摘要
三芯电缆空间磁场能量收集系统及设计方法,系统包括:三芯电缆、取能线圈、缺口环形磁芯、补偿网络、整流桥和负载。具体步骤包括:构建三芯电缆空间磁场能量收集模型;基于有限元仿真拟合确定缺口弧形磁芯有效磁导率与磁芯结构参数相联系的函数模型和以中心磁柱边长量化线圈内阻的数学模型;求解输出功率;建立三芯电缆空间磁场能量收集系统输出功率密度描述模型;对功率密度描述模型并求导得到最优中心磁柱边长。本发明通过理论计算与仿真结合验证了在限定体积、限定参数下存在最优磁柱边长使得系统输出功率密度最大,从而有效提高三芯电缆空间磁场取能系统的输出功率密度,进而达到解决三芯电缆状态监测传感器自供电问题的目的。
技术关键词
能量收集系统
三芯电缆
磁柱
工频交流电流
环形磁芯
整流桥
线圈
磁芯结构
内阻
状态监测传感器
圆环型磁芯
表面磁场强度
取能系统
数学模型
磁芯尺寸
有效值
导线