【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 題就難以解決。利用充電樁充 電 的形式 會(huì) 有以下缺點(diǎn)：同時(shí)充電的汽車數(shù)目 有限，戶外有線充電樁易受到 損壞 ，建專用充電站占用大量用地。因此，我們可以采用 無(wú)線充 電 形式 [1]。 2 電動(dòng)汽車無(wú)線充電技術(shù)有三種模式：電 磁感應(yīng)式、磁場(chǎng)共振式、無(wú)線電波式。非接觸能量傳輸系統(tǒng)（感應(yīng)耦合） 原副邊完全分離的非接觸變 壓器，通過(guò)磁場(chǎng)的耦合傳輸電能，使得能量傳遞過(guò)程中供電側(cè)和用電側(cè) 沒(méi)有 物理鏈接。隨著功率半導(dǎo)體器件和功率變換技術(shù)的發(fā)展，一種新型的感應(yīng)電能傳輸技術(shù)使大氣隙的非接觸傳輸成為可能。除傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接傳輸外，非接觸電能傳輸包括感應(yīng)傳輸、容性傳輸、電磁波傳輸。非接觸電能傳輸可通過(guò)磁場(chǎng)或電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，緊耦合的傳輸形式如變壓器、電容，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)電氣連接的能量傳輸，但是由于磁場(chǎng)鐵芯和電場(chǎng)媒質(zhì)的 限制，它們不適合向運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行大氣隙的能量傳輸。在變壓器松耦合的方式下，如果工作頻率足夠高，磁場(chǎng)的變化率將在原、副邊繞組之間引起很強(qiáng)的電磁感應(yīng)，這使大氣隙的能量傳輸變得可行，這是感應(yīng)電能傳輸?shù)幕靖拍睢Ｅc感應(yīng)電能傳輸類似，容性電能傳輸可以利用高頻變化的電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)大氣隙的電能傳輸。但是受電場(chǎng)強(qiáng)度和介電常數(shù)以及介電材料的限制，容性電能傳輸?shù)墓こ虒?shí)用還有待進(jìn)一步研究。類似于無(wú)線通訊，非接觸電能傳輸也可以采用電磁波的形式，但是采用傳統(tǒng)的微波引導(dǎo)和天線在空氣中長(zhǎng)距離進(jìn)行能量的傳輸非常困難，能量的控制也很復(fù)雜。在現(xiàn)有的 功率變換技術(shù)的基礎(chǔ)上，感應(yīng)電能傳輸技術(shù)是工程上最可行的方式。因此本文將對(duì)非接觸感應(yīng)電能傳輸技術(shù)進(jìn)行研究 [5]。 非接觸感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 非接觸感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 自從 1831 年法拉第揭示電磁感應(yīng)現(xiàn)象以來(lái)，電能的傳輸主要是由導(dǎo)線直接接觸進(jìn)行的，電氣設(shè)備一般通過(guò)插頭和插座等電連接器的接觸進(jìn)行供電 [4]。這種傳輸方式由于存在摩擦、磨損和裸露導(dǎo)線，很容易產(chǎn)生接觸火花，影響了供電的安全性和可靠性，縮短了電氣設(shè)備的使用壽命。在礦井、油田鉆采等場(chǎng)合，采用傳統(tǒng)的導(dǎo)線直接接觸供 電方式，因接觸摩擦產(chǎn)生的微小電火花，很容易引起爆炸，造成重大事故。在水下場(chǎng)合，導(dǎo)線直接接觸供電存在電擊的潛在危險(xiǎn)。在給運(yùn)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行供電時(shí)，一般采用滑動(dòng)接觸供電的方式，存在滑動(dòng)磨損，接觸火花，碳積和不安全裸露導(dǎo)線等缺點(diǎn) [68]。在航空航天、機(jī)器人、醫(yī)療器械、照明、便攜式電子產(chǎn)品等場(chǎng)合，非接觸感應(yīng)電能傳輸技術(shù)也有廣泛的應(yīng)用前景。非接觸感應(yīng)電能傳輸技術(shù)解決了傳統(tǒng)導(dǎo)線直接接觸供電的缺陷，是一種有效、安全的電能傳輸方法 [911]。 非接觸感應(yīng)電能傳輸技術(shù)早在 100 年前就已經(jīng)為人所知，并進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)嘗試，但因?yàn)樾?率太低，沒(méi)能商業(yè)化。隨著功率變換技術(shù)、控制技術(shù)和磁性材料的發(fā)展，以及非接觸感應(yīng)電能傳輸需求的增長(zhǎng)，非接觸感 應(yīng)電能傳輸技術(shù)得到了迅速的發(fā)展 [3]。 20 世紀(jì) 90 年代初，新西蘭奧克蘭大學(xué)電子與電氣工程系功率電子學(xué)研究中心 Boys 教授 3 以及由他領(lǐng)導(dǎo)的課題組率先對(duì)非接觸感應(yīng)電能傳輸技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。經(jīng)過(guò) 10 多年的努力，先后獲得多項(xiàng)發(fā)明專利，該項(xiàng)技術(shù)已被成功推往美國(guó)、日本、德國(guó)和法國(guó)等地。新西蘭奧克蘭大學(xué)所屬奇思公司已將非接觸感應(yīng)電能傳輸技術(shù)成功應(yīng)用于新西蘭 Rotorua 國(guó)家地?zé)峁珗@的 30kW 旅 客電動(dòng)運(yùn)輸車 [4,68]。 90 年代后期，日本、德國(guó)等國(guó)家相繼投入了一定的經(jīng)費(fèi)從事非接觸電能傳輸?shù)难芯亢蛯?shí)用化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，已獲得一定的技術(shù)突破和相應(yīng)的實(shí)用產(chǎn)品，如日本大阪富庫(kù)公司的單軌型車和無(wú)電瓶運(yùn)貨車、德國(guó)奧姆富爾 (WAMPELER)公司 DE 150KW 載人電動(dòng)火車，軌道長(zhǎng)度達(dá)400m，氣隙為 120mm，是目前為止建造的最大的非接觸感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)。該公司還將非接觸感應(yīng)電能傳輸技術(shù)用于電動(dòng)游船的水下驅(qū)動(dòng)裝置 [4,12]。 美國(guó)通用汽車公司子公司 Delco Electronics 研制的 MagnechargeTM 是最先商業(yè)化的 電動(dòng)汽車非接觸電能傳輸系統(tǒng)之一，現(xiàn)在正由 Delco 生產(chǎn)和銷售，專用于 GM 的 EV1 型電動(dòng)汽車充電。 1995 年 1 月，美國(guó)汽車工程協(xié)會(huì)根據(jù) MagnechargeTM 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，制訂了在美國(guó)使用非接觸感應(yīng)電能傳輸技術(shù)進(jìn)行電動(dòng)汽車充電的條例 ——SAE J1773[13,14]。 在我國(guó)，非接觸感應(yīng)電能傳輸技術(shù)的研究剛開(kāi)始起步，僅有綜述性文獻(xiàn)和個(gè)別小功率樣機(jī)的研究報(bào)道。 非接觸感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 非接觸感應(yīng)電能傳輸技術(shù)是近些年發(fā)展的一項(xiàng)新技術(shù)，國(guó)際上至今還沒(méi)有制訂相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。非接觸電能傳輸技術(shù)涵 蓋功率變換技術(shù)、電磁感應(yīng)技術(shù)等。像其他新技術(shù)一樣，非接觸感應(yīng)電能傳輸技術(shù)的發(fā)展面臨著很多挑戰(zhàn)。首先，目前關(guān)于非接觸感應(yīng)電能傳輸?shù)睦碚摵同F(xiàn)代功率電子學(xué)相比，還很不完善，沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的理論來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)非接觸感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，因此 在 這方面 還 需要進(jìn)行深入的研究。其次，非接觸感應(yīng)電能傳輸依賴于功率變換技術(shù)、非線性電路理論的進(jìn)一步發(fā)展。工程應(yīng)用中的技術(shù)限制也制約著非接觸感應(yīng)電能傳輸技術(shù)的發(fā)展，如無(wú)源器件和有源功率器件的電壓和電流定額。由于非接觸供電效率較低，并且有一定的電磁輻射，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保問(wèn)題也是非接觸感應(yīng)電能傳輸技 術(shù)應(yīng)考慮的一個(gè)重要方面。此外，不斷提高功率等級(jí)、系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性、增加分離式變壓器的氣隙也是非接觸感應(yīng)電能傳輸技術(shù)需要解決的難點(diǎn)。非接觸感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的研究正逐步向兩個(gè)方面發(fā)展：一是以磁懸浮列車為代表的大功率方向，包括汽車充電站、磁懸浮列車等等；另一種是小功率方向，主要是對(duì)一些日常小電器進(jìn)行無(wú)接觸充電。大功率方向是非接觸感應(yīng)電能傳輸技術(shù)的難點(diǎn) [1213]。 4 本文研究的意義及內(nèi)容 本文研究的意義 隨著人們環(huán)境意識(shí)的提高和對(duì)石油燃料資源耗盡危機(jī)的警覺(jué)，未來(lái)的交通運(yùn)輸系統(tǒng)將逐漸向著綠色、 環(huán)保、電氣化的方向發(fā)展。未來(lái)的交通系統(tǒng)供電需求將為新型無(wú)接觸電能傳輸系統(tǒng)提供廣闊的市場(chǎng)。 電動(dòng)汽車是唯一滿足零排放的車輛，它通常需利用蓄電池儲(chǔ)能，需要反復(fù)進(jìn)行電池充電。近年來(lái)，環(huán)境意識(shí)和石油燃料資源耗盡的可能性使人們又重新重視了電動(dòng)汽車的研究發(fā)展，而電池充電將是未來(lái)的電動(dòng)汽車面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。采用新型無(wú)接觸能量傳輸系統(tǒng)為電動(dòng)車供電，具有一定優(yōu)越性。比如，當(dāng)采用車載充電器時(shí)，傳統(tǒng)的充電系統(tǒng)在交流電源段分開(kāi)，整個(gè)系統(tǒng)幾乎都在車上，而無(wú)接觸電能傳輸方式實(shí)現(xiàn)初、次級(jí)繞組之間分離，從而可將大部分的設(shè)備置于車外。 本文研究的內(nèi)容 本文對(duì)非接觸感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容如下： ? 第一章在概述研究背景的基礎(chǔ)上，介紹了非接觸感應(yīng)電能傳輸技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，指出本文的研究意義和研究?jī)?nèi)容。 ? 第二章介紹了非接觸感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成，非接觸感應(yīng)電能傳輸?shù)脑砗蛢?yōu)點(diǎn)，討論了一些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，并介紹了高頻逆變拓?fù)涞倪x取。 ? 第三章在概述可分離變壓器的基礎(chǔ)上，介紹了改進(jìn)型非接觸變壓器，給出了改進(jìn)型非接觸變壓器的磁路模型，提出了非接觸變壓器的優(yōu)化方案。 ? 第四章對(duì)帶可分離變壓器的全橋串聯(lián)諧振變換器的電路特性進(jìn)行 了分析，分析了變換器的諧振頻率，對(duì)移相控制全橋串聯(lián)諧振變換器進(jìn)行了電路仿真 ,同時(shí)分析了移相角的改變對(duì)變換器相關(guān)特性的影響。 ? 第五章對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)工作中存在的問(wèn)題以及未來(lái)的發(fā)展研究方向做出了一個(gè)總結(jié)，并對(duì)以后的工作做出了一個(gè)展望。 5 第二章 非接觸感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)基本特性研究 非接觸感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成 非接觸感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)利用電磁感應(yīng)理論實(shí)現(xiàn)電能的傳輸，能量傳輸框圖如圖 所示，以可分離變壓器為分界點(diǎn)，能量傳輸框圖由兩大部分組成，變壓器原邊由交流電網(wǎng)輸入，整流濾波成直流電，并經(jīng) 過(guò)功率因數(shù)校正，通過(guò)高頻逆變給變壓器原邊繞組提供高頻交流電流。通過(guò)原邊繞組與副邊繞組的感應(yīng)電磁耦合將電能經(jīng)過(guò)整流濾波和功率調(diào)節(jié)后提供給用電設(shè)備。變壓器原、副邊采用無(wú)線通訊的方式對(duì)能量變換進(jìn)行檢測(cè)和控制?？煞蛛x變壓器的原邊繞組和副邊繞組是可分離的，這和開(kāi)關(guān)電源中的變壓器有很大的不同。此外，可分離變壓器可以保持相對(duì)靜止或運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)合 [5]。 整 流 濾 波 功率 因 數(shù) 校 正電 網(wǎng)高 頻逆 變?cè)?邊繞 組副 邊繞 組整 流 濾 波功 率 調(diào) 節(jié)用 電設(shè) 備無(wú) 線通 訊無(wú) 線通 訊電 能 傳 輸 方 向可 分 離 變 壓 器 圖 非接觸感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)能量傳輸框圖 非接觸感應(yīng)電能傳輸?shù)脑砑皟?yōu)點(diǎn) 非接觸供電是基于磁場(chǎng)耦合實(shí)現(xiàn)無(wú)線供電的新型電能傳輸方式，利用原 副邊完全分離的非接觸變壓器，通過(guò)高頻磁場(chǎng)的耦合傳輸電能，實(shí)現(xiàn)能量傳遞過(guò)程中供電側(cè)和用電側(cè)無(wú)物理連接。與傳統(tǒng)的接觸式供電相比，非接觸供電使用方便、安全，無(wú)火花及觸電危險(xiǎn)，無(wú)積塵和接觸損耗，無(wú)機(jī)械磨損和相應(yīng)的維護(hù)問(wèn)題，可適應(yīng)多種惡劣天氣和環(huán)境，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)供電。 非接觸感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 非接觸感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)采用可分離變壓器實(shí)現(xiàn)能量傳輸，因此變壓器的原邊繞組與副邊繞組之間有一段較長(zhǎng)的空氣磁路，漏磁很大，耦合系數(shù)較低，限制了能量傳輸?shù)哪芰托? 6 率。根據(jù)非接觸感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的特性，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則主要有： (1) 提高可分離變壓器的耦合系數(shù)。選取合適的變壓器鐵芯結(jié)構(gòu)和繞組位置，可以提高可分離變壓器的耦合系數(shù)，提高能量傳輸?shù)哪芰Α? (2) 采用諧振變換器作為非接觸感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的功率變換器。為了給變壓器原邊繞組提供波形質(zhì)量較好的交流電流，減少電磁干擾和電磁輻射，常采用諧振變換器給可分離變壓器的原邊繞組提供正弦電流。 (3) 實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的軟開(kāi)關(guān)。提高變換器的開(kāi)關(guān)頻率可以減小非接觸感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的體積和重量，但是隨著開(kāi)關(guān)頻率的不斷提高，采取硬開(kāi)關(guān)方式的功率變換器，其開(kāi)關(guān)損耗將大大增高，影響了系統(tǒng)效率的提高，對(duì)電動(dòng)汽車和磁浮列車等大功 率充電場(chǎng)合，提高變換器的效率尤為重要。因此，為了實(shí)現(xiàn)高功率密度，高的能量傳輸效率，必須實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的軟開(kāi)關(guān)，減小開(kāi)關(guān)損耗。 (4) 提高變換器的輸入功率因數(shù)。非接觸感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)要得到廣泛的應(yīng)用，必須實(shí)現(xiàn)高的輸入功率因數(shù)，減小對(duì)電網(wǎng)的污染，采用功率因數(shù)校正變換器可以有效的減小諧波含量，提高功率因數(shù) [5]。 7 第三章 可分離變壓器概述與新型非接觸變壓器的磁路模型及其優(yōu)化 可分離變壓器概述 可分離變壓器特點(diǎn) 可分離變壓器是非接觸感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，實(shí)現(xiàn)電能的非接觸傳輸?？煞蛛x變壓器和常規(guī)變 壓器在原理上類似，都是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電能從變壓器原邊到副邊的變換。但是可分離變壓器的原邊和副邊是分離的，如圖 所示，存在較大的氣隙，空氣磁路長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了常規(guī)變壓器的長(zhǎng)度，變壓器處于松耦合狀態(tài)，磁路中有較大距離的空氣磁路，磁動(dòng)勢(shì)中相當(dāng)一部分消耗在空氣磁路部分，變壓器漏磁較大，耦合系數(shù)不高；而常規(guī)變壓器的磁路中氣隙很小，其磁動(dòng)勢(shì)主要分布在鐵芯磁路部分，而鐵芯所具有的高磁導(dǎo)率決定了常規(guī)變壓器的磁阻較小，需要的勵(lì)磁電流較小 [12,15]。 （ a）常規(guī)變壓器 （ b）可分離變壓器 圖 變壓器示意圖 可分離變壓器的分類 根據(jù)可分 離變壓器原邊和副邊運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的不同，可以將可分離變壓器分為三類： 靜止式，原邊和副邊保持靜止。 滑動(dòng)式，原邊和副邊處于相對(duì)滑動(dòng)的狀態(tài)，主要應(yīng)用于有軌電車、磁浮列車等交通運(yùn)輸領(lǐng)域，如圖 （ a）所示。 旋轉(zhuǎn)式，利用了變壓器進(jìn)行能量傳輸不受轉(zhuǎn)速影響的特點(diǎn)，原邊和副邊保持旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，如圖 （ b）所示 [12,16]。 8 （ a）滑動(dòng)式可分離變壓器 （ b）旋轉(zhuǎn)式可分離變壓器 圖 可分離變壓器示意圖 改進(jìn)型非接觸變壓器 磁芯形狀 T. H. Nishimura 于 1994 年提出了基于傳統(tǒng)非平面磁芯和卷繞繞組結(jié)構(gòu)的非接觸變壓器，如圖 所示。為便于分析，針對(duì)對(duì)稱繞組結(jié)構(gòu)，并在副邊開(kāi)路條件下給出其等效磁路， 如圖 1(b)所示。 其中 ， F = Ni， Ra、 LR 分別為 g 和 cL 方向的磁阻。 L cg Ra Ra F RL Ra RL （ a）變壓器結(jié)構(gòu) （ b）等效磁阻電路 圖 變壓器結(jié)構(gòu)及其等效磁阻電路 文獻(xiàn) [17]基于該磁路模型推導(dǎo)了其耦合系數(shù)近似公式，指出耦合系數(shù)的大小取決于變壓器中柱和邊柱的中心距離 cL 與氣隙 g 的比值。 g 固定， cL 越大，耦合系數(shù)越高，大氣隙引起的 /aLRR較大是非接觸變壓器耦合系數(shù)小的根本原因。因此，可采用平面磁芯 (通常 cL 比非平面磁芯大 )并去掉中柱，來(lái)獲得更大的 cL ，來(lái)提高耦合系數(shù)、同時(shí)減小磁芯的體積質(zhì)量。改進(jìn) 9 的變壓器磁芯如圖 所示，為平面 U 型結(jié)構(gòu)。此外，由于兩磁柱內(nèi)側(cè)距離 L(即磁芯窗口寬度 )相比文獻(xiàn) [17]中提出的磁柱中心距離 cL 對(duì)磁阻 LR 的影響更大，本文改用 L 來(lái)描述非接觸變壓器的特性 [2]。 Lg 圖 改進(jìn)的變壓器磁芯 繞組布置 針對(duì)圖 給出的平面 U 形磁芯，繞組也宜采用平面布置，便于減小漏感。平面繞組的布置方式有集中式和分布式 2 種，如圖 所示。 原 邊繞 組副 邊繞 組原 邊 磁 芯副 邊 磁 芯 (a) 集中式繞組 原 邊 繞 組副 邊 繞 組原 邊 磁 芯副 邊 磁 芯 (b) 分布式繞組 圖 繞組結(jié)構(gòu)比較 為了分析兩種繞組布置方法對(duì)耦合系數(shù)的影響，本文采用 PlanarE43/10/28 磨掉中柱作為磁芯，在相同的條件下進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表 1 所示。實(shí)驗(yàn)表明分布式繞組更有利于提 10 高變壓器的 耦合系數(shù)。 表 1 平面 U 型磁芯兩種繞組布置方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 磁芯 質(zhì)量 /g L/mm 繞組形式 耦合系數(shù) 平面 U43（ Planar E43/10/28 磨掉中柱） 59 集中式 分布式 注：原副邊繞組均為 25 匝，氣隙 10mm，頻率 300kHz。 圖 給出變壓器在 300kHz 副邊開(kāi)路條件下的 Ansoft2D 磁場(chǎng)仿真結(jié)果 (原邊 電流3iA? )。可以看出，兩種繞組布置方法主要影響磁芯窗口中的磁場(chǎng)分布。采用集中繞組時(shí)，原邊電流產(chǎn)生 的磁通不僅能經(jīng) L 閉合，還能從磁芯邊柱經(jīng)繞組間的集中氣隙回到磁芯頂柱， 降低了變壓器的耦合系數(shù)。 圖 兩種繞組布置方式的仿真結(jié)果對(duì)比 因此，變壓器應(yīng)采用分布式平面繞組結(jié)構(gòu) [2]。 改進(jìn)型非接觸變壓器的磁路模型 原有磁路模型的限制 為便于分析，本文與文獻(xiàn) [9]相同，針對(duì)對(duì)稱的繞組結(jié)構(gòu)，在副邊開(kāi)路條件下建立等效磁 11 路、分析耦合系數(shù)。參考文獻(xiàn) [9]，可得到改進(jìn)后非接觸變壓器的磁路模型，如圖 所示，其中 F1 = F2 = Ni /2。耦合系數(shù) k 表達(dá)式為 ? ?? ? ? ? ? ?121 2 1 2/2 1/ 2 / 2 / 1aaLF F Rk F F R F F R g L???? ? ? ? （ ） R a R a 1F 2FL 圖 等效磁路圖 然而，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，該模型及耦合系數(shù)公式不能很好地解釋下述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： (1) 如表 1 所示，采用平面 U43 磁芯， L 為 ，比文獻(xiàn)中磁芯對(duì)應(yīng)的參數(shù) ()大，但相同氣隙條件下耦合系數(shù)反而??； (2) 采用平面 U64 磁芯 (Planar E64/10/50 磨掉中柱 )， 相比表 1 中的磁芯， L 從 增大到 ，但 10mm 氣隙條件下的耦合系數(shù)僅從 增加到 ， 不符合式 ()描述的耦合系數(shù)變化規(guī)律； (3) 按照式 ()預(yù)測(cè)，平面 U43 變壓器耦合系數(shù)為 ，平面 U64 變壓器耦合系數(shù)為 ，均遠(yuǎn)大于實(shí)測(cè)值。 這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，文獻(xiàn) [9]給出的等效磁路和耦合系數(shù)近似分析方法有一定的局限性，不能夠準(zhǔn)確地描述改進(jìn)型非接觸變壓器的磁通分布及耦合系數(shù) [2]。 改進(jìn)型磁路模型 結(jié)合圖 (b)給出的磁場(chǎng)仿真結(jié)果，根據(jù)磁通耦合程度可將原邊電流產(chǎn)生的所有磁通分為 3 個(gè)部分，如圖 所示。 12