19658.浮標(biāo)非接觸電能傳輸電磁耦合器設(shè)計(jì)

1、浮標(biāo)非接觸電能傳輸浮標(biāo)非接觸電能傳輸電磁耦合器電磁耦合器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)OptimizationDesignofBuoysContactlessPowerTransmissionElectromagicCoupler學(xué)科專業(yè)：儀器科學(xué)與技術(shù)研究生：梁彬指導(dǎo)教師：郭敬濱副教授天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院二零一三年十一月摘要21世紀(jì)是海洋的世紀(jì)，人類對(duì)海洋一直在進(jìn)行探索，近年來(lái)，海洋立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)就是人們探索海洋，認(rèn)識(shí)海洋的重要舉措，海洋立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)

2、的完善和發(fā)展，能更加方便的服務(wù)于人類的日常生活。海洋浮標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就是海洋立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)中的重要一環(huán)，由于海洋浮標(biāo)可以長(zhǎng)期值守在人跡罕至，條件惡劣的海域，因此海洋浮標(biāo)對(duì)于海洋立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)的全天候，不間斷海洋監(jiān)測(cè)具有重要意義，但是目前從國(guó)內(nèi)外的研究中可以發(fā)現(xiàn)，海洋浮標(biāo)的技術(shù)雖然一直在不斷進(jìn)步，但是對(duì)于海洋浮標(biāo)水下系統(tǒng)的供電方式的研究并沒有很大的突破，國(guó)際上普遍流行的作法是采用水下系統(tǒng)自帶電池來(lái)提供電能，這種供電方式當(dāng)電池耗盡時(shí)需要出海進(jìn)行電池的更

3、換，需要耗費(fèi)大量的人力物力財(cái)力，而且更換電池的過(guò)程中監(jiān)測(cè)需要中斷，這可能會(huì)丟失一些重要數(shù)據(jù)的采集等。本文從解決海洋浮標(biāo)供電問(wèn)題出發(fā)，在前人研究的基礎(chǔ)上，提出了一種基于電磁感應(yīng)原理的新型的海洋浮標(biāo)非接觸電能傳輸系統(tǒng)，并對(duì)其中的核心部件電磁耦合器進(jìn)行了設(shè)計(jì)，由于國(guó)內(nèi)外研究海洋浮標(biāo)非接觸電能傳輸系統(tǒng)時(shí)，對(duì)于電磁耦合器的具體設(shè)計(jì)沒有具體的敘述，只是定性的探討了電磁耦合器的選材以及磁芯形狀等，對(duì)于電磁耦合器磁芯的選取及設(shè)計(jì)沒有說(shuō)服力的依據(jù)，因此本

4、文主要從實(shí)際應(yīng)用情況出發(fā)，較為詳細(xì)的敘述了電磁耦合器的設(shè)計(jì)過(guò)程，具體計(jì)算了磁芯的結(jié)構(gòu)尺寸等參數(shù)，對(duì)于電能傳輸過(guò)程的電能損耗進(jìn)行了分析，量化了電磁耦合器的損耗，提出了利用諧振原理補(bǔ)償電纜線上的感抗，減小無(wú)功功率所占的比例，提高非接觸電能傳輸系統(tǒng)整體的效率。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)本文提出的海洋浮標(biāo)非接觸電能傳輸系統(tǒng)總體效率大約為57%，系統(tǒng)傳輸功率達(dá)到了22.8W，基本實(shí)現(xiàn)了非接觸電能的小功率傳輸，對(duì)解決海洋浮標(biāo)系統(tǒng)的電能供給問(wèn)題具有一定的借鑒意義。關(guān)鍵