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86 - 非接触給電装置の送電特性解析

Module: FQ

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概要

非接触給電装置は電磁誘導現象を利用することで、直接に接触をせずに電力を供給できる装置です。移動機器や回転体への給電や密閉された空間に設置された機器への給電など様々な用途で使われています。一次側と二次側が接触しないという構造上、それらの位置関係によって伝送効率や漏れ磁束が変化します。したがって、設計においては位置ずれに対する性能変化の把握が課題となります。
一次側と二次側が間隙によって分離された変圧器の性能を評価するにあたり、部品形状や相対位置を精度良くモデル化することが可能で、一次側から生じる磁束が二次側へと伝わる磁束の漏れを視覚化できる、有限要素法に基づく磁界解析は有用となります。
ここでは、磁束の流れを示すと共に、給電線の位置を基準位置から水平方向および垂直方向に移動させた場合の送電効率を求めます。

垂直距離-送電効率特性

給電線を垂直方向に移動させた場合の磁束線図を図1に、送電効率特性を図2に示します。給電線とコアの距離が大きくなると漏れ磁束が増加し、二次巻線の鎖交磁束が減少します。これにより、送電効率が低下しています。
拡大図	拡大図

水平距離-送電効率特性

給電線を水平方向に移動させた場合の磁束線図を図3に、送電効率特性を図4に示します。給電線を基準位置から水平方向に移動させると、給電線との距離によりコア内の磁束のバランスが左右で崩れます。二次巻線の鎖交磁束の変化は小さく、送電効率の変化も小さくなります。
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Updated: 2012-03-01

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