實(shí)驗(yàn)名稱:功率放大器在無線電能傳輸異物檢測中的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模横槍﹄妱?dòng)汽車無線電能傳輸系統(tǒng),研究能夠快速、有效、精確地辨識入侵金屬異物的檢測方法。
實(shí)驗(yàn)設(shè)備:逆變器,諧振電路,Tx線圈,信號發(fā)生器,功率放大器,揚(yáng)聲器,斷路器。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
在一個(gè)完備的磁諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)中,直流激勵(lì)經(jīng)逆變器、諧振電路轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)正弦激勵(lì)后施加于Tx 線圈上,采用直接對Tx 線圈施加正弦激勵(lì)的方法來模擬實(shí)際情況。
實(shí)驗(yàn)過程:
(1)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建;
Tx線圈需要的正弦激勵(lì)由信號發(fā)生器與功率放大器共同產(chǎn)生。如圖所示,采用信號發(fā)生器型號為:Agilent 33522A,功率放大器型號為: ATA-4014,可以將輸入信號在不失真的情況下進(jìn)行放大。
(2)平放梯度計(jì)檢測可行性驗(yàn)證;
首先測試平放梯度計(jì)檢測金屬異物的可行性。實(shí)驗(yàn)中對Tx線圈施加正弦激勵(lì)電流,激勵(lì)頻率為100kHz,幅值為1.2A。
采用一元硬幣作為金屬異物,Tx磁場的不均勻性使得梯度計(jì)上存在初始的感應(yīng)電壓。而當(dāng)異物存在時(shí),感應(yīng)電壓幅值增大。雖然感應(yīng)電壓波形有變化,但由于初始電壓將隨著Tx 磁場幅值的變化而變化。
(3)立放梯度計(jì)檢測可行性驗(yàn)證;
如圖所示,將矩形梯度計(jì)立放,與Tx磁場平行。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
(1)初始拜訪下激勵(lì)與感應(yīng)電壓波形
(2)梯度計(jì)正常情況下不存在感應(yīng)電壓。在有金屬異物的情況下,梯度計(jì)上的感應(yīng)電壓波形如圖所示,電壓幅值不再為零。因此采用立放梯度計(jì)進(jìn)行金屬異物檢測是可行的。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
平放梯度計(jì)和立放梯度計(jì)均能完成基本的金屬異物檢測功能。對于平放梯度計(jì)而言,沿Tx磁場對稱分布時(shí)使得梯度計(jì)的初始感應(yīng)電壓幅值接近零;對于立放梯度計(jì)而言,可通過簡單的沿磁場徑向排列方式來規(guī)避Tx磁場的影響,使得初始感應(yīng)電壓為零。兩種線圈均存在檢測盲點(diǎn);且隨著異物面積增大,感應(yīng)電壓也隨之增大。
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功率放大器
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