W artykule omówiono przekształtnik energoelektroniczny realizujący bezstykowe zasilanie ruchomych, separowanych odbiorników energii elektrycznej. Do bezstykowego przekazu energii wykorzystano transformator z rozdzielonym rdzeniem, którego jedna część jest zasilana przez falownik, a druga stanowi integralną część odbiornika. Sprzężenie pomiędzy uzwojeniami transformatora może zmieniać się w szerokim zakresie. Narzuca to konieczność kompensacji reaktancji rozproszenia uzwojeń, których wartość zmienia się w szerokim zakresie i nie jest znana. Kompensacja reaktancji rozproszenia uzwojeń transformatora możliwa jest poprzez szeregowe dołączenie kondensatorów do jego uzwojeń i zmianę częstotliwości napięcia zasilającego. Przedstawiono różne konfiguracje obwodu rezonansowego przeznaczonego do kompensacji reaktancji uzwojeń transformatora. Wskazano jedyną konfigurację, dla której napięcie wyjściowe przekształtnika może być utrzymywane na stałej wartości przy zmianach wzajemnego położenia części rdzenia. Przekształtnik przeznaczony jest do zasilania odbiorników odseparowanych, dlatego napięcie wyjściowe przekształtnika, ani żadne sygnały na stronie wtórnej nie mogą być wykorzystane przez układ regulacji. W artykule omówiono metodę analizy przebiegu prądu pierwotnego, która umożliwia dostosowanie częstotliwości pracy falownika do wartości zapewniającej eliminację spadku napięcia na kolejnych etapach transformowania energii.
EN
The paper presents a system of electrical energy transmission to separated, movable appliances. Energy is transmitted without galvanic contact, via inductive coupling between windings placed on separated movable parts of the core of a single-phase transformer. Primary winding is supplied by an inverter whilst secondary winding placed on different part of core is integral part of load. Coupling between the windings of the transformer changes in a wide range and is not known. The voltage on leakage inductances may reach high levels, thus the transformer is load and coupling sensitive. Leakage inductances may be compensated in resonance conditions created by adding series capacitances to the windings. There are described various types of resonant circuits intended for compensating the windings leakage inductances. There is pointed out the only configuration for which the system output voltage may be accurate controlled by changing frequency of the inverter that supplies the primary winding. In that configuration control of the output voltage may be realized without necessity of knowing leakage inductances of the transformer. The system supplies the separated appliances therefore the load voltage or other signals from secondary side may not be used for control circuit. It is presented primary current analyzing method that makes possible to adjust the inverter frequency to value that assure elimination of voltage dropping on every stage of energy transformation.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych układu bezstykowego przekazu energii elektrycznej bazującego na transformatorze z rozdzielonym rdzeniem. Omówiono zależność parametrów schematu zastępczego transformatora w funkcji odległości pomiędzy częściami rdzenia. Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych przekształtnika dotyczących wzmocnienia napięciowego układu, oraz detekcji stanu pracy układu. Omówiono również sposoby modyfikacji przekształtnika mające na celu zmniejszenie ilości użytych elementów, oraz minimalizację strat energii przy zachowaniu zjawisk zachodzących w konfiguracji umożliwiającej poprawne sterowanie.
EN
In the paper there are presented practical results of researches on resonant converter for contactless electrical energy transmission based on loosely coupled transformer. There are presented parameters of transformer equivalent circuit versus displacement between parts of core of the transformer. There are described practical results referred to the converter voltage gain and also to detection method of the state of the system. There are also discussed possibilities of modification of the converter in order to reduce used elements and minimize power losses. All described modifications do not change the phenomenon characteristic for based configuration and needed for the system state detection and control.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.