Diseño y análisis de mecanismo de blindaje magnético para sistema de transferencia de energía inalámbrica basado en materiales compuestos
Autores: Zhang, Xin; Han, Rongmei; Li, Fangzhou; Pan, Xuetong; Chu, Zhiqi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diseño y análisis de mecanismo de blindaje magnético para sistema de transferencia de energía inalámbrica basado en materiales compuestos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Blindaje magnético
Fibra de cuarzo
Material nanocristalino
Compuesto de matriz de resina
Eficiencia de transmisión
Pérdida por corrientes de Foucault
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
En un sistema de transferencia de energía inalámbrica (WPT), con el fin de reducir la fuga del campo magnético en el espacio y mejorar la eficiencia de transmisión del sistema, generalmente se añade un mecanismo de blindaje magnético a la bobina de acoplamiento. Sin embargo, el material de ferrita comúnmente utilizado tiene defectos de fragilidad, fácil agrietamiento y un límite de saturación bajo. Por lo tanto, se propuso un nuevo mecanismo de blindaje magnético basado en un material compuesto de matriz de resina reforzada con fibra de cuarzo y nanocristalino, y se utilizaron resina epoxi y procesos de empalme en cruz para mejorar la resistividad del material nanocristalino y reducir la pérdida por corrientes de Foucault. Se diseñó un modelo geométrico discretizado para la fibra de cuarzo, y se simularon y analizaron los efectos de diferentes estructuras de blindaje en el campo magnético del espacio y la pérdida de potencia. En el experimento, se construyó un sistema de medición de campo magnético en el espacio, y se analizó la eficiencia de transmisión. Los resultados mostraron que el nuevo mecanismo de blindaje magnético tiene un buen efecto de blindaje, puede suprimir eficazmente la fuga del campo magnético en el espacio, reducir el peso y mejorar el rendimiento mecánico, al mismo tiempo que logra una alta eficiencia de transmisión del 85.6%.
Descripción
En un sistema de transferencia de energía inalámbrica (WPT), con el fin de reducir la fuga del campo magnético en el espacio y mejorar la eficiencia de transmisión del sistema, generalmente se añade un mecanismo de blindaje magnético a la bobina de acoplamiento. Sin embargo, el material de ferrita comúnmente utilizado tiene defectos de fragilidad, fácil agrietamiento y un límite de saturación bajo. Por lo tanto, se propuso un nuevo mecanismo de blindaje magnético basado en un material compuesto de matriz de resina reforzada con fibra de cuarzo y nanocristalino, y se utilizaron resina epoxi y procesos de empalme en cruz para mejorar la resistividad del material nanocristalino y reducir la pérdida por corrientes de Foucault. Se diseñó un modelo geométrico discretizado para la fibra de cuarzo, y se simularon y analizaron los efectos de diferentes estructuras de blindaje en el campo magnético del espacio y la pérdida de potencia. En el experimento, se construyó un sistema de medición de campo magnético en el espacio, y se analizó la eficiencia de transmisión. Los resultados mostraron que el nuevo mecanismo de blindaje magnético tiene un buen efecto de blindaje, puede suprimir eficazmente la fuga del campo magnético en el espacio, reducir el peso y mejorar el rendimiento mecánico, al mismo tiempo que logra una alta eficiencia de transmisión del 85.6%.