错位条件下非接触变压器的磁场模型及其优化

摘要

为解决无线电能传输系统中非接触变压器原副边错位所导致的系统电路参数的大范围变化，以边沿扩展型非接触变压器为例，结合磁场仿真研究，分析磁通耦合特性，构建磁场模型，给出耦合系数在横向错位下的求解方法。基于磁场分布的特点，优化绕组结构，提出副边多绕组的新型非接触变压器结构。采用优化后的非接触变压器结构，设计60W非接触变换器。耦合系数的计算结果和测试结果一致，证明了所提磁场模型及耦合系数计算方法的正确性。与传统边沿扩展非接触变压器相比，在10mm气隙条件下，变压器的有效充电区域显著增大。