準(zhǔn)非接觸電容式集流環(huán)的研究.pdf

1、集流環(huán)是機(jī)電系統(tǒng)集電裝置中的一個(gè)重要部件，在生產(chǎn)生活中有著廣泛的運(yùn)用。延長集電裝置的壽命一直是一個(gè)熱門研究課題，國內(nèi)外的研究大都著眼于改善接觸供電的磨損狀況，而在接觸供電方式方面研究較少。本文提出了運(yùn)用電容元件，在機(jī)械上實(shí)現(xiàn)非接觸，而在電路上構(gòu)成回路的設(shè)計(jì)思想，研制出一種準(zhǔn)非接觸電容式集流環(huán)。
　　運(yùn)用電接觸理論，建立了電容式集流環(huán)的電接觸模型，并將其與普通集流環(huán)的電接觸模型進(jìn)行比較，得出其磨損降低的理論依據(jù)。同時(shí)構(gòu)建了集流環(huán)供電

2、系統(tǒng)的電路模型，分析了旁路阻抗帶來的影響，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證了模型的正確性，為后續(xù)的集流環(huán)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)分析提供了理論依據(jù)。
　　設(shè)計(jì)出集流環(huán)模擬工作試驗(yàn)裝置，在不同電壓、頻率和負(fù)載下，測試了集流環(huán)電容值對輸出性能的影響，得出了在獲得較高效率傳輸以及穩(wěn)定的輸出性能時(shí)，集流環(huán)電容值取值范圍。進(jìn)行了一系列設(shè)計(jì)參數(shù)試驗(yàn)，得出了在集流環(huán)的電容值達(dá)到納法級時(shí)，集流環(huán)的核心部件的間隙、面積、材料等方面的要求。
　　研制出一種具有相向圓盤式布置

3、方式的電容式集流環(huán)樣機(jī)，分析了固定安裝方式對集流環(huán)工作性能的影響。該集流環(huán)的直徑為Φ80mm，長度為92mm。測試了樣機(jī)的空載和負(fù)載特性，得出了該樣機(jī)在接入負(fù)載（雙信號超聲馬達(dá)，每路電容值為0.72nF）后，工作頻率f=23.7kHz、激勵(lì)電壓Up-p=300V條件下的輸出性能。測試結(jié)果，集流環(huán)的近端電壓、電流和功率傳輸效率分別為ηU=0.701、ηI=0.879和ηP=0.616。遠(yuǎn)端電壓、電流和功率傳輸效率分別為ηU=0.794、η