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目前电能传输一般是从电网通过导线等设备送到用电设备的接触式供电,但是这样的接触式供电方式在工业生产、医疗设备、日常生活和交通运输等领域应用时存在明显弊端,如易产生火花、有摩擦、积碳等。非接触供电技术是一种借助电磁耦合方式,实现将能量从电源端传递至负载端的一种供电方式,具有使用方便、安全可靠、清洁、长寿命、环境友好等特点。 大功率非接触电能传输的主要应用是列车、电动汽车等轨道交通领域。本论文针对长距离轨道交通中的非接触供电系统,对其中的关键设备移动式非接触变压器特性开展研究。通过理论分析、结构设计、数学模型建立、仿真计算和实验验证,对多初级多次级移动式非接触变压器的传输特性进行了深入研究。 针对长距离轨道交通中非接触供电的特点,在介绍了非接触变压器的工作原理的基础上,针对移动式非接触变压器的特点,重点分析计算了变压器的感应电动势。针对长距离供电的特点,基于多初级多次级的变压器结构,建立了相应的等效电路及数学模型。采用数学模型,研究了变压器绕组内阻、绕组互感以及初级绕组电流频率等对整个供电系统传输性能的影响。 采用电磁场有限元分析法仿真研究了次级绕组的纵向位移、横向偏移、平面倾斜以及变压器气隙变化、引线分布、周围金属装置等因素对带磁芯的多初级多次级移动式非接触变压器耦合性能的影响。基于变压器仿真结果,建立了整个非接触供电系统的仿真模型,并计算了该系统的电压、电流及功率等输出特性。 对本文的多初级多次级移动式非接触变压器样机进行了电感测量及非接触供电系统的供电特性实验。验证了本多初级多次级移动式非接触变压器结构设计、能量传输特性及系统运行的可行性。