无线电力传输系统
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郑州大学毕业设计(论文)题目无线电力传输系统
院系电气工程学院
专业电气工程及其自动化
班级四班
学生姓名苏淑珍
学号20100240423
指导教师职称
2012年 4 月16 日
目前世界广泛采用的电力传输系统是靠金属等媒介等,例如铜,铝等,铺设管道极其麻烦,出现问题后解决费时间,而且价格昂贵由于电阻的存在消耗大量电能,利用无线电力传输系统,通过产生特定频率的震动以电磁波的形式发射,节约了铜铝等非可再生资源,而且节省了大量的能源,如果能大范围的实施,人们便可以利用廉价能源,很方面的解决生活问题。
本实验中用到了电磁场的传播问题,以及电磁的接受,利用共振产生巨大的电磁波,经大气离子层反射,传播能量。
其实所有的物质都是能源,物质和能源是一体的,只是如何利用的问题,例如风能核能太阳能水电站潮汐地热,地球本事就是一个巨大的能量场,我们应该积极开发新的能源,避免特定能能源的枯竭,从而保持地球能量场及磁场的平衡。
关键字:电磁场,磁共振,特斯拉线圈
摘要
1.绪论
1.1实现无线电力传输的目的和意义
1.2电力传输的发展和现状
1.3无线电力传输的内容,过程
1.4本文的主要工作
2.特斯拉线圈
2.1特斯拉线圈的物理结构
2.2特斯拉线圈共振的产生
2.3特斯拉线圈产生电能原理
2.4特斯拉线圈电磁波的发射
2.5本章小结
3.电磁波的传播和反射
3.1电磁波在大气的传播
3.2电磁波的稳定性
3.3大气离子层反射电磁波
3.4本章小结
4.电磁波的接受及控制
4.1电磁波的接受
4.2电磁波的控制
4.3电磁波转化为电能
5结论
参考文献
1绪论
1.1实现无线电力传输的目的和意义
1.1.1目前电力传输系统的缺点
目前电力传输系统主要采用铺设电线等方式,将全球的布线加起来这是一项非常庞大的项目,而且在电力的传输过程中极大地浪费了电能,使得能源的价格上涨,并且由于不稳定性的原因会出现大面积的停电等,在偏远山区,由于铺设电线花费极大,到现在为止,还没有用上电灯泡。总之,习惯了传统布线不能觉察,实际全球布线网络非常庞大占用了极大地资源。
传统布线缺点主要存在以下几个方面:
(1)采用铜线铝线铺设,代价高占用资源
(2)高压线采用架设形式,存在极大地安全隐患
(3)供电紧张
(4)由于需要铺设大量电线,电力资源分配不均匀
(5)发电系统发电有限,供电紧张,用电高峰期部分地区不得不断电
(6)传输系统不稳定受到天气影响非常大,在冬天电线布病霜,容易大面积停电
(7)维护麻烦费用高
1.1.2无线电力传输的优点
无线电能传输电能从发射端到接收端无接触,提高了用电设备获得电能的灵活性,同时由于不用铺设电线网络,极大地节约了资源同
时减少了电能的损耗,而且无线电传输系统对移动电器设备,工作于水下及易燃易爆等特殊环境下的电气设备课供应稳定的电能。
无线电里传输的主要优点:
(1)发射端接收端无接触,只有少量的电能损耗
(2)采用非线性传输理论,少输入多输出,可获得极大地电能(3)电磁传播不容易受到物质干扰,稳定性好
(4)分布均匀,受天气影响较小。
(5)便于维护
1.2电力传输的发展和现状
19世纪末被誉为“迎来电力时代的天才”的特斯拉在电气与无线电技术方面做出了突出贡献.1881年发现了旋转磁场原理,并用于制造感应电动机,次年进行试制且运转成功.1888年发明多相交流传输及配电系统;1889—1990年制成赫兹振荡器.1891年发明高频变压器(特斯拉线圈),现仍广泛用于无线电、电视机及其他电子设备.他曾致力于研究无线传输信号及能量的可能性,并在1899年演示了不用导线采用高频电流的电动机.但由于效率低和对安全方面的担忧,无线电力传输的技术无突破性进展
2001年5月,国际无线电力传输技术会议在法属留尼汪岛召开期间,法国国家科学研究中心的皮格努莱特,利用微波无线传输电能点亮40m外一个200W的灯泡….其后,2003年在岛上建造的lOkW试验型微波输电装置,已开始以2.45GHz频
率向接近lkm的格朗巴桑村进行点对点无线供电….2006年10月日本展出了无线电力传输系统.此系统输出端电力为7V、400mA,收发线圈间距为4mm时,输电效率最大为50%,用于手机快速充电.2007年6月麻省理工学院的研究人员已经实现了在短距离内的无线电力传输,他们通过电磁感应利用磁
耦合共振原理成功地点亮了离电源2m多远处的一个60w灯泡.2008年9月,北美电力研讨会最新发布的论文显示,他们已经在美国内华达州的雷电实验室成功的将800W电力用无线的方式传输到5m远的距离.
1.3无线电力传输的内容,过程
无线电力传输系统涉及主要内容有接收端发射端的电磁共振传播电能,电磁的传播,电磁的发射和接受等,主要有以下几个部分组成无线电力传输系统的基本结构由发射模块、传输模块和接收模块 3 部分所组,发射模块与接收模块通过磁场耦合相联系
1.4本文的主要工作
2特斯拉线圈
2.1特斯拉线圈的物理结构
特斯拉线圈结构基本上,由一个感应圈、两个特大电容器和一个线圈互感器所组成。该线圈其一特性,是能够生产出既高频又低电流的高压交流电。这种高频电流可经由空气作远距离的无线传电达至另一个接收器处,并且对人体绝无不良影响。
路把电能转换为磁场能量发射,通过前后级绕组的电磁