研究表明，绕组位置、磁芯材料、磁芯形状以及变压器气隙是影响变压器耦合系数的主要因素。对于非接触式电能传输的核心元件——非接触变压器，由于非接触变压器之间存在气隙，磁动势相当一部分消耗在空气磁路部分，漏感会很大，耦合系数不高，严重影响了功率传输能力和传输效率。本文以同轴U型铁氧体（ferrite）磁芯为例，绕组分布在铁芯底部,从气隙变化对变压器耦合系数的影响进行了深入的研究，提出了一种新型的用于非接触滑环参数预估的建模方法。

本文通过分析计算磁通管的磁阻,通过校正完全和部分耦合的磁通来预测主电感，利用极限计算的新方法获得漏感，最后根据电感与漏感推出耦合系数，利用有限元方法通过Ansoftmaxwell仿真研究不同气隙长度下对非接触滑环传输能力的影响，得出电参数仿真值，然后根据原型测量，用Mathcad将非接触滑环的几何参数代入推导的公式，得出电参数计算值，将电参数仿真值与计算值相比较，验证本文参数预估的建模方法的准确性。

1。2 WPT技术介绍2,3来自优I尔Y论S文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

所谓无线电能传输技术（WirelessPowerTransmisson--WPT）就是借助于电磁场或电磁波进行能量传递的一种技术。根据电能传输原理，可以将WPT技术分为微波WPT、电磁共振WPT和电磁感应式WPT。

1。2。1微波WPT

微波是波长在无线电和红外线之间的电磁波，其目前被普遍应用于移动通信、气象雷达、微波炉、和导航等。理论上无线电波波长越短，其定向性越好，弥散性越小，所以可利用微波WPT来远距离传输电能，这对于新能源的开发和利用、解决未来能源短缺等问题有着重要的意义。因此，许多国家着重着手研究这一方面。1968年，美国工程师彼得格拉泽提出了空间太阳能发电的概念，其构想是在地球外层空间建立太阳能发电基地。通过微波将电能传输到地球。欧盟在非洲的留尼汪岛建造了一座10万

千瓦的实验型微波输电装簧，已于2003年向当地村庄送电。

1。2。2电磁共振式WPT

电磁共振式WPT是基于电磁共振耦合原理，利用非辐射磁场实现电能高效的传输。整个装置必须要有两个线圈，每个线圈都是一个自振系统，一个是发射装置，一个是接收装置，它属于中程传输，距离大概是感应线圈半径的8倍左右，超过这个距离，

线圈就无法高效接收电能。这项研究始于2007年6月，麻省理工学院物理系的副教授MarinSoljacic联合几位教授和研究生，使用两个固有谐振频率相等的铜线圈(为方便表述，称其为“变压器”)，在共振激励条件下(即激励频率等于线圈的固有谐振频率)，距离2m处，成功点亮了一个60W的灯泡，其中变压器的效率达到了40%4。

1。2。3电磁感应式WPT

电磁感应式WPT是基于电磁感应原理，利用原、副边分离的变压器，原边电路与副边电路之间有一段空隙，通过磁场耦合感应相联系。目前较成熟的无线供电方式均采用该技术，典型的应用包括新西兰国家地热公园的30kW旅客电动运输车、Splashpower公司的无线充电器等，以及生活中的电动牙刷、充电垫等。这种电能传输方式优点是制造成本低、结构简单、技术可靠，但是传输功率较小、传输距离短，一般只适用于小型便携式电子设备供电。

1。3 现有的非接触滑环参数计算模型及存在问题

CSR包括在主侧和次级侧之间具有大空气间隙的非接触变压器。由于大气的磁导率远小于磁芯，CSR的主要磁阻远高于传统的无间隙变压器。因此，磁化电感通常小得多，漏电感比无间隙变压器大得多5。最终，非接触式变压器的耦合系数明显下降，使得CSR的效率和传输能力受到限制6。论文网