應(yīng)用于深海環(huán)境的非接觸式電能傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、海底觀測(cè)系統(tǒng)中海洋機(jī)電設(shè)備的安全供電是海洋課題研究的關(guān)鍵熱點(diǎn)。傳統(tǒng)輸電方式在深海環(huán)境的應(yīng)用中暴露出了安全隱患大等缺點(diǎn),本文研究的深海非接觸式電能傳輸系統(tǒng),利用電磁互感耦合的原理在電源與負(fù)載之間進(jìn)行電能傳輸,不需要直接的電氣連接,可以有效適應(yīng)深海應(yīng)用環(huán)境。
　　 本文分別從深海非接觸式電能傳輸系統(tǒng)的耦合器子系統(tǒng)、機(jī)械封裝子系統(tǒng)、電路子系統(tǒng)這三個(gè)部分進(jìn)行分析與優(yōu)化。研究重點(diǎn)在于設(shè)計(jì)本裝置中的耦合器子系統(tǒng),以及整個(gè)裝置都賴以正常工作的

2、機(jī)械封裝子系統(tǒng)。
　　 在耦合器子系統(tǒng)的分析中,根據(jù)非接觸電能傳輸?shù)臋C(jī)理,建立磁阻模型與勵(lì)磁模型,分析其電感、耦合系數(shù)等參數(shù)與結(jié)構(gòu)尺寸的關(guān)系;針對(duì)海洋環(huán)境下的應(yīng)用所帶來(lái)的特殊問(wèn)題,優(yōu)化磁阻模型,并對(duì)磁通管進(jìn)行分割,計(jì)算各關(guān)鍵參數(shù);將理論推導(dǎo)、仿真計(jì)算與實(shí)驗(yàn)測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析,證明了所建模型的正確性;根據(jù)此模型優(yōu)化耦合器的結(jié)構(gòu),增大耦合系數(shù),提高了耦合器的傳輸性能,完成對(duì)耦合器的分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程。
　　 在機(jī)械

3、封裝子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,通過(guò)對(duì)單元體各方向應(yīng)力的受力分析,計(jì)算耐壓腔體的壁厚與端蓋厚度,并進(jìn)行強(qiáng)度校核與穩(wěn)定性校核;選擇密封方式,并通過(guò)ANSYS有限元仿真校核其密封性能;用AutoCAD和Solidworks設(shè)計(jì)封裝的機(jī)械結(jié)構(gòu),并通過(guò)有限元仿真校核結(jié)構(gòu)強(qiáng)度并優(yōu)化;將所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)交付加工,并成功應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。
　　 對(duì)電路子系統(tǒng)進(jìn)行原理模型、仿真模型與實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷拇罱?通過(guò)理論計(jì)算與MATLABSimulink電路仿真測(cè)試,分別對(duì)電