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能量在电磁场中传输特性实验装置(数字化实验)

BEX-8102

精巧紧凑的设计,各模块均可自行组装拆卸,非常适用于实验操作
谐振线圈可±90°旋转
不同设置下的无线传输效果可用风扇及LED演示模块直观体现

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技术参数
用户资源
订购指引

描述

谐振式无线电能传输利用谐振原理,传输效率远优于感应式磁场耦合传输,并且电能传输不受空间非磁性障碍物的影响。通过改变谐振线圈尺寸、个数或者谐振频率可以尽可能提高传输效率。同时,磁耦合谐振式无线电能传输技术是将电能转换为电磁场能进行传输,因此研究不同介质中电磁场能传输特性来提升无线电能传输效率亦是一个研究方向。介质中电磁场能量传 输特性的研究实验有助于实验者加深对电磁场知识的直观理解。



实验原理

无线电能传输又称为无线电力传输,是指通过发射器将电能转换为其他形式的中继能量(如电磁场能、激光、微波及机械波等),隔空传输一段距离后,再通过接收器将中继能量转换为电能,实现无线电能传输。该实验装置采用磁耦合谐振式原理,磁耦合谐振体采用两自谐振线圈结构,自谐振线圈依靠自身内部的分布电感和分布电容达到谐振,磁场驱动源采用自研发的高频励磁电路和高频信号检测电路,给发射线圈提供高频电流,产生磁场能量,接收线圈接收磁场能量再转换为电流,最后通过风扇及LED演示模块演示无线传输效果。改变线圈距离,线圈相对角度,负载电阻和传输介质,均可影响传输效率。



精巧紧凑的设计,各模块均可自行组装拆卸,非常适用于实验操作特点

谐振线圈可±90°旋转



不同设置下的无线传输效果可用风扇及LED演示模块直观体现



采用PASCO 850数据采集接口的高频函数信号发生器及传感技术, 实时采集和分析传输前后的电压信号, 从而计算能量传输效率不同设置下的无线传输效果可用风扇及LED演示模块直观体现



实验内容及典型数据

1. 耦合系数k随线圈距离变化的数据图




2. 负载电阻与传输效率的关系图



3. 线圈角度与传输效率的关系图


4. 不同介质下频率与传输效率的关系图







技术参数

部件 技术参数
磁耦合谐振线圈组

直径φ200mm,旋转角度±90°

导轨 长400mm
电阻负载模 1Ω,5Ω,15Ω,30Ω,100Ω
介质组

液体介质容器(300mm(宽)*200mm(厚)*210mm(高)

固体介质:铁丝网、铝板




部件列表

描述 型号 数量
磁耦合谐振线圈组 BEM-5043 1
导轨, 长400mm BEM-5201-04 1
风扇及LED演示模块 BEM-5044 1
介质组 BEM-5225 1
电阻负载模块 BEM-5045 1

包装清单

实验装置1套;手册1份。


数字化实验选配件

描述 型号
PASCO 850通用接口 UI-5000
PASCO Capstone软件 UI-5400
PASCO 电压传感器 UI-5100
自备电脑

2943482228