原理 篇3
邯郸地区十一五电网规划建设方案实施以来, 邯郸电网110kV及以上变电站已达114座, 伴随着供电可靠性的大幅提升, 也出现了一系列的新问题。一是, 为了减少变电站占地面积和缩短建设周期, 35kV、10kV配电装置广泛采用了成套式密封开关柜, 配网线路进站段必须采用电缆线路;二是, 随着社会经济发展, 35kV及以下配网可用架空走廊资源已濒临枯竭, 采用长距离的电缆线路来避免与其他高压线路的交叉跨越、采用长距离电缆线路穿越工矿企业厂区、市政规划建设区, 已经成为一种通用有效的技术手段。以上两个问题对35kV、10kV高压电缆的试验能力提出了更高要求。
2 我公司试验设备配备情况
2.1 串联谐振试验主机
型号:HDSR-F-Y14 制造厂家:苏州华电 制造日期:2006年8月
输出频率范围:30-300HZ 输出电压:0-400V 额定输出电流:5A
2.2 谐振电抗器 (1)
型号:HDSR-F-45/37 制造厂家:苏州华电 制造日期:2006年8月
频率范围:45-300HZ 输出电压:37kV 额定输出电流:2A
额定电感:13OH 持续试验时间15min 配置数量:6只
2.3 谐振电抗器 (2)
型号:HDSR-F-36/18 制造厂家:苏州华电 制造日期:2006年8月
频率范围:30-300HZ 输出电压:18kV 额定输出电流:2A
额定电感:65H 持续试验时间:60Min 配置数量:3只
2.4 电容分压器
型号:HDSR-F-C250 制造厂家:苏州华电 制造日期:2006年8月
输入电压范围:0-250kV 配置数量:1只
2.5 励磁变压器
型号:HDSR-F-B8I 制造厂家:苏州华电 制造日期:2006年8月
输入电压范围:0-450kV 输出电压:0-10kV 额定容量:8kVA
配置数量:1只
3 改进前试验方案
3.1 试验设备搭配
根据选型配置, 进行110kV站主变、配电装置耐压试验时, 使用串联谐振试验主机、谐振电抗器 (1) 、励磁变压器和电容分压器。进行35kV、10kV电缆试验时, 使用串联谐振试验主机、谐振电抗器 (2) 、励磁变压器和电容分压器。
3.2 电缆试验能力
试验能力受谐振电抗器额定电流限制, 试验时高压回路电流不能大于2A。电缆试验能力详见下表:
3.3 试验原理及接线
变频串联谐振的原理接线图如下图所示。当在较低的电源电压下改变变频电源的频率, 逐步升高频率时, 谐振电抗器L的感康XL=2πf L逐渐增大, 而试品电缆Cx的容抗Xc=1// (2πf Cx) 逐渐减小, 在某一频率下, XL=Xc, 两者相互抵消, 回路中只剩下损耗等值电阻R, 在电源电压U的作用下, 电流I达到最大。此时, 视频Cx的两端电压Uc和L的端电压都达到最大, 且两者幅值基本相同, 相位相反。这个时刻回路处于串联谐振状态, 试验就在这个状态下进行。
此时, 回路电流I=U/R, 品质因素Q=2πf L/R, 试品电压Uc=QU, TE提供纯有功功率, 试品所需的无功功率由谐振电抗器提供, 因此实现了以较小的电源电压和容量, 完成试品所需的高电压和大无功功率试验。
4 改进后试验方案
4.1 试验设备搭配
进行35kV、10kV电缆试验时, 使用串联谐振试验主机、谐振电抗器 (2) 、励磁变压器和电容分压器的同时, 把谐振电抗器 (1) 作为并联补偿电抗器使用。考虑到谐振电抗器 (1) 持续试验时间为15Min, 按照等效发热原理即I2e RTe=I12RT1, 当试验时间改为电抗器额定试验时间的4倍时, 试验电流时最大电流应控制在额定电流的0.5倍, 即1A。
4.2 电缆试验能力
试验能力受串并联谐振电抗器额定电流限制, 试验时高压回路电流不能大于2A。
4.3 试验原理及接线
当试品电容量Cx较大, 所需的试验电流Ic超过串联谐振电抗器或变频电源容量时, 可以在试品两端并联谐振电抗器, 使其补偿一部分试品电流, 从而降低流过串联谐振电抗器的电流。
进行10kV电缆试验时, 使用一节谐振电抗器 (2) 做回路串联谐振电抗器, 其余三只作为并联谐振电抗器, 必要时可将6节谐振电抗器 (1) 也作为并联谐振电抗器使用。
进行35kV电缆试验时, 使用三节谐振电抗器 (2) 串联起来作为高压回路串联谐振电抗器, 使用六节谐振电抗器 (1) , 每两节组合在一起作为三串并联补偿电抗器。
5 现场应用效果评价
以下是新金站35kV电缆试验实例。
5.1 试品参数
电缆型号:YJV-26/35-1*240 电缆长度:1200米 电容量:0.19uf/km
试验电压:52kV 试验时间:60Min
5.2 试验方案
采用改进后串并联谐振试验方法, 试验接线原理图如下:
试验前参数估算表:
试验结果表 (见下表) :
5.3 现场应用结论
根据现场验证, 新方案能够有效提高电缆试验长度, 就邯郸电网发展前景来看, 该方案在2015年前能满足邯郸地区电缆试验要求。
5.4 经济效益分析
对目前电缆试验的费用进行统计, 并预测未来5年电网的发展, 经济效益评估如下:
对未来5年电网建设发展预测, 如果电缆进行委托试验, 委托试验费约45.72万元。
6 总体评价
谐振原理 篇4
非接触电能传输技术将耦合器的原、副边绕组分别绕在不同的铁心上,实现了在电源和负载之间非机械连接的电磁能量传递。该技术中发送和接收机构可以自由分开,供电安全、可靠,操作维护方便。特别适用于在易燃易爆、水下、人造器官体内充电等特殊场合使用[1,2,3,4,5,6,7]。
在非接触电能传输技术中,为了增大原边绕组中的交流电流,并给逆变器提供软开关的工作条件,从而提高传输功率和传输效率,在原边回路采用谐振补偿电路是必需的[1,2,3,4]。然而,在工作过程中因补偿电容的不同和负载的改变,会使谐振电路的固有谐振频率发生偏移,导致传输功率和传输效率迅速降低。目前,国内关于这方面的研究较少,只有两篇文献探讨了此类问题。文献[1]提出了利用分段控制方法来调节控制脉冲的移相角,解决多负载切换过程中原边回路的电流变化问题,但此控制方法复杂,文中没能给出实验分析,也没能解决系统如何获得最大传输功率和最大传输效率的问题;文献[2]提出了利用相控电感的动态调谐方式实时调节原边回路的等效固有谐振频率,从而保证系统工作谐振频率的稳定,以实现最大功率传输,但相控电感的控制算法过于复杂,此篇文献中也没能对其进行实验研究,并且只能在确定了负载变化范围后才能设计出使系统固有谐振频率保持稳定的调谐电路。
本文首先通过对耦合谐振电路的分析,证明了谐振状态对提高传输功率和传输效率所起的重要作用,进而提出了基于锁相环的自适应谐振控制策略。通过对逆变器输出电压、电流的检测和计算得到相位差,输入到PI调节器和振荡环节对逆变器的驱动频率进行调整,实现了电路的自适应谐振反馈控制,从而解决了电路参数变化带来的各种问题。最后对该自适应谐振控制系统进行了仿真和实验研究。
2 耦合谐振电路分析
2.1 非接触电能传输典型拓扑结构
非接触电能传输系统的典型拓扑结构如图1所示。
非接触电能传输系统的拓扑结构中,以耦合器为界将电路分为发送和接收两部分。发送部分包括输入直流电源,它可以通过对交流电网整流滤波得到;高频逆变电路,用于给耦合器原边绕组提供高频交流电流。接收部分包括整流滤波电路,用于将耦合器输出的交流电压变换成直流电压,供直流负载使用。在本电路中,耦合器的原边和副边是可分离的,这是和开关电源中的变压器有所不同的。
2.2 谐振原理分析
针对图1所示的非接触电能传输系统的拓扑结构,得到基于互感模型的等效电路,如图2所示。
其中为逆变器输出电压的基波相量,为交流等效电阻RL两端的电压相量,对图2中的原边电路有:
对副边电路有:
将式(2)代入(1)得:
根据式(3)及逆变电路原理得原边基波电流有效值为:
式中Uin为输入直流电压。当不计二极管损耗时,交流等效电阻RL的平均功率近似等于Ro的功率,根据式(2)与(4),求得直流负载功率为:
根据式(3)求得图2电路输入侧功率因数为:
其中:
根据式(4)、(5)、(6)、(7)得到输入电流、输出功率、输入侧功率因数(即逆变器的输出侧功率因数)与负载电阻和频率的关系曲线如图3(a)-(c);考虑到逆变环节的开关损耗,图(d)是根据实验结果所得的系统整体效率(输出负载功率与直流输入功率之比)与负载电阻和频率的关系曲线。
从图3可以看出,当负载固定时,系统的输入电流、输出功率,输入侧功率因数和整体效率都会随频率的变化在相同点取得最大值;当负载变化时,以上最大值点将发生偏移。其中输入功率因数最大值接近于1,即在谐振点处取得。因此,为了获得最大的输出功率和传输效率,必须采取措施保证电路始终工作在谐振状态。
3基于锁相环的自适应谐振控制策略
根据上节的讨论,为了获得最大的传输功率、最大的功率因数和最高的传输效率,电路必须始终工作在谐振状态。这可以通过控制逆变器开关管的触发频率,使其始终跟随补偿电容或负载的变化而变化,以保证逆变输出的电压与电流同相位。根据式(3),逆变器输出电压和电流相位差q为:
当负载或其他环节发生变化时,将导致电压与电流相位差发生变化,变化情况由式(8)决定。在知道变化参量的情况下,可以通过式(8)反解出变化参量的值,进而得出式(8)为零时的固有谐振频率。但这种方法计算复杂,只能在知道变化参量(且仅能是某一参量)的情况下才能进行,实用性很差。图4所示为基于锁相环的非接触电能传输系统的自适应谐振控制原理图。
该控制系统由检测电路、相位补偿环节、鉴相器PD、环路滤波器LPF、PI调节器、压控振荡器VCO和驱动电路七部分组成。检测电路对原边线圈的电流信号进行检测并转换为符合控制电路标准的输入信号;相位补偿环节用于补偿检测电路造成的时间延迟;鉴相器将检测出的电流信号相位与压控振荡器输出信号的相位进行比较,产生对应于两信号相位差的误差电压Ud(t);环路滤波器,一方面利用自身的低通特性,滤除误差电压Ud(t)中的高频成分和噪声,以保证环路所要求的性能,增加系统的稳定性;另一方面利用滤波电容的充放电,使压控振荡器VCO的输入电压发生变化,进而改变VCO的振荡频率;PI调节器,使控制系统具有良好的动态稳定性和较小的稳态误差;压控振荡器VCO的输出频率随PI调节器的输出电压Uc(t)的变化而变化。
逆变器工作在谐振状态时,谐振电路的电压与电流同相位,鉴相环输入为零,PI调节器的输出不变,压控振荡器振荡频率保持不变。当负载或其他环节发生变化时,将导致电压与电流相位差发生变化。此时,鉴相器将输入相位差q转变为对应的误差电压Ud(t),经过滤波环节和PI调节器后得到变化的输出电压Uc(t),压控振荡器的振荡频率随输出电压的变化而变化,并将频率变化信号提供给驱动环节形成相应频率的驱动信号。经过一段暂态过程后,输入电压与电流的相位差为零,电路达到新的谐振状态。
4 仿真与实验结果
4.1 仿真结果
根据上节分析,用MATLAB/SIMULINK搭建了仿真系统,如图5所示,系统由桥式逆变电路、感应耦合器、单相桥式整流电路和基于锁相环的自适应谐振控制环节构成。
设定直流输入电压15V,锁相环中心频率30 k Hz,仿真时间为4 ms。在2 ms时,电阻负载从60 W跳变到120 W,为了验证反馈系统对负载外的其它参数的自适应能力,将串联补偿电容也从0.2μF跳变到1.2μF,得到逆变输出电压、电流波形的局部扩展图如图6。由图可知,采用锁相环控制可以很好地实现逆变输出电压电流同相位的目的,它不仅对负载变化具有控制能力,而且对逆变输出部分所有元器件参数的变化具有调节能力,从而保证系统始终工作在谐振状态下,使输出功率和传输效率达到最大值。
4.2 实验研究
根据上面的仿真系统搭建了实验平台,主要参数见表1。
图7是补偿电容0.247μF,负载电阻为10Ω时,自适应控制环节开锁与闭锁情况下的电压、电流波形;图8(a)是负载电阻为10Ω,补偿电容变为0.2μF和0.1μF时,系统自适应调整后的耦合器输入电压、电流波形;图8(b)是补偿电容为0.247μF,负载电阻分别变为5Ω和35Ω时,系统自适应调整后的耦合器输入电压、电流波形。
从图中可以看出,在没有锁相环反馈控制的情况下,随着补偿电容或负载等参数的改变,电压与电流会出现明显的相位差,使输入侧功率因数降低,原边输入电流下降,输出功率下降;在锁相环加入后,控制系统能够对补偿电容和负载参数的变化进行自适应调节,保证电压与电流相位差为零,系统工作在谐振状态下,使输入电流在频率轴上始终为最大值。
5 结论
由检测电路实时检测谐振网络的电流,通过计算逆变输出侧的电压、电流相位差,据此对逆变器输出电压频率进行控制。这种方法不仅对负载变化具有自适应控制能力,而且对逆变输出部分所有元器件参数的变化都具有调节作用,从而保证系统始终工作在谐振状态,使输出功率和传输效率达到最大值,这对非接触电能传输技术的实际应用具有重要的意义。
参考文献
[1]孙跃,陈国东(Sun Yue,Chen Guodong).非接触电能传输系统恒流控制策略(A constant current control methodfor contactless power transmission systems)[J].重庆大学学报(J Chongqing Univ.),2008,31(7):766-769.
[2]孙跃,王智慧(Sun Yue,Wang Zhihui).非接触电能传输系统的频率稳定性研究(Study of frequency stability ofcontactless power transmission system)[J].电工技术学报(Trans.China Electrotechnical Society),2005,20(11):56-59.
[3]韩腾,卓放,闫军凯,等(Han Teng,Zhou Fang,Yan Jun-kai,et al.).非接触电能传输系统频率分叉现象研究(Study of frequency bifurcation phenomenon of a contact-less power transmission system)[J].电工电能新技术(Adv.Tech.of Elec.Eng.&Energy),2005,24(2):44-47.
[4]武瑛,严陆光,黄常纲,等(Wu Ying,Yan Luguang,Huang Changgang,et al.).新型无接触电能传输系统的性能分析(Performance analysis of new contactless elec-trical energy transmission system)[J].电工电能新技术(Adv.Tech.of Elec.Eng.&Energy),2003,22(4):10-13.
[5]Jinfei Shen,Hongbin Ma.PDM and PSM hybrid powercontrol of series-resonant inverter for induction heating ap-plications[A].IEEE Conf.on Industrial Electronics and Applications[C].2006.1-6.
[6]Ji-Young Lee,In-Jae Lee,Ji-Won Kim.Contactless powertransfer system combined with linear electric machine[A].Proc.International Conference on Elec.Machines and Sys-tems[C].Seoul,Korea,2007.