分类： 动力与电气工程 >> 电气工程 提交时间： 2019-03-05 合作期刊: 《电气工程学报》
摘要： 针对变频空调用功率因数校正（PFC）电路中的电感在运行时存在局部过 热、温升较高的情况，本文采用电磁热耦合仿真对其进行了优化设计。通过有限元分 析，搭建了 PFC 电感三维电磁热场的仿真模型，利用电磁仿真计算得出 PFC 电感的 功率损耗，并将其作为热源进行了热场模拟。通过改变绕组的匝数和磁心的尺寸，模 拟了四组不同的设计方案，分别进行了磁场 - 热耦合分析，从中给出了优化设计方案。 实际运行表明，优化后的 PFC 电感有效降低了温升和损耗，设计方法对于其他电感器 件的设计具有参考价值。
分类： 动力与电气工程 >> 电气工程 提交时间： 2019-03-05 合作期刊: 《电气工程学报》
摘要： 传统的感应耦合电能传输（ICPT）系统中，松耦合变压器接收线圈 Rx 的 半径与发射线圈 Tx 到接收线圈 Rx 之间的距离 h 的最佳比例系数，即径距比 γ 的求取， 是通过系统建模来推出 Tx 和 Rx 间的互感值，并辅以大量实验来获得的。针对这种缺 少理论依据并浪费人力、物力的问题，本文提出了一种通过仿真观察 Rx 中电流密度变 化规律来获得 Rx 半径与 h 比例系数的最佳值的设计方法。首先求取单管 ICPT 系统之 一次侧并联、二次侧并联（PP）结构下的系统去耦等效电路模型，据此推导出 Rx 上 的电流密度和互感 M、系统传输功率的关系；并通过公式分析，确定 Rx 电感 L1 与 Tx 电感 L2 的比值 a 和系统的耦合系数 λ 的取值，来确定在不同频率下 L1 和 L2 的值，从 而建立仿真模型，利用有限元仿真软件对 γ 的最优值进行研究。相比于通过线圈互感 值来优化线圈的方法，本文中的电流密度可以通过软件直接观测到，形象而且直观，节省时间和成本，有效提高设计效率。综合仿真结果确定了松耦合线圈最佳径距比γ，该参数与企业通过生产实践总结出的经验值相吻合。
分类： 动力与电气工程 >> 电气工程 提交时间： 2019-03-05 合作期刊: 《电气工程学报》
摘要： 针对变频空调用功率因数校正（PFC）电路中的电感在运行时存在局部过 热、温升较高的情况，本文采用电磁热耦合仿真对其进行了优化设计。通过有限元分 析，搭建了 PFC 电感三维电磁热场的仿真模型，利用电磁仿真计算得出 PFC 电感的 功率损耗，并将其作为热源进行了热场模拟。通过改变绕组的匝数和磁心的尺寸，模 拟了四组不同的设计方案，分别进行了磁场 - 热耦合分析，从中给出了优化设计方案。 实际运行表明，优化后的 PFC 电感有效降低了温升和损耗，设计方法对于其他电感器 件的设计具有参考价值。
分类： 动力与电气工程 >> 电气工程 提交时间： 2019-03-05 合作期刊: 《电气工程学报》
摘要： 传统的感应耦合电能传输（ICPT）系统中，松耦合变压器接收线圈 Rx 的 半径与发射线圈 Tx 到接收线圈 Rx 之间的距离 h 的最佳比例系数，即径距比 γ 的求取， 是通过系统建模来推出 Tx 和 Rx 间的互感值，并辅以大量实验来获得的。针对这种缺 少理论依据并浪费人力、物力的问题，本文提出了一种通过仿真观察 Rx 中电流密度变 化规律来获得 Rx 半径与 h 比例系数的最佳值的设计方法。首先求取单管 ICPT 系统之 一次侧并联、二次侧并联（PP）结构下的系统去耦等效电路模型，据此推导出 Rx 上 的电流密度和互感 M、系统传输功率的关系；并通过公式分析，确定 Rx 电感 L1 与 Tx 电感 L2 的比值 a 和系统的耦合系数 λ 的取值，来确定在不同频率下 L1 和 L2 的值，从 而建立仿真模型，利用有限元仿真软件对 γ 的最优值进行研究。相比于通过线圈互感 值来优化线圈的方法，本文中的电流密度可以通过软件直接观测到，形象而且直观，节省时间和成本，有效提高设计效率。综合仿真结果确定了松耦合线圈最佳径距比γ，该参数与企业通过生产实践总结出的经验值相吻合。
分类： 动力与电气工程 >> 电气工程 提交时间： 2019-03-05 合作期刊: 《电气工程学报》
摘要： 针对单管感应耦合电能传输（ICPT）系统在动态非线性负载突变时开关管 电压、输出电压的稳定性问题，详细研究了具有一次侧并联二次侧串联（PS）补偿网 络的单管 ICPT 系统的参数优化问题。比较了分别具有一次侧并联二次侧并联（PP） 补偿网络与 PS 补偿网络的单管 ICPT 系统的特点；画出了所研究系统的一、二次侧等 效电路，利用互感等效模型法对该系统进行了建模分析，推导了系统的电压增益、输 出功率、效率等表达式，画出并分析了电压增益、输出功率、开关管峰值电压在不同 参数变化下随工作频率变化的曲线；最后完成了系统参数的优化设计，使系统在软开 关控制下得到了最大功率输出，实验验证了设计的正确性。
分类： 机械工程 >> 机械工程其他学科 提交时间： 2018-06-15 合作期刊: 《电气工程学报》
摘要： 针对变频空调用功率因数校正（PFC）电路中的电感在运行时存在局部过热、温升较高的情况，本文采用电磁热耦合仿真对其进行了优化设计。通过有限元分 析，搭建了 PFC 电感三维电磁热场的仿真模型，利用电磁仿真计算得出 PFC 电感的功率损耗，并将其作为热源进行了热场模拟。通过改变绕组的匝数和磁心的尺寸，模 拟了四组不同的设计方案，分别进行了磁场 - 热耦合分析，从中给出了优化设计方案。 实际运行表明，优化后的 PFC 电感有效降低了温升和损耗，设计方法对于其他电感器件的设计具有参考价值。
分类： 机械工程 >> 机械工程其他学科 提交时间： 2018-06-15 合作期刊: 《电气工程学报》
摘要： 传统的感应耦合电能传输（ICPT）系统中，松耦合变压器接收线圈 Rx 的 半径与发射线圈 Tx 到接收线圈 Rx 之间的距离 h 的最佳比例系数，即径距比 γ 的求取，是通过系统建模来推出 Tx 和 Rx 间的互感值，并辅以大量实验来获得的。针对这种缺 少理论依据并浪费人力、物力的问题，本文提出了一种通过仿真观察 Rx 中电流密度变 化规律来获得 Rx 半径与 h 比例系数的最佳值的设计方法。首先求取单管 ICPT 系统之 一次侧并联、二次侧并联（PP）结构下的系统去耦等效电路模型，据此推导出 Rx 上 的电流密度和互感 M、系统传输功率的关系；并通过公式分析，确定 Rx 电感 L1 与 Tx 电感 L2 的比值 a 和系统的耦合系数 λ 的取值，来确定在不同频率下 L1 和 L2 的值，从 而建立仿真模型，利用有限元仿真软件对 γ 的最优值进行研究。相比于通过线圈互感值来优化线圈的方法，本文中的电流密度可以通过软件直接观测到，形象而且直观， 节省时间和成本，有效提高设计效率。综合仿真结果确定了松耦合线圈最佳径距比 γ ，该参数与企业通过生产实践总结出的经验值相吻合。
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