电路电源的电磁场理论

电路电源的电磁场理论

一、电路功率的电磁场理论(论文文献综述)

魏显超[1](2020)在《基于电力物联网平台的电动汽车无线充电技术研究》文中进行了进一步梳理近年来,国内外科研机构及着名高校深入研究无线充电技术,电动汽车技术研究的不断发展应用。论文阐述我国电动汽车发展状况,以及我国积极利好的政策支持,但同时电动汽车存在使用安全风险高、维护保修检查成本高、充电转换效率低、实现技术难度大等一系列问题困难,国内外研究情况以及未来发展趋势。研究电能无线技术的基本理论方法,基于麦克斯韦理论电磁场理论、电磁耦合谐振理论和集中等效电路理论,有助于研究电能传输转换模型。分析对比三种无线传输方式的工作频率、传输功率和传输距离,优先采取电磁耦合式无线传输方式。电动汽车无线充电系统结构设计,一般采用整流电路、逆变电路、谐振补偿电路等模块共同组成,在全桥逆变电路结构设计和选取时,优先选取LCC补偿电路。分析金属材料磁效应和涡流效应,由于两种效应对整个电动汽车的影响,仿真实验不同位置金属、不同尺寸金属、不同金属材质特性对比,在Matlab中模拟设计了对应的等效电路计算的模型,并通过真实的实验和仿真的结果进行对比分析,开展无线充电模型整体设计及实验仿真验证,设计整体模型研究方案,计算发射端和接收端电路设计及参数,选取器件选型,充电驱动、控制电路、耦合机构及检测回路设计。在电力物联网平台充电设备接入方案中,阐明电力物联网平台结构,主要利用数据中台和业务中台两个电力物联网子平台,电动汽车接入无线充电平台基本原理,采取了地上式和地埋式两种接入方式实现电动汽车和无线充电平台连接,通过空载实验、带载实验、室内实验、室外实验环境下进行整体对比实验,分别测量记录电动汽车电池功率和使用效率,明确电力物联网平台TCU终端设备,细化了充电控制、信息采集、日志管理、故障自动检测、电能计费等主要功能,规范了通信协议、网络端口以及安全要求,实现电力数据的实时共享交互,拓展电力物联网平台的建设及应用。

范雨珩[2](2020)在《磁耦合谐振式超导无线电能传输的性能研究》文中指出近年来,随着对磁耦合谐振式无线电能传输(Magnetic Coupled Resonant Wireless Power Transmission,MCR-WPT)研究的深入,无线电能传输日渐融入到人们的日常生活中。无线电能传输具有电能传输无需电缆、不会受到线缆长度的空间限制、不会产生由于接触不良导致的点火花、或是摩擦导致的磨损与温升等优点。磁耦合谐振式无线电能传输的核心是发射与接收线圈,而传统运用利兹线绕制而成的线圈在无线电能传输中由于铜线圈载流密度小、阻抗较大的问题,使得无线电能传输性能较差,若无线电能传输的传输效率或功率较低,则会使无线电能传输造成大量的电能浪费。因此,将超导线圈引入无线电能传输中,利用超导体很小的阻抗、以及很大的载流密度,用以提升无线电能传输的性能。首先,本文阐述了超导无线电能传输的研究背景与意义,简单介绍了几种主要的无线电能传输的方式与工作原理,总结了无线电能传输与超导技术国内外的发展历史与研究现状。其次,对无线电能传输理论进行了阐释与分析,其中包括几种无线电能传输的工作原理,不同拓扑结构的磁耦合谐振式无线电能传输的补偿电容,耦合模理论与电路理论对无线电能传输性能的分析,电磁场理论与有限元法分析和仿真软件COMSOL Multiphysics,以及超导材料在有限元仿真中的数值模型。之后,选取超导无限电能传输的超导材料,对铜线圈与超导线圈的尺寸与电感等参数进行设计与计算。再次,在有限元仿真软件中对铜发射线圈与超导发射线圈的磁耦合谐振式无线电能传输进行建模与仿真,通过有限元仿真软件将无线电能传输的磁场与电路仿真进行耦合,随后对超导无线电能传输的性能,包括传输功率与传输效率进行分析计算,对比了铜发射线圈与超导发射线圈组成的磁耦合谐振式无线电能传输的性能。最后,对几种影响磁耦合谐振式无线电能传输性能的因素进行了分析。包括线圈的位移、线圈自身的分布电容以及线圈间的分布电容,其中,线圈的位移有横向错动与径向转动两种位移方式,两种位移组合即可描述线圈在空间任意位置。对线圈发生位移的情况,提出了一种优化无线电能传输性能的方法。以上的分析均针对传统两铜线圈与超导发射线圈的磁耦合谐振式无线电能传输。

徐鑫[3](2020)在《射频法原油含水率测量系统研究及参数优化》文中提出在当前世界上,原油是最重要的战略资源之一,对各国的发展和综合实力的提升具有决定性的意义。随着石油工业的快速发展以及激增的石油开采量,在原油开采生产过程中,评价油井的产能、监测工作状态、合理高效的开采油气资源就成了尤为重要的环节。而且由于国内外原油含水率测量技术仍存在着许多问题,所以本文就参数优化和测量系统开展研究与调试,通过对测量系统结构设计和发射频率、相位和天线参数的优化,测量和监测原油含水率的实际变化,这一举措对油田开采生产有着重要的意义。本文通过COMSOL仿真软件对天线结构进行了仿真与优化,确定了射频天线材质、尺寸和形状,设计了天线的外部保护膜和留电技术,优选了最佳的发射频率;针对现有国内外原油含水率测量存在的多值性和分辨率低的问题,致力于射频法原油含水率测量系统的参数优化,包括天线结构、工作频率、管道结构等。在优化的基础上,形成了一套新型的杯型原油含水率测量装置和井口测量管道式测量装置;研制了射频法原油含水率的全套电路,包括激励信号模块、运算放大模块、AD采样模块、调制检波模块、数据存储模块等部分,并通过通信将测量结果显示于显示屏幕上。对各个功能模块进行调试后,建立了室内和室外实验模拟平台,采用不同比例的油水混合流体开展了大量的试验,验证了射频天线以及测量系统的稳定性、可靠性和总体性能。测试和试验结果表明,对于参数灵敏优化后的水率测量系统性能良好,不仅有很好的单值性和线性度,而且的很高的分辨率和测量精度,可以满足原油含水率的使用要求,在油田进行了现场测试,验证了系统的性能。

邱士庆[4](2020)在《核心素养下高中生有效认识电磁场概念的教学研究》文中进行了进一步梳理物理概念是高中物理知识体系中非常重要的组成部分,高中生认识物理概念的有效程度直接影响他们对物理知识的掌握程度。中学物理核心素养把物理观念作为基本内容之一,其中也对学生认识物理概念有明确要求。电磁场是物理概念中既抽象又难掌握的概念之一,高中生有效认识电磁场概念对物理教师有效教学、学生有效学习以及物理核心素养的全面提升具有重要意义。本文以高中生认识电磁场概念为主线,从物理核心素养出发,在阐述了物理概念的本质、特点及物理概念形成的心理学理论基础后,首先基于电磁场概念的物理学理论基础、结合认识规律梳理电磁场概念的实质、特点、表征及相关教学理论。从人类认识电磁场的发展历程对电磁场概念进行了较全面地研究,总结了有效认识电磁场概念的物理学理论基础。然后,针对高中电磁场概念的教学现状从学生、教师和教材三方面通过问卷调查分析了高中生认识电磁场概念教学现状、教师对电磁场概念的施教情况以及现用高中物理教材中电磁场概念部分编排和难易度调查情况,总结出教学中存在的问题。最后结合教学中存在的问题提出有效教学改进方案后进行教学实践。研究表明,实施有效教学方案后,教学效果有较大改善。本文紧扣高中物理教学中的实际问题,遵循问题到理论再到实践的研究过程,总结了优化概念教学的方法,以期为一线物理教师教学提供参考和借鉴。

孙天[5](2020)在《电动车无线充电系统中小尺寸金属异物的检测与定位研究》文中进行了进一步梳理磁耦合谐振式无线电能传输方式利用线圈作为电能的发射器与接收器,以磁场为能量传导介质来高效率的进行电能的中远距离传输,该项技术已经在充电汽车、充电医疗设备等领域投入使用。当磁耦合谐振式充电系统工作时,在气隙中不可避免的存在着高频磁场。实际应用过程中,偶尔会有异物掉落其中,如果不将其清除,可能会造成很大影响,尤其是金属物体。高频磁场中的金属物体由于高频效应会急剧发热,易引发火灾;同时金属物体的存在也会削弱用于充电的磁场,造成充电失灵等严重问题。本文将参考这项技术的现有研究成果,基于电动汽车充电系统对WPT系统中小尺寸金属物体检测与定位技术做深入研究。首先,基于电磁场与电路基本理论,先分析高频磁场中金属物体的高频效应,得出磁场能量通过热耗散与磁化异物的形式被消耗一部分,发射线圈等效自感的变化导致谐振点偏移的结论;再运用仿真软件搭建等效模型对理论分析部分进行了验证,定性、定量的分析异物引入的影响与实际系统中相关物理参数的对应规律,为检测装置的设计奠定基础。其次,运用文献法分析四种常用金属异物检测方法的原理与性能优缺点,并选择易集成、高精确度、结构简单、成本低的平衡线圈检测法;再结合传统平衡线圈与DQ检测线圈进行多次改进,设计一种具有检测功能和定位功能的新型二维双层检测线圈,给出检测流程,并通过理论验证其可行性。接着,鉴于系统能量传递的功率与效率对频率的依赖度很高,对耦合机构中的能量收发装置进行频率特性分析,运用电路理论得到系统的调谐方法与频率分裂现象的产生条件,并根据分析结果进行能量收发装置参数的设计;然后运用有限元分析法设计线圈参数,得出了DQ两线圈宽度比为1.585时线圈平衡性最好的结论;再运用电力电子技术相关知识研究了调理电路中的矫正环节、滤波电路、放大电路与整流电路,并借助仿真软件对调理电路的参数进行设计。最后借助Multisim和MAXWELL仿真实验平台搭建系统的电路模型与MAXWELL 3D模型,依照各部分的参数设计创建基本参数表,根据实验要求对不同参数进行调整。通过仿真实验验证理论分析结果的正确性与参数设计的合理性,同时也验证检测线圈对不同材料与放置位置的金属异物的检测与定位的可行性。

刘鹏宇[6](2020)在《磁耦合谐振式WPT系统研究及线圈优化设计》文中指出无线电能传输作为一种新型的电能传输技术,近些年在工业生产、医疗救助、轨道交通和便携式移动设备中得到了广泛的应用,而磁耦合谐振式无线电能传输又是目前最具热度的研究方向,对其的研究颇为丰富,也取得了很大进展,但是仍然有一些问题丞待解决,例如传输功率低、传输损耗大等。经研究发现耦合线圈的结构是产生该问题的原因之一,本文正是基于此对系统特性和线圈优化展开研究的。首先利用耦合模理论对传输系统建立等效模型,通过对振荡系统耦合模方程仿真求解,分析了无线电能传输的一般规律和提高传输效率的条件;通过互感理论建立简化电路模型,给出简化电路的方程式,验证耦合模理论的正确性,求解方程得到负载侧的归一化电压表达式和磁耦合谐振式无线电能传输系统的频率响应,即频率分裂特性和规律;对基于互感理论的电容补偿方式进行研究,通过理论推导和仿真选择最佳补偿方案;结合以上理论研究,对磁耦合谐振式无线电能传输全系统进行仿真。通过麦克斯韦方程的推导建立耦合线圈电磁场模型;利用有限元分析的方法对导体的高频效应进行分析,然后用有限元仿真软件Ansoft Maxwell对导体通以高频电流时的趋肤效应和邻近效应仿真,结果表明传统单股绕制的耦合线圈在无线电能传输过程中受高频效应影响严重,致使线圈发热严重,损耗增加,故本文将多股利兹线结构引入到耦合线圈中,并用Ansoft Maxwell软件对采用利兹线结构的线圈和传统单股线圈时的涡流场、电流密度、电阻损耗进行仿真,对比证明在磁耦合谐振式无线电能传输系统中采用利兹线绕制的收发线圈,能减小系统损耗;后续实验发现高频磁场对周围电子元件产生了干扰,经分析是由于高频磁场泄露造成的,故本文又在耦合线圈中加入按一定规则分布的磁性材料,经仿真研究发现,加入磁性材料不仅改善了屏蔽效果,还提高了传输区域的磁感应强度和线圈自身参数。最后根据线圈优化结果,设计制作了有屏蔽的利兹线圈和磁耦合谐振式无线电能传输系统,通过搭建的实验装置获取系统数据并比较,表明优化线圈结构后的系统,其传输效率提高了18.3%。

孙志瑞[7](2020)在《单轴磁悬浮系统的变论域模糊PID控制》文中研究说明随着计算机科学技术的不断发展,磁悬浮技术在相关领域的应用越来越被受到重视,从而对磁悬浮系统的控制方法提出了更高的要求。针对目前相关的控制方法存在控制精度不高、响应速度相对来说较慢、出现超调大等问题,本文采用基于遗传算法优化的变论域模糊PID对磁悬浮系统进行控制。本文主要工作如下:(1)在电磁场理论的基础上,分析了单轴磁悬浮系统的组成及工作原理。通过对磁悬浮系统的建模,运用状态方程分析了此系统的能观性和能控性,结果是此系统能观能控性良好,然后给系统加一个反馈调节再配合控制器的作用可以使系统达到稳定状态。对于系统硬件控制的设计,首先选用了由TI公司生产的TMS320C2811控制器芯片,此芯片自带A/D转换电路。然后针对磁悬浮系统设计了与此芯片相匹配的滤波电路、D/A电路、功放电路、电压-电流电路,选用了型号为HZ891XL位移传感器,将检测到的信号送到事先设计好的控制电路中,最后完成对磁悬浮系统硬件的控制。(2)对磁悬浮系统的软件控制方案进行设计。通过对模糊PID控制、变论域模糊PID控制、遗传优化后的变论域模糊PID控制算法方案的设计,借助MATLAB的Simulink中搭建仿真模块进行仿真,对仿真效果图进行分析比较,最后选用了经遗传算法离线优化下的PID初始三个参数,结合变论域模糊PID控制对磁悬浮系统进行了控制,达到了控制精度高、响应时间快、无超调等优点。(3)最后,本文完成了对单轴磁悬浮系统的一部分硬件电路验证,利用CCS工具调试和对验证的结果分析,DSP控制效果良好,A/D转换精度高,另外,滤波电路及功放电路性能能够满足此系统的要求。

蒋佳玲[8](2020)在《基于遗传算法的直线感应电机多目标性能优化研究》文中研究指明随着城市轨道交通的不断发展,中低速磁悬浮列车受到广泛的重视。其采用单边直线感应电机驱动,利用电磁铁悬浮列车,实现轮对与路轨无接触,拥有结构简单,噪声少,低摩擦损耗,爬坡能力强,便于维护等优点,既满足了人们对速度的要求,又节能环保,经济性好,所以具有良好的发展前景。但在实际运行中发现直线感应电机作为中低速磁浮列车驱动系统的核心,工作气隙大和铁心开断引起的端部效应,削弱了电机推力,降低了电机效率与功率因数。为了达到提升电机性能的目的,本文通过研究直线感应电机设计参数对电机性能的影响,进而优化电机设计。首先,本文阐述了直线感应电机的工作原理和端部效应,建立考虑端部效应以及直线感应电机半填充槽效应的T型等效电路模型,推导电磁推力、效率以及功率因数的数学表达式。利用多层行波电磁场理论分析直线感应电机的法向力。研究电机设计参数对电磁推力、法向力、效率、功率因数的影响。其次,本文采用遗传算法对电机设计参数进行自动寻优。测试遗传算法,验证其适合用于直线感应电机这种多变量多目标的优化问题。建立优化模型,选取槽宽、齿宽、初级铁心高、次级导板厚度以及滑差频率等对电机性能影响大的设计参数作为优化变量,并构建优化目标函数。最后,根据实际的需求以及约束条件,得到一系列的优化设计结果,达到提升电机性能的目的并比较分析选取不同优化目标情况下优化结果的差别。利用有限元软件对优化前后的直线感应电机进行仿真分析,验证优化结果的正确性与有效性。

张洪[9](2020)在《面向空间应用的PPMT电机及驱动器研制》文中提出应用于空间的电机在超低温、强辐射和高真空等复杂空间环境中应具有大扭矩、高可靠性、高寿命、抗电磁干扰等特点。并行磁路技术(Parallel Path Magnetic Technology,PPMT)是一种先进的磁力控制技术,该技术由美国Charles J.Flynn研究员在1995年发表的专利提出。原理指出励磁线圈可以控制永磁体磁通方向,使某极的磁力是另一极的四倍,该技术可以应用于电机、发电机、旋转驱动器、线性驱动器等。PPMT电机是利用并行磁路技术和传统磁阻电机原理基础上研制的新型电机,该电机结构简单、调速范围广,具有高功率密度、轻质量、大扭矩等优点,对于面向空间应用的电机具有重大应用价值。论文首先概述了常见于空间应用的几种电机发展现状,根据国外专利和相关技术文献阐述了PPMT电机发展状况。在此基础上,采用有限元法和电磁场理论对PPMT原理建模,推导了PPMT原理理论,并利用仿真软件进行原理验证。在PPMT原理基础上,设计了新型的2极、6极、8极PPMT电机本体结构。利用磁阻最小原理推导出多极数PPMT电机原理,提出了PPMT电机的数学模型。利用有限元软件对三种电机进行参数化性能优化,得到三种电机最优模型的磁链、电感、转矩等重要特性曲线。以此为参照,设计了3种性能较优的电机结构图。同时,在8极PPMT电机中与结构参数相同的传统磁阻电机做性能对比,验证PPMT电机输出转矩更大的优点。在PPMT电机本体性能优化的基础上,分析了PPMT电机调速系统理论及控制策略,提出了PPMT电机双极性控制主电路及控制方法。利用经典的角度位置控制和电流载波控制方法,在控制主电路的基础上设计模拟PPMT电机仿真的控制和驱动电路,对三种电机分别做了不同控制方法的联合仿真,得到不同控制方法下的电流、转矩、电感等特性曲线。利用静态和瞬态控制仿真模型结构,设计了2极和6极PPMT电机,并加工装配成试验样机。搭建PPMT电机硬件开环控制系统,采用ARM的STM32主控芯片来完成对具有两路逻辑控制信号驱动芯片DRV8873驱动控制电机,调试2极和6极样机能够平稳运行,验证了PPMT电机的原理。最后,总结本文主要工作和PPMT电机优点及展望。

孟祥翰[10](2020)在《手机无线充电系统磁耦合谐振技术研究》文中认为无线充电技术是以激发自由空间能量场为传输媒介的电能传输技术,由于具有无需物理电气连接、安全、便携等独有优势,为目前智能手机频繁插接电源、数据线不匹配、充电器不匹配、线路老化等问题提供了完美的解决方案,而且该技术已成为智能便携设备充电方案的主要研究发展方向。本文主要基于磁耦合谐振技术,针对手机无线充电系统中双边谐振网络等效电源以及线圈传输最佳距离的问题,应用电路理论以及电磁场理论进行研究。主要研究内容为:首先,基于电路理论建立磁耦合谐振式手机无线充电系统等效电路模型,并介绍了系统各模块功能。通过对四种基本谐振网络以及双边LCC谐振网络进行理论建模分析,对比分析负载以及频率对输出功率与系统传输效率的影响,选取可等效为恒流源的双边LCC谐振网络,并对其优化,增加控制常量,设计双边LCC功率可调恒压恒流无线充电方案,建立各元器件参数数学模型以及参数选取方案;通过Multisim电路仿真平台进行仿真验证。其次,基于电磁场理论确立系统线圈基本模型,并通过整体线匝法计算线圈自感互感。依托HFSS三维电磁场仿真平台建立系统线圈三维模型以及仿真计算,通过分析周期内空间电磁场的磁场强度及其分布情况、线圈间距与磁场强度以及互感的关系对线圈模型进行优化设计,并基于分析结果绕制线圈实物。然后,基于理论分析结果,对系统软硬件进行设计。通过Cadence EDA设计平台对系统发射端、接收端以及控制模块硬件电路原理图进行设计,并给出电路主要元器件的选型;软件控制器采用STM32芯片,并详细介绍了软件整体设计流程,以及分段充电程序控制方案。最后,基于上述设计分析结果,搭建系统测试平台。测试结果表明:系统最佳传输距离为5cm,系统最大传输效率为82.55%,系统待机功耗为45.1mW,系统实现了无线电能的传输以及设备搜索匹配和分段充电的功能。

二、电路功率的电磁场理论(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、电路功率的电磁场理论(论文提纲范文)

(1)基于电力物联网平台的电动汽车无线充电技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 背景和意义
    1.2 国外研究现状
    1.3 国内研究现状
    1.4 发展趋势
第2章 电动汽车无线充电系统整体架构和回路设计
    2.1 无线充电系统整体架构
    2.2 逆变电路设计
        2.2.1 控制模式电路对比选取
        2.2.2 基本补偿电路对比分析
        2.2.3 LCC补偿电路设计
    2.3 电磁耦合机构设计
        2.3.1 电磁耦合特性研究
        2.3.2 电磁耦合机构设计
        2.3.3 电磁耦合机构材料选取
    2.4 无线充电系统关键回路设计
        2.4.1 发射端电路设计
        2.4.2 接收端电路设计
        2.4.3 驱动控制电路设计
第3章 无线充电系统关键技术研究与仿真试验
    3.1 无线充电技术基本理论
        3.1.1 无线充电技术背景
        3.1.2 麦克斯韦电磁场理论
        3.1.3 电磁耦合谐振理论
        3.1.4 集中参数电路理论
    3.2 无线传输方式对比选取
    3.3 金属线圈材料特性研究
        3.3.1 金属材料磁效应研究
        3.3.2 金属材料涡流效应研究
        3.3.3 金属材料等效电路研究
    3.4 金属线圈仿真对比实验
        3.4.1 不同金属线圈温升仿真对比实验
        3.4.2 不同尺寸线圈特性仿真对比实验
        3.4.3 不同位置线圈特性仿真对比实验
        3.4.4 不同金属电磁特性仿真对比实验
    3.5 无线充电系统仿真试验验证
        3.5.1 整体试验思路
        3.5.2 仿真结果验证
第4章 电动汽车接入电力物联网平台设计
    4.1 电力物联网平台建设背景
    4.2 电力物联网平台架构
    4.3 电力物联网平台接入设计
        4.3.1 电力物联网平台接入方式
        4.3.2 电力物联网平台测试验证
    4.4 电力物联网平台充电终端
        4.4.1 充电终端设备概况
        4.4.2 充电终端设备主要功能
        4.4.3 充电终端计费控制功能
    4.5 电力物联网平台技术要求
        4.5.1 平台通讯协议
        4.5.2 平台网络接口
        4.5.3 平台安全要求
第5章 结论
    5.1 研究总结
    5.2 研究发展方向
参考文献
作者简介
致谢

(2)磁耦合谐振式超导无线电能传输的性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文的研究背景和意义
    1.2 超导无线电能传输的发展与研究现状
        1.2.1 超导电力技术的研究现状
        1.2.2 无线电能传输技术的研究现状
    1.3 论文的主要研究内容
2 无线电能传输理论分析
    2.1 无线电能传输结构及其工作原理
        2.1.1 无线电能传输工作原理
        2.1.2 磁耦合谐振式无线电能传输电路拓扑结构
    2.2 磁耦合谐振式无线电能传输电路理论分析
        2.2.1 耦合模理论分析
        2.2.2 电路理论分析
    2.3 磁耦合谐振式无线电能传输磁场理论分析
        2.3.1 电磁场理论分析基础
        2.3.2 有限元分析法
        2.3.3 COMSOL Multiphysics简介
    2.4 超导材料的电磁场数值模型
    2.5 小结
3 磁耦合谐振式超导无线电能传输建模
    3.1 线圈材料与设计
        3.1.1 线圈材料选择
        3.1.2 线圈尺寸选择
    3.2 线圈磁体参数计算
        3.2.1 线圈自感计算
        3.2.2 线圈互感计算
    3.3 线圈磁场建模与参数仿真验证
        3.3.1 线圈磁场建模
        3.3.2 线圈磁场参数仿真验证
    3.4 小结
4 磁耦合谐振式无线电能传输有限元仿真
    4.1 电路模型建模
        4.1.1 发射回路建模
        4.1.2 接收回路建模
    4.2 磁场模型建模
        4.2.1 线圈磁体参数
        4.2.2 介质磁场参数
        4.2.3 磁场建模
    4.3 磁场-电路耦合
    4.4 有限元仿真结果分析
        4.4.1 传输功率分析
        4.4.2 传输效率分析
    4.5 小结
5 部分影响传输性能的原因与优化
    5.1 线圈位移对传输性能的影响
        5.1.1 线圈横向错动位移
        5.1.2 线圈径向转动位移
        5.1.3 线圈处在空间任意位置
    5.2 一种优化传输性能的方式
    5.3 线圈自身存在的高频分布电容
    5.4 线圈之间存在的高频分布电容
    5.5 小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(3)射频法原油含水率测量系统研究及参数优化(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外含水率测量技术研究现状
        1.2.1 国外含水率测量技术研究现状
        1.2.2 国内原油含水率测量技术研究现状
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 本章小结
第二章 射频法原油含水率的测量系统的理论研究
    2.1 电磁波理论的研究
    2.2 射频法原油含水率测量原理
    2.3 射频法原油含水率测量系统的理论模型的建立
        2.3.1 射频天线模型研究
        2.3.2 油、水介质极化与频率关系研究
        2.3.3 射频传感器在导电煤质中幅频特性的理论研究
        2.3.4 射频传感器在含水原油下的电偶极子的电场的理论研究
        2.3.5 射频传感器在含水原油下接收天线上的电压求解模型研究
    2.4 射频法原油含水率测量的优势
    2.5 本章小结
第三章 射频天线的仿真设计与参数优化
    3.1 射频基本概念和频率的确定
    3.2 射频天线的研究
        3.2.1 天线的分类
        3.2.2 天线参数的基本概念的分析以及研究
        3.2.3 天线参数的设计与优化
    3.3 馈电网络的研究设计
    3.4 射频天线保护膜的选用
    3.5 本章小结
第四章 射频法原油含水率测量系统的开发与试制
    4.1 测量系统的总体方案研究设计
    4.2 系统硬件电路的设计
        4.2.1 电源电路设计
        4.2.2 射频信号激励电路设计
        4.2.3 运算放大电路设计
        4.2.4 功率检波电路设计
        4.2.5 SD卡存储电路设计
        4.2.6 液晶显示电路的设计
        4.2.7 通信电路的设计
        4.2.8 SIM800C传输通信电路
        4.2.9 MCU主控电路的设计
        4.2.10 射频电路硬件抗干扰性
        4.2.11 测量系统总体硬件电路的实现
    4.3 测量系统软件设计
        4.3.1 测量系统软件总体设计
        4.3.2 ADC模块程序的设计
        4.3.3 液晶显示程序的设计
        4.3.4 SD卡存储软件设计
    4.4 本章小结
第五章 开展测试联调与系统试验
    5.1 室内模拟系统试验
        5.1.1 室内模拟测量系统平台
        5.1.2 试验方案设计
        5.1.3 室内模拟试验过程
        5.1.4 试验结果分析
    5.2 室外实验
        5.2.1 试验平台的搭建
        5.2.2 试验方案设计
        5.2.3 试验过程
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 开展的工作
    6.2 本文的创新点
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果

(4)核心素养下高中生有效认识电磁场概念的教学研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究的背景
    1.2 国内外相关理论研究现状分析
        1.2.1 国外在核心素养下的物理概念教学研究现状
        1.2.2 国外电磁场理论研究及现状分析
        1.2.3 国内在核心素养下的物理概念教学研究现状
        1.2.4 国内电磁场理论研究
        1.2.5 国内电磁场概念教学研究
    1.3 研究的目的
    1.4 研究的内容
    1.5 研究的方法及思路
第2章 有效认识物理概念的相关理论基础
    2.1 认识物理概念在中学物理核心素养中的基本要求
        2.1.1 认识物理学科核心素养
        2.1.2 有效认识物理概念是培养学生物理核心素养的重要环节
    2.2 了解物理概念
        2.2.1 什么是物理概念
        2.2.2 物理概念的特点及分类
        2.2.3 认识前概念及其影响
    2.3 心理学认知理论基础
        2.3.1 皮亚杰(J.Piaget)认知理论
        2.3.2 建构主义理论
        2.3.3 认识物理概念的心理学基础分析
        2.3.4 对“有效认识”的心理学概念界定
    2.4 中学物理概念教学的教育学理论基础
        2.4.1 中学物理核心素养的教育学理论规律探析
        2.4.2 基于核心素养教学内涵的教育学理论探析
        2.4.3 核心素养下认识物理概念的一般教学方法研究
    2.5 认识电磁场概念的物理学理论基础
        2.5.1 认识“场”概念
        2.5.2 电磁场概述
        2.5.3 电磁场理论的发展与电磁场概念的建立
第3章 高中阶段电磁场概念教学的实际现状调查及分析
    3.1 高中学生认识物理概念现状调查问卷的设计与结果分析
        3.1.1 学生调查目的及问卷的设计意图和分析
        3.1.2 高中生认识物理概念现状(学生)问卷调查结果及分析
        3.1.3 学生问卷调查小结
    3.2 教师教学现状调查问卷设计及结果分析
        3.2.1 针对高中物理概念(含电磁场概念)教学现状的教师调查目的及问卷设计和分析
        3.2.2 针对高中物理概念教学现状的教师问卷调查结果及分析
        3.2.3 教师问卷调查小结
    3.3 高中物理教材的相关调查和研究
        3.3.1 高中不同版本物理教材中电场概念陈述部分的比较研究
        3.3.2 针对高中物理教材指导认识电磁场概念作用的相关问题分析
    3.4 教学现状调查及教材研究中存在的问题分析
第4章 教学实践研究
    4.1 针对学生认识电磁场概念的教学实践研究
        4.1.1 实践研究过程介绍
        4.1.2 学生前测验卷的设计意图及分析
        4.1.3 学生后测验卷的设计意图及分析
    4.2 实践教学研究结果分析
        4.2.1 实验班(488 班)与比照班(491 班)前测验结果及对比分析
        4.2.2 实验班(488 班)与比照班(491 班)后测验结果及对比分析
    4.3 教学实践研究小结
第5章 研究启示及总结
    5.1 高中生有效认识电磁场概念的学法启示和总结
    5.2 高中教师对电磁场概念的有效教学的启示和总结
    5.3 高中物理教材编排对学生认识电磁场概念的影响启示及总结
    5.4 研究的不足之处
    5.5 对研究的展望
参考文献
附录 A
附录 B
附录 C
附录 D
附录 E
附录 F
攻读学位期间发表的学术论文和研究成果
致谢

(5)电动车无线充电系统中小尺寸金属异物的检测与定位研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究的背景和意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 背景和意义
    1.2 国内外研究现状与分析
        1.2.1 WPT系统建模的研究现状
        1.2.2 金属异物对系统影响研究现状
        1.2.3 金属物体检测与定位技术研究现状
        1.2.4 国内外文献简析
    1.3 主要研究内容
第2章 金属异物的影响分析
    2.1 引言
    2.2 高频效应的电磁场理论基础
        2.2.1 麦克斯韦方程组
        2.2.2 涡流效应与磁滞效应
        2.2.3 集肤效应与临近效应
        2.2.4 尖端效应
    2.3 互感电路模型分析
        2.3.1 不存在金属异物时WPT系统的互感耦合模型
        2.3.2 发射线圈与金属异物耦合的等效电路模型
        2.3.3 收发线圈与金属异物两两耦合的等效电路模型
    2.4 中小尺寸金属异物对WPT系统影响的仿真验证
        2.4.1 有限元仿真分析
        2.4.2 中小尺寸金属异物的尺寸界定
        2.4.3 电路仿真分析
    2.5 本章小结
第3章 金属异物检测及定位装置的设计
    3.1 引言
    3.2 金属异物检测方法分析
    3.3 检测线圈的设计及其功能验证
        3.3.1 一维检测线圈设计
        3.3.2 二维双层检测线圈设计
        3.3.3 金属异物检测与定位功能验证
    3.4 新型DQ线圈的检测原理分析
        3.4.1 新型DQ线圈的工作原理
        3.4.2 调理电路拓扑结构
        3.4.3 检测盲区消除
    3.5 本章小结
第4章 具有金属异物检测功能的WPT系统设计
    4.1 引言
    4.2 WPT系统分块说明
    4.3 耦合模块参数设计
        4.3.1 频率特性分析
        4.3.2 检测线圈集的参数设计
    4.4 检测装置调理电路设计
        4.4.1 矫正与滤波环节设计
        4.4.2 放大与整流环节设计
        4.4.3 调理电路性能测试
    4.5 本章小结
第5章 具有金属异物检测功能WPT系统仿真研究
    5.1 引言
    5.2 WPT系统频率特性仿真验证
        5.2.1 全谐振与最佳全谐振
        5.2.2 频率分裂现象
        5.2.3 品质因数与系统鲁棒性
    5.3 金属异物的检测与定位仿真研究
        5.3.1 仿真平台简介
        5.3.2 非铁磁性金属异物的影响
        5.3.3 铁磁性金属异物的影响
        5.3.4 平衡线圈性能验证
    5.4 调理电路工作状态的仿真验证
        5.4.1 矫正环节性能测试
        5.4.2 放大环节性能测试
        5.4.3 调理电路整体性能测试
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

(6)磁耦合谐振式WPT系统研究及线圈优化设计(论文提纲范文)

中文摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 无线电能传输技术的分类
        1.2.1 无线电能传输技术分类
        1.2.2 各种无线电能传输方式比较
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 磁耦合谐振式无线电能传输技术的主要问题
    1.5 论文主要研究内容
第二章 磁耦合谐振式无线电能传输系统模型
    2.1 耦合模理论
        2.1.1 传输系统耦合模方程
        2.1.2 振荡系统耦合模方程
    2.2 基于互感理论的电路模型
        2.2.1 谐振原理
        2.2.2 电路模型的建立及分析
    2.3 两种模型的对比
    2.4 频率特性分析
        2.4.1 频率分裂现象
        2.4.2 频率—负载特性
        2.4.3 频率分裂的抑制方法
    2.5 补偿电路
    2.6 采用串—并补偿结构的系统仿真
    2.7 本章小结
第三章 耦合线圈优化及仿真分析
    3.1 有限元分析
        3.1.1 有限元理论基础
        3.1.2 有限元分析软件简介
    3.2 高频效应分析
        3.2.1 麦克斯韦方程
        3.2.2 趋肤效应
        3.2.3 邻近效应
    3.3 导线优化设计
        3.3.1 利兹线
        3.3.2 采用利兹线的线圈阻抗特性分析
        3.3.3 基于Maxwell的利兹线圈传输仿真研究
    3.4 电磁屏蔽
        3.4.1 电磁屏蔽原理
        3.4.2 电磁屏蔽材料
        3.4.3 屏蔽体的优化分析
    3.5 本章小结
第四章 系统设计及实验验证
    4.1 系统结构组成
    4.2 电源
    4.3 PWM发生电路
    4.4 驱动电路
    4.5 线圈
        4.5.1 磁条选择
        4.5.2 导线选择
    4.6 整流滤波电路
    4.7 实验展示及结果分析
        4.7.1 实验平台
        4.7.2 实验验证
    4.8 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的论文与研究成果

(7)单轴磁悬浮系统的变论域模糊PID控制(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 磁悬浮技术的研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文研究内容及章节安排
2 单轴磁悬浮控制系统总体方案设计
    2.1 电磁场理论
    2.2 电磁系统设计基础
    2.3 磁悬浮系统的组成及工作原理
    2.4 磁悬浮系统模型
    2.5 磁悬浮控制系统组成
    2.6 本章小结
3 磁悬浮系统硬件控制设计
    3.1 硬件控制系统组成
    3.2 主控电路设计
        3.2.1 控制器
        3.2.2 晶振电路
        3.2.3 A/D转换电路
        3.2.4 控制器电源设计
    3.3 位移检测
        3.3.1 位移传感器选择
        3.3.2 信号处理
    3.4 D/A转换电路
    3.5 滤波电路
    3.6 功率放大器
        3.6.1 功率放大器的工作特性
        3.6.2 功率放大器的设计
    3.7 本章小节
4 磁悬浮系统的控制策略
    4.1 基本控制算法的分析
        4.1.1 PID控制策略
        4.1.2 模糊PID控制策略
        4.1.3 仿真分析
    4.2 变论域模糊PID控制器
        4.2.1 伸缩因子的定义
        4.2.2 伸缩因子的选取
        4.2.3 控制器设计
        4.2.4 仿真分析
    4.3 遗传算法对PID参数优化的分析
        4.3.1 遗传算法的实现过程
        4.3.2 遗传算法优化PID参数
        4.3.3 遗传优化后的变论域模糊PID控制器设计
        4.3.4 遗传算法优化PID参数仿真分析
    4.4 本章小结
5 磁悬浮系统实验验证分析
    5.1 DSP开发调试工具
    5.2 DSP调试内容
    5.3 实验验证与结果
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 研究展望
参考文献
攻读硕士期间所发表的论文及所取得的研究成果
致谢

(8)基于遗传算法的直线感应电机多目标性能优化研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 直线电机发展概述
    1.2 课题研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 直线感应电机分析方法
        1.3.2 直线感应电机性能研究
        1.3.3 直线感应电机控制算法
        1.3.4 直线感应电机结构优化
    1.4 本文主要研究内容
第2章 直线感应电机性能分析
    2.1 直线感应电机工作原理
    2.2 直线感应电机与普通旋转电机区别
    2.3 直线感应电机端部效应
        2.3.1 静态纵向端部效应
        2.3.2 动态纵向端部效应
        2.3.3 横向端部效应
    2.4 直线感应电机半填充槽效应
    2.5 直线感应电机等效电路模型
        2.5.1 基本电磁场方程式
        2.5.2 行波电流层
        2.5.3 等效电路
        2.5.4 特性计算
    2.6 直线感应电机法向力
    2.7 本章小节
第3章 电磁参数和结构尺寸对电机性能的影响
    3.1 直线感应电机的电磁设计
        3.1.1 设计原始数据
        3.1.2 电磁负荷选择
        3.1.3 结构变量设计
        3.1.4 初级绕组和冲片设计
        3.1.5 磁路计算
    3.2 参数对直线感应电机性能的影响
    3.3 本章小结
第4章 基于遗传算法的多目标优化模型
    4.1 遗传算法的定义
    4.2 遗传算法优化过程
    4.3 遗传算法测试
    4.4 优化变量
    4.5 目标函数
        4.5.1 多目标优化问题的定义
        4.5.2 多目标优化方法
        4.5.3 目标函数的构造
    4.6 本章小结
第5章 直线感应电机优化结果分析与验证
    5.1 基于遗传算法的优化结果分析
    5.2 优化结果的有限元验证
        5.2.1 直线感应电机有限元模型
        5.2.2 有限元仿真结果
    5.3 有限元与理论计算数值对比
    5.4 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表论文及科研情况

(9)面向空间应用的PPMT电机及驱动器研制(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的背景和意义
    1.2 空间应用电机研究现状
        1.2.1 无刷直流电机研究现状
        1.2.2 步进电机研究现状
        1.2.3 超声波电机研究现状
    1.3 磁阻电机研究现状
        1.3.1 开关磁阻电机研究现状
        1.3.2 永磁式开关磁阻电机研究现状
        1.3.3 PPMT电机的研究现状
    1.4 本文章节安排及内容
第二章 PPMT电磁场理论及原理分析
    2.1 引言
    2.2 电磁场及有限元理论
        2.2.1 麦克斯韦方程
        2.2.2 有限元理论
    2.3 有限元法
        2.3.1 建模流程
        2.3.2 边界条件
        2.3.3 求解后处理
    2.4 PPMT原理及理论分析
        2.4.1 PPMT原理介绍
        2.4.2 单永磁体作用理论
        2.4.3 双永磁体作用理论
    2.5 本章小结
第三章 PPMT电机本体结构及性能优化
    3.1 引言
    3.2 PPMT电机结构设计和工作原理
        3.2.1 PPMT电机与SRM结构
        3.2.2 PPMT电机工作原理
    3.3 PPMT电机数学模型推导
        3.3.1 电压方程
        3.3.2 机械方程
        3.3.3 电磁转矩方程
    3.4 PPMT电机模型建立
        3.4.1 线性模型
        3.4.2 准线性模型
        3.4.3 非线性模型
    3.5 PPMT电机本体损耗
        3.5.1 铜耗和机械损耗
        3.5.2 杂损和铁损
    3.6 PPMT电机静态性能优化
        3.6.1 2 极PPMT电机静态磁场性能
        3.6.2 6 极 PPMT 静态磁场性能
        3.6.3 8极PPMT电机与SRM性能对比
    3.7 本章小结
第四章 PPMT电机调速理论及控制仿真
    4.1 引言
    4.2 PPMT电机调速特性和控制系统
        4.2.1 PPMT电机调速特性
        4.2.2 PPMT电机控制系统
        4.2.3 各分系统的作用
        4.2.4 双极性功率变换器电路
    4.3 PPMT电机控制方法
        4.3.1 角度位置控制(APC)
        4.3.2 电流载波控制(CCC)
        4.3.3 电压载波控制(CVC)
    4.4 PPMT电机控制策略的联合仿真
        4.4.1 PPMT电机驱动和控制电路模型建立
        4.4.2 2 极PPMT电机不同控制方法仿真
        4.4.3 6 极PPMT电机不同控制方法仿真
        4.4.4 8 极PPMT电机不同控制方法仿真
        4.4.5 本章小结
第五章 PPMT电机控制系统硬件设计
    5.1 引言
    5.2 硬件总体方案设计
        5.2.1 闭环控制系统方案
        5.2.2 开环控制系统方案
    5.3 开环控制系统硬件设计
        5.3.1 功率变换器选型
        5.3.2 驱动系统控制方法
        5.3.3 控制模块硬件设计
    5.4 样机试验与结果
    5.5 本章小结
第六章 本文结论与展望
    6.1 本文主要工作
    6.2 展望
参考文献
致谢
在校期间研究成果

(10)手机无线充电系统磁耦合谐振技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 无线充电技术概述
        1.2.1 电磁感应式
        1.2.2 电磁辐射式
        1.2.3 电场耦合式
        1.2.4 磁耦合谐振式
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 论文主要研究内容及章节安排
    1.5 本章小结
2 磁耦合谐振式手机无线充电系统结构及原理分析
    2.1 引言
    2.2 系统主要结构与功能分析
    2.3 手机锂电池分析
    2.4 系统主要设计要求
    2.5 高频逆变电路结构分析
    2.6 谐振网络特性分析及优化设计
        2.6.1 四种基本谐振网络结构分析
        2.6.2 双边LCC谐振网络结构分析
        2.6.3 双边LCC谐振网络设计分析
        2.6.4 控制常量特性分析
        2.6.5 品质因数特性分析
    2.7 系统电路仿真分析
    2.8 本章小结
3 磁耦合谐振式手机无线充电系统线圈设计
    3.1 引言
    3.2 原副边线圈基本参数设计
    3.3 原副边线圈自感及互感分析
        3.3.1 原副边线圈自感
        3.3.2 原副边线圈互感
    3.4 原副边线圈仿真设计
        3.4.1 对称结构线圈仿真分析
        3.4.2 一大一小结构线圈仿真分析
        3.4.3 线圈间距仿真分析
    3.5 原副边线圈设计
    3.6 本章小结
4 磁耦合谐振式手机无线充电系统软硬件设计
    4.1 引言
    4.2 系统硬件设计
        4.2.1 原边发射端硬件电路设计
        4.2.2 副边接收端硬件电路设计
        4.2.3 控制器硬件电路设计
    4.3 系统软件设计
        4.3.1 软件总体结构设计
        4.3.2 分段充电程序设计
        4.3.3 算法控制程序设计
    4.4 本章小结
5 系统测试与分析
    5.1 引言
    5.2 系统验证平台
    5.3 系统测试
        5.3.1 设备搜索匹配测试
        5.3.2 分段充电过程测试
        5.3.3 单负载与多负载测试
    5.4 测试结果分析
        5.4.1 传输距离测试结果
        5.4.2 传输效率测试结果
        5.4.3 待机功耗测试结果
    5.5 本章小结
6 总结与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果

四、电路功率的电磁场理论(论文参考文献)

  • [1]基于电力物联网平台的电动汽车无线充电技术研究[D]. 魏显超. 吉林大学, 2020(03)
  • [2]磁耦合谐振式超导无线电能传输的性能研究[D]. 范雨珩. 兰州交通大学, 2020(01)
  • [3]射频法原油含水率测量系统研究及参数优化[D]. 徐鑫. 西安石油大学, 2020(11)
  • [4]核心素养下高中生有效认识电磁场概念的教学研究[D]. 邱士庆. 云南师范大学, 2020(05)
  • [5]电动车无线充电系统中小尺寸金属异物的检测与定位研究[D]. 孙天. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
  • [6]磁耦合谐振式WPT系统研究及线圈优化设计[D]. 刘鹏宇. 太原科技大学, 2020(03)
  • [7]单轴磁悬浮系统的变论域模糊PID控制[D]. 孙志瑞. 中北大学, 2020(02)
  • [8]基于遗传算法的直线感应电机多目标性能优化研究[D]. 蒋佳玲. 西南交通大学, 2020(07)
  • [9]面向空间应用的PPMT电机及驱动器研制[D]. 张洪. 南京航空航天大学, 2020(07)
  • [10]手机无线充电系统磁耦合谐振技术研究[D]. 孟祥翰. 西南科技大学, 2020(08)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

电路电源的电磁场理论
下载Doc文档

猜你喜欢