1.电力系统线损管理研究论文
浅析降低农村电网线损的管理措施 论文
管理线损是由计量设备误差引起的线损以及由于管理不善和失误等原因造成的线损,如窃电和抄表核算过程中漏抄、错抄、错算等原因造成的线损。管理线损通过加强管理来达到降低的目地。
由于我市农村用电管理中存在着人情电、关系电、权力电和偷窃电等现象,致使农村电价较高,农民负担过重,严重影响了我公司的形象和农村电力市场的开拓。经过公司技术人员、管理人员实地考查、周密深入地论证,对此制定了以下几项措施,对加强线损管理有着重大的现实意义,
1加强计量管理,做好抄、核、收工作
加大计量装置投入,提高计量精度,保证计量准确性,对电网中DD28、DT28、DS8等国家已明令淘汰的电能表全部更换,使用862系列、带通迅接口系列等新型电表;对低压电流互感器由0.5级更换为0.2级。同时做到定期抄表,定期轮校电能表,定期检查电能表和互感器,消灭三错:错接线、错抄录、错倍率,做好分线、分压电量平衡工作,以便及时发现问题。我公司近期开始微机制票、收费,用户凭“用电卡”可到任一缴费点上交当月电缆,逾期罚交违约金,这样既方便了用户缴费,提高了上缴电费的积极性,也便于公司领导查阅、审核,十分有效地减少了过去用户拖欠电费、收费人员挪用电费等现象。
2实行线损目标管理
针对我市网络损耗一直居高不下的情况,公司对各所实行线损目标管理,签订了责任书,开展分所、分压、分线考核,并纳入内部经济责任制,从而调动了职工的工作积极性。线损由1998年的13.3%持续稳步下降到2003年的5.5%,下降了8个百分点,5年间节电近300万kWh,增收120多万元。
3开展营业用电大普查工作
营业大普查是供电企业加强经营管理工作的重要内容,采取突击查与定期查、互查与自查相结合,方式灵活多变,做到“情况明、计量准、按时抄、全部收、服务好”,有效堵塞了发生错计、漏抄的现象。
4加强职工自用电的管理
2003年以前,我公司发电站、变电站、供电所等单位职工每年用电高达90万kWh,占供电量的3%以上,自从对各单位自用电实行装表收费后,每年各单位用电总计不到40万kWh,每年节电约50万kWh以上。
5开展反窃电活动
偷电行为越来越巧妙,并向技术型发展。我市对此不惜投入大量资金,对用户装设了防窃电的电能表、电量监视器等。另外,加大打击偷电的力度,监察科人员经常夜晚出击,不定时到计量点现场察看,有力地维护了我公司电力市场的正常运营。
6定期召开用电形势、线损分析会,开展线损理论计算
综合分析与专题分析相结合,核算线损实行三对比:与上月比,与去年同期比,与理论计算比。通过理论计算,明确降损主攻方向,为制定降损方案和年度降损计划及确定指标提供依据。
7加强供电所职工的工作责任心
要求各供电所职工时常巡视线路,排除线路的竹、树障碍,线路瓷瓶每年擦扫一次,无载线路或变压器及时停运。
结论
总之,降低损耗是降低电网供电成本的直接途径。合理选择降低网损的措施,是一项极为重要的工作。电网降损管理工作者除了采取各种切实可行的措施外,还需要根据电网实际需要,选择适合本地电网的降损措施,以取得更高的社会效益和经济效益。
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【摘 要】在世界经济的高速发展过程中,各种能源也被大规模的开发应用,但是,人们在能源利用之处并没有环保和节约意识,因此带来了严重的能源浪费、能源短缺以及生态环境遭到破坏的严重后果,而且这些问题还在不断的恶化,并逐渐成为世界范围内的热点问题。在这当中,电力设计与能源的消耗问题也引起了很多学者的关注,人们在追求建筑个性化、人性化和智能化的同时也要加深对电气自动化过程中的电器节能设计的研究工作,使电器不仅能够满足人们的生活需求,更要兼顾到能源节约环节,这对于绿色国民生产总值的增加有着十分重要的现实意义。
【关键词】电气工程师高级职称论文,电气自动化,节能,设计,技术,研究,应用 电气自动化作为电气信息行业内的一个新兴的高新产业,一经产生就和人们日常的生活、工作以及工业企业的生产活动等产生了紧密的联系,电气自动化在提高工作效率、降低生产运营成本、提高劳动生产率以及提高工作条件等多方面都发挥着重要的作用,并对其产生深远的影响。 1 电器气自动化节能技术设计简述 由于受西方国家的绿色经济理念的影响,国内近些年来也掀起了|绿色工业革命“的浪潮,工业生产的目标已经不在局限于创造出巨大的经济效益,同时还必须要兼顾社会效益,节约能源促进国民经济的健康发展,可以说电气自动化是顺应时代潮流的产物,是推动各行业节能减排的重要武器。
而且,在未来的市场竞争过程中,谁要是掌握了更为先进的电气自动化节能技术,谁就能够掌握高新技术产业的主动权,就能够对经济的发展产生主导作用。 2 电气自动化节能设计的重要意义 电气自动化与人们的生产和生活可谓是息息相关的,而且,随着科技水平的不断进步,电子自动化也被越来越广泛的运用在生活中的各行各业当中。
电气自动化的节能设计作为高新技术领域当中的重要组成部分,在电气自动化中的地位就显得尤为重要。电气自动化的节能设计的快速发展将会极大程度的减少电力等各类能源的消耗和浪费,也能够在很大程度上缓解当前的供电紧张局势,当然,电气自动化的节能设计的最大的好处还是能够提高居民生活质量,为城市居民的生活提供更加友好和谐的生活工作环境和健康发展空间。
对于城市中的企业单位来讲电气自动化的技能设计和运用也会使得企业内部电器设备的安全系数进一步提高,极大的提高其工作效率,而且对电器进行节能改造还能够节省能源从而降低企业的生产成本,获得更大的经济效益。因此,无论从居民的角度还是从社会企业单位的角度来讲,电气自动化的节能技术研究都是一项有着十分重要的现实意义,也是实现可持续发展的重要手段之一。
3 加强电气自动化节能技术设计的重要措施 3.1 降低电力资源的损耗和浪费 顾名思义,电气自动化节能设计的根本目的和目标就是节约电力资源并减少因技术原因导致的资源浪费,在此基础上为国家电网减压,维持国家供电系统的稳定。一般的,在实际电力资源的运输过程中通常采用的方式就是降低运输线内部电阻,从而降低功率损耗。
但是,通过物理实验的研究证明,对电力运输损耗产生影响的不仅有电阻因素还有导线的材料、横截面面积甚至运输线的长度等都会对其产生一定的影响。电导率越小的导线材料,在电力运输过程中的电力损耗就越小;但是,考虑到电流本身具有的固定性引起的导线超长和布线方式错综复杂的情况,通过适当的增加导线横截面积在一定程度上降低能源损耗也是一种可行的方法,综合上述,在电气自动化的节能设计过程中应当尽量选择电导率较小的导线材料,并且合理布线,尽可能的缩短供电距离从而实现节约能源、降低电力损耗的目标。
3.2 根据实际情况选择合适的变压器 电气自动化的节能技术设计工作是否有效,在很大程度都与所选的变压器有着很大的关联,一般情况下,电气自动化节能技术的设计人员都会非常谨慎的选择功率损耗小、单相自动补偿设备、三相四线制的变压器,因为这样能够在极大程度上保持电力运输线中的电流负荷的均衡稳定,不仅能够降低变压器所产生的电力资源损耗,还能够在一定程度上发挥技能环保的重要作用。 3.3 科学选择无功补偿设备 所谓的无功补偿设备就是能够无功功率补偿的电力资源设备,在当前的电力系统当中,无功补偿设备在各方面都起着至关重要的作用,它能够利用降低变压器里边的输电损耗的方式来实现提供功率的目的,这无论是在节能方面还是从提高供电质量和能力方面来看都产生着十分重要的影响。
因此,相关设计人员在选用无功补偿设备的时候务必慎重,如果不慎选择了不合适的无功补偿设备就会对电力系统造成负面影响严重的甚至可以导致整个电力系统瘫痪。因此,工作人员在选择无功补偿设备的时候一定要注意一下几点:一是根据参数选择,也就是要根据具体工作中所得到的相关参数从而进行选择和使用;二是根据电网的实际运行状况进行选择,这就要求设计人员。
3.关于供电企业线损管理与降损措施管理的论文
线损管理是衡量供电企业综合管理水平和重要标志,降损措施是供电企业一项重要工作,直接关系到企业的管理水平和经济效益。
供电企业要发展,必须依靠科技手段,加强线损管理,实施节能降损措施。就线损管理而言,我认为,突出地方特色,努力构筑“技术、管理、保证”三大体系,应当是县级供电企业经营管理中的重点,是真正实现节能降耗、向管理要效益、建立节约高效企业的有效途径。
降损技术措施 一、采用无功功率补偿设备提高功率因数。在负荷的有功功率P保持不变的条件下,提高负荷的功率因数,可以减小负荷所需的无功功率Q,进而减少发电机送出的无功功率和通过线路及变压器的无功功率,减少线路和变压器的有功功率和电能损耗 二、对电网进行升压改造。
在负荷功率不变的条件下,电网元件中的负荷损耗部分随电压等级的提高而减少,提高电网电压,通过电网元件的电流将相应减小,负载损耗也随之降低。升压是降低线损很有效的措施。
升压改造可以与旧电网的改造结合进行,减少电压等级,减少重复的变电容量,简化电力网的接线,适应负荷增长的需要,以显著降低电力网的线损。具体可有如下措施:1、分流负荷,降低线路的电流密度。
利用变电站剩余出线间隔,对负荷大、损耗高的线路进行分流改造,通过增加线路出线的方式降低线路负荷,从而降低线损。2、调整负荷中心,优化电网结构。
针对农村10 kV配电网中存在的电源布点少,供电半径过长的问题,采取兴建新站和改造旧站的方法来缩短供电半径,农村低压配电网中则采取小容量、密布点、短半径的方式来达到节电的目的。3、改造不合理的线路布局,消除近电远供,迂回倒送现象,减少迂回线路,缩短线路长度。
对运行时间长、线径细、损耗高的线路更换大截面的导线。4、更新高损主变,使用节能型主变。
主变应按经济运行曲线运行,配有两台主变的要根据负荷情况投运一台或两台主变,并适时并、解裂运行,有载调压的主变,要适时调整电压,使电压经常保持在合格的范围内。配电变压器的损耗对线损的影响起着举足轻重的作用。
在农网中造成配变不经济运行的主要原因是产品型号,容量选择不合适,安装位置不恰当;运行因素如农村用电负荷存在季节性强,峰谷差大,年利用小时低,全年轻载甚至空载时间长,管理不善等。合理选型和调整配变容量,提高配变平均负荷率是配电网络降损工作的重点内容。
三、提高计量准确性。更换淘汰型电能表,减少计量损失,积极采用误差性好、准确度高、起动电流小、超载能力强、抗倾斜、防窃电,可实现抄表自动化管理且表损低的全电子电能表,提高计量精度、合理设置计量点,对专线用户加装更换失压记录仪,并推广使用具有宽量程,高精度电子式电能表,为一些用户装设IC卡表,杜绝人为因素的影响,及时查处现场各种计量差错。
推广应用集中抄表系统,实现大用户和居民用户远方抄表。每月抄报日应及时核算当月功率因数是否在0.9以上,不足时应考虑采用高压补偿措施。
对大用户可装设带分时计费的无功电能表,进行高峰时段的功率因数考核。 四、科学管理降低线损的组织措施 (一)加强组织领导,健全线损管理网络,并建立线损管理责任制,在制度中明确职能科室和生产单位之间的分工,不断完善线损承包考核制度,使线损率指标与全公司职工工作质量挂钩。
(二)搞好线损统计,坚持做到年部署、季总结、月分析考核,逐季兑现奖惩的管理制度,及时发现解决线损管理工作中存在的问题。公司主管部门每月应定期组织相关人员召开一次线损分析会,分析指标完成情况,针对线损较高的线路,从线路质量、表计接线、是否窃电、无功补偿等方面进行讨论和分析,并责成有关部门进行落实,下月线损分析会必须汇报问题查找、处理结果,通报有关情况,研究解决存在的问题。
(三)合理安排检修,及时清除线路障碍,合理安排检修,尽量缩短检修时间,提高检修质量。另外,在春、秋两季输电部门应认真组织清除线路障碍,对线路绝缘子进行擦拭维护,减少线路漏电。
(四)加强抄核收管理,堵塞抄核收漏洞,制定“抄表管理制度”,要求抄表人员严格按照规定日期完成抄收工作,抄表时间及抄表人公开公布,公司主管部门不定期组织抽查,杜绝抄表不同步、漏抄、估抄或不抄现象,确保抄表及时准确,核算细致无误。 (五)开展潮流计算、潮流分析工作,重大方式变化时,及时进行潮流计算。
选择最佳运行方式使其损耗达到最小。充分利用调度自动化系统,制定出各变电站主变的经济运行曲线,使各变电站主变保持最佳或接近最佳运行状态,保证主变的经济运行。
实现无功功率就地平衡,提高用户的功率因数,强化地方电厂发电机送出的无功功率和通过线路、变压器传输的无功功率的管理,使线损大大降低,并且改善电压质量、提高线路和变压器的输送能力。 公司所辖电网供电区域复杂、负荷分散。
升压改造和优化供配电网结构降损:合理调度,适当提高(或降低)和改善运行电压,合理调整变电站主变运行方式,适时投切补偿电容;低压电网的降损,计量管理是前提,线损考核是动力,营业普。
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5.电网电能质量分析和控制论文
随着国民经济和科学技术的蓬勃发展,冶金、化学等现代化大工业和电气化铁路的发展,电网负荷加大,电力系统中的非线性负荷(硅整流设备、电解设备、电力机车)及冲击性、波动性负荷(电弧炉、轧钢机、电力机车运行)使得电网发生波形畸变(谐波)、电压波动、闪变、三相不平衡,非对称性(负序)和负荷波动性日趋严重。
电能质量的下降严重地影响了供用电设备的安全、经济运行,降低了人民的生活质量。所以在世界各国都十分重视电能质量的管理。
衡量电能质量的主要指标是电网频率和电压质量。频率质量指标为频率允许偏差;电压质量指标包括允许电压偏差、允许波形畸变率(谐波)、三相电压允许不平衡度以及允许电压波动和闪变。
国家技术监督局已公布了上述电能质量的五个国家标准。 我国《电力法》明确规定"供电企业应当保证供给用户的供电质量符合国家标准,对公用供电设施引起的供电质量问题,应当及时处理",在《供电营业规则》中也明确规定用户的非线性负荷、冲击负荷、波动负荷、非对称负荷对供电质量产生影响或对安全运行构成干扰和妨碍时,用户必须采取措施予以消除,如不采取措施或采取措施不力,达不到国家标准,供电企业可中止对其供电。
在市场经济条件下,供电企业有依法向用户提供质量合格电能产品的责任,用户也有依法用电,不污染电网的义务。因此如何加强电能质量管理,提高电能质量,是市场经济条件下,电网建设管理中必须认真探讨的重要课题。
本文主要介绍电能质量的具体指标。 1.电网频率我国电力系统的标称频率为50Hz,GB/T15945-1995《电能质量一电力系统频率允许偏差》中规定:电力系统正常频率偏差允许值为±0.2Hz,当系统容量较小时,偏差值可放宽到±0.5Hz,标准中没有说明系统容量大小的界限。
在《全国供用电规则》中规定"供电局供电频率的允许偏差:电网容量在300万千瓦及以上者为±0.2HZ;电网容量在300万千瓦以下者,为±0.5HZ。实际运行中,从全国各大电力系统运行看都保持在不大于±0.1HZ范围内。
2.电压偏差GBl2325-90《电能质量一供电电压允许偏差》中规定:35kV及以上供电电压正负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%;10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的土7%;220V单相供电电压允许偏差为额定电压的 7%~10%。 标准中供电电压为供电部门与用户产权分界处的电压或由供用电协议所规定的电能计量点的电压。
确定允许电压偏差是一个综合的技术经济问题,允许的电压偏差小,有利于用电设备的安全、经济运行,但为此要在电网中增添更多的无功电源和调压设备,需要更多的投入。反过来如果扩大用电设备对电压的适应范围,提高设备在这方面的性能,往往也要增加设备投资。
综合国外标准和我国国情制定的供电电压允许偏差的国家标准,能满足绝大部分用电设备的运行要求。 3.三相电压不平衡GB/T15543-1995《电能质量一三相电压允许不平衡度》中规定:电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许值为2%,短时不得超过4%。
标准还规定对每个用户电压不平衡度的一般限值为1.3%。 但是国标规定的三相电压不平衡度的允许值及计算、测量和取值方法只适用于电力系统正常运行方式下在电网公共连接点由负序分量引起的电压不平衡。
因此故障方式引起的不平衡(例如单相接地、两相短路故障等)和零序分量引起的不平衡均不在考虑之列。由于电网中较严重的不平衡往往是由于单相或三相不平衡负荷所引起的,因此标准衡量点选在电网的公共连接点,以便在保证其它用户正常用电的基础上,给干扰源用户以最大的限值。
值得注意的是国标在确定三相电压不平衡度指标时用95%概率作为衡量值。也就是说,标准中规定的"正常电压不平衡度允许值2%"是在测量时间95%内的限值,而剩余5%时间可以超过2%,过大的"非正常值"时间虽短,也会对电网和用电设备造成有害的干扰,特别是对有负序起动元件的快速动作的继电保护和自动装置,容易引起误动。
因此标准中对最大的允许值作了"不得大于4%的规定。 4.公用电网谐波GB/T14549--93《电能质量-公用电网谐波》中规定:6~220kV各级公用电网电压(相电压)总谐波畸变率是0.38kV为5.0%,6~10kV为4.0%,35~66kV为3.0%,110kV为2.0%;用户注入电网的谐波电流允许值应保证各级电网谐波电压在限值范围内,所以国标规定各级电网谐波源产生的电压总谐波畸变率是:0.38kV为2.6%,6~10kV为2.2%,35~66kV为1.9%,110kV为1.5%。
对220kV电网及其供电的电力用户参照本标准110kV执行。 5.波动和闪变GBl2326--如《电能质量一电压允许波动和闪变》中规定:在公共供电点的电压波动允许值:10kV及以下为2.5,35~110kV为2%,220kV及以上为1.6%。
电压闪变值主要是表征人眼对灯闪主观感觉的参数。国标推荐的闪变干扰的允许值,对照明要求较高的白炽灯负荷为0.4%,对一般性照明负荷为0.6% 这里有很多材料 /20080425/110473.shtml。
6.怎样节约用电
节约用电是指在满足生产、生活所必需的用电条件下,减少电能的消耗,提高用户的电能利用率和减少供电网络的电能损耗。电能利用率是用户可利用的有效电能总量与消耗电能总量之比。两者的差值为损耗的电能,它包括设备损耗和管理损耗。用电设备性能差、电能与其他能量的转换传递次数多,效率低,将使设备损耗增加。用电过程操作水平低、工艺参数不合理、各工序之间不协调以及管理不善等,将使管理损耗增加。供电网络的电能损耗包括供电线路上的电能损耗、变压器的电能损耗和管理不善在供电系统中产生的跑、冒、滴、漏等。
节约用电对发展国民经济有重要意义。电能是由一次能源转换而成的二次能源。耗电量的减少可以使发电、输电、变电、配电所需要的设备容量减少,节约能源方面的投资节电是一项电源开发工程。节约用电还可以使用户费用支出减少,降低生产成本,促进生产工艺和设备的改造,促进新技术的发展和企业管理水平的提高。
节约用电的措施包括采用有效的节电技术和加强节电管理两方面。节电技术主要有:使用高效节能灯;改造风机和泵类设备;加速电子调压与调速技术和微电子技术的推广和应用;推广蓄冷调荷节电技术;回收生产工艺过程中的余热、余压、余气用于发电,提高能源利用率;采用转移高峰电力的措施;推广电炉钢节电技术;采用金属热处理和低温烘烤节电技术共10项重点节电技术措施。
节电管理主要有:提高认识、更新观念,增强全民的节电意识;积极筹集节电基金,拓展节电资金渠道;加强并不断完善用电定额管理;加强节电的宏观管理;制定、推行有利于节电的政策;加强领导,充实节电队伍;组织节电教育和技术培训等。
具体节约用电方法:1、暂停使用电脑时,如果预计暂停时间小于1小时,建议将电脑置于待机,如果暂停时间大于1小时,最好彻底关机。
2、平时用完电脑后要正常关机,应拔下电源插头或关闭电源接线板上的开关,并逐步养成这种彻底断电的习惯,而不要让其处于通电状态。
3、不用的外设像打印机、音箱等要及时关掉。
4、像光驱、软驱、网卡、声卡等暂时不用的设备可以先屏蔽掉。
5、使用CPU降温软件。
6、降低显示器亮度。在做文字编辑时,将背景调暗些,节能的同时还可以保护视力、减轻眼睛的疲劳度。当电脑在播放音乐、评书、小说等单一音频文件时,可以彻底关闭显示器。
7、有的同学热衷于超频。作为技术试验未尝不可,但如果在不超频一样能完全满足性能需要时,还是尽量少超频,既节能又稳定还安全。
还可以看这里:《节约用电管理办法》
7.求一篇供用电技术 毕业论文 做好的 发给我
一、绪 论 电能是现代工业生产的主要能源和动力。
电能既易于由其它形式的能量转换而来,又易于转换为其它形式的能量以供应用;电能的输送的分配既简单经济,又便于控制、调节和测量,有利于实现生产过程自动化。因此,电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。
在工厂里,电能虽然是工业生产的主要能源和动力,但是它在产品成本中所占的比重一般很小(除电化工业外)。电能在工业生产中的重要性,并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少,而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量,提高产品质量,提高劳动生产率,降低生产成本,减轻工人的劳动强度,改善工人的劳动条件,有利于实现生产过程自动化。
从另一方面来说,如果工厂的电能供应突然中断,则对工业生产可能造成严重的后果。 因此,做好工厂供电工作对于发展工业生产,实现工业现代化,具有十分重要的意义。
由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面,而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义,因此做好工厂供电工作,对于节约能源、支援国家经济建设,也具有重大的作用。 工厂供电工作要很好地为工业生产服务,切实保证工厂生产和生活用电的需要,并做好节能工作,就必须达到以下基本要求: 1、安全 在电能的供应、分配和使用中,不应发生人身事故和设备事故。
2、可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。 3、优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 4、经济 供电系统的投资要少,运行费用要低,并尽可能地节约电能和减少 有色金属的消耗量。
二、设计原则 按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50053-94 《10kv及以下设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定,进行工厂供电设计必须遵循以下原则: 1、遵守规程、执行政策; 必须遵守国家的有关规定及标准,执行国家的有关方针政策,包括节约能源,节约有色金属等技术经济政策。 2、安全可靠、先进合理;。
8.供用电技术毕业设计论文
无线供电技术方案及应用 摘要:无线供电是一种方便安全的新技术,无须任何物理上的连接,电能可以无接触地传输给负载。
通过介绍无线供电的原理 和简易的无线供电模型,探讨和分析其中一些关键问题。 关键词:无线供电;电磁波;电磁耦合;非辐射性谐振磁耦合 无线电是指在自由空间(包括空气和真空)传播的电磁波。
无线电技术是通过无线电波传播信号的技术。无线电技术的原 理在于,导体中电流强弱的改变会产生无线电波。
利用这一现 象,通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传 播到达收信端,电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。
通过解调将信息从电流变化中提取出来,就达到了信息传递的 目的。无线电技术大量应用于以无线广播、电视、移动通讯和无 线数据传输网络中。
既然电磁波不需要介质也能向外传递能量, 那么我们能不能在电力传送上也采用无线传输的方式呢? 1电磁波方案 1.1原理 电磁波,俗称无线电波是人们非常熟悉的一个概念。电磁波 不仅能传输信号,它也能传输电能。
1.2应用 美国一家公司Power Cast开发了这项技术,整个系统基本 上包含了两个部件,称为Power Caster的发射器模块和称为 Powerharvester的接收器模块,前者可插入在插座上,后者则嵌入 在电子产品上。发送器发射安全的低频电磁波,接收器接收发射 频率的电磁波,据称约有70%的电磁信号能量转换为直流电能。
该项技术之所以会得到多家厂商的青睐,原因在于它独特的电 磁波接收装置,能够根据不同的负载、电场强度来作调整,以维 持稳定的直流电压。可为各种电子产品充电或供电,包括耗电量 相对较低的电子产品,诸如手机、MP3随身听、温度传感器、助听 器,甚至汽车零部件和医疗仪器。
2电磁感应(磁耦合)方案 2.1原理 电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化。电磁感应是电磁学中的基本原 理,变压器就是利用电磁感应的基本原理进行工作的,变压器由 一个磁芯和二个线圈,即初级线圈与次级线圈组成。
当初级线圈 两端加上一个交变电压时,磁芯中就会产生一个交变磁场,从而 在次级线圈上感应一个相同频率的交流电压,电能就从输入电 路传输至输出电路。对图1所示的变压器基本电路,两个端口的 电压降可表示为: V1=jwL1I1-jwMI2 Y2=jwMI1-jwL2I2=ZLI2 式中L1、L2和M分别为初级电感、次级电感与互感,ZL是 负载电阻。
初、次级间耦合度可用耦合系数K来定义:K=M/ 32 姨L1L2 耦合系数反映了变压器的优值,对于一个近似于理想的变压器, 可简单表示为:V1/V2≈L1/L2≈N1/N2 式中N1与N2分别是两个电感的匝数,就是所说的电压比 等于匝数比。 2.2应用 应用于无线供电或充电的装置而言,其初级线圈与次级线 圈处于两个分离的各自部件中,因而线圈间的耦合是比较松散 的。
该系统相当于一个分离式疏松耦合变压器,选用Ferrite芯增 加其耦合效率、减少漏磁。 最早使用电磁感应原理传输能量的是电动牙刷。
电动牙刷 经常接触水,不采用直接充电方案,在充电座和牙刷中各有一个线圈, 当牙刷放在充电座上时就有磁耦合作用,类似一个变压器,感应 电压整流后就可对镍镉电池充电,整个电路消耗功率约3W。 日本东京大学的教授们设计了一种塑料薄膜电源,很有创 意,用途也十分广泛。
例如,可将它铺在地板上或桌子上,或嵌入 在墙壁上,为圣诞树上发光二极管、装饰灯供电,为鱼缸水中灯 泡或小型电机供电。薄膜电源由四层塑料薄膜组成,最低一层是 电导可控的有机晶体管,上面是感测兼容电子设备接近的铜线 圈,再上面是接通或关闭电源的MEMS开关,最上面一层是传送 电能的铜线圈。
制作工艺采用了丝网印刷和类似于喷墨打印的 新工艺。它的工作过程是这样的;当物体处于薄膜2.5cm范围内 时,最靠近的MEMS开关接通电源,电感线圈就利用感应原理向 设备供电。
据称,该项技术的效率是很高的,电源传输效率可 81.4%。目标的价位每平方米约100美元。
英国一家公司Splash power推出一款利用电磁感应原理 的手持式设备无线充电器。主机Splash Pad是一个经久耐用、鼠标垫大小充电座,另一个部件是安置在PDA或手机内的Splash Module。
图2是它的原理示意图。当设备放置在Splash Pad上时,Splash Module有效地从充电器吸收能量,为设备中的 电池充电。
Splash Module可按产生的电功率要求、空间大小和 形状定制,直接整合在设备中,或作为一个附件使用。它的优点 是:高效率接收器,符合设备充电协议。
实时、合理的检测器,防 止充电器误用。自动处于低功率状态,符合欧洲EnergyStar准 则。
可缩放的磁芯体拓扑,支持目前的和未来的产品市场。 电磁感应还被用来为MEMS器件供电。
MEMS器件,尤其是内置 执行器的微型器件对电源有特殊要求,这里无线供电就显示出 它的优越性,没有物理限制,高电压和高功率可能性。 3非辐射性谐振磁耦合方案 3.1原理 2007年,美国麻省理工学院(MIT)以Marin Solijacic为首 的研究团队完成了一项无线传输电力的实验。
实验室里放置着2 个铜线圈,一个线圈通电,另一个放在离它2米外。
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