การศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการส่งกำลังไฟฟ้าไร้สายแบบใช้ขดส่งกำลังงานสองขด
DOI:
https://doi.org/10.14456/rmutlengj.2017.5คำสำคัญ:
การส่งกำลังไฟฟ้าไร้สาย, กำลังไฟฟ้าขาออก, ขดส่งกำลังงานหลายขด, ความเหนี่ยวนำร่วม, ความถี่รีโซแนนซ์บทคัดย่อ
การเพิ่มกำลังไฟฟ้าขาออกของวงจรส่งกำลังไฟฟ้าไร้สายแบบใช้ขดส่งกำลังงานหลายขดจำเป็นต้องเข้าใจปัจจัยที่มีผลต่อการส่งกำลังงาน การศึกษานี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาและวิเคราะห์ปัจจัยที่มีผลต่อการส่งกำลังงานไฟฟ้าไร้สายแบบใช้ขดส่งกำลังงาน
2 ขด จากผลการวิเคราะห์วงจรสมมูลไฟฟ้าพบว่าพารามิเตอร์ที่มีผล คือ แรงดันไฟฟ้าขาเข้า ความต้านทานของโหลด ความเหนี่ยวนำร่วม และความถี่รีโซแนนซ์ ได้ออกแบบวงจรส่งกำลังไฟฟ้าไร้สายแบบใช้ขดส่งกำลังงาน 2 ขด ใช้วงจรขับเป็นอินเวอร์เตอร์แบบเต็มคลื่น ออกแบบการทดลองโดยให้ความสำคัญที่ความเหนี่ยวนำร่วม และความถี่รีโซแนนซ์ เนื่องจากเป็นพารามิเตอร์ที่มีโอกาสเปลี่ยนแปลงได้มากกว่าพารามิเตอร์อื่น และทดลองส่งกำลังไฟฟ้าไร้สาย จากผลการศึกษาพบว่า 1) จำนวนขด ทิศทางการไหลของกระแส และตำแหน่งการจัดวางขดส่งกำลังงาน มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงของความเหนี่ยวนำร่วม 2) การเพิ่มขดส่งกำลังงาน 2 ขด ที่ระยะห่าง และตำแหน่งการจัดวางที่เหมาะสม สามารถเพิ่มกำลังไฟฟ้าขาออก และประสิทธิภาพการส่งกำลังไฟฟ้าไร้สายได้ 3) การปรับค่าความถี่รีโซแนนซ์ตามการเปลี่ยนแปลของระยะห่าง ตำแหน่งการจัดวางตัวนำ ทำให้กำลังไฟฟ้าขาออก และประสิทธิภาพมีค่าเพิ่มขึ้น ผลการศึกษาใช้เป็นแนวทางการศึกษาและพัฒนาวงจรส่งกำลังไฟฟ้าไร้สายต่อไป
Downloads
References
2. Beh, T.C., Imura, T., Kato M., and Y. Hori. (2010). Basic Study of Improving Efficiency of Wireless Power Transfer via Magnetic Resonance Coupling Based on Impedance Matching. Industrial Electronics (ISIE), IEEE International Symposium, 2011-2016.
3. Zhong, W., Lee C.K., and Hui, S.Y.R.(2013). General Analysis on the Use of Tesla’s Resonators in Domino Forms for Wireless Power Transfer. IEEE Trans. Ind. Electron, vol.60(1).
4. Yoon, J.I. and Ling, H.(2011). Investigation of near-field wireless power transfer under multiple transmitters. IEEE Antennas Wireless Propagation Lett, pp. 662–665.
5. Lee, K. and Cho, D.(2013). Diversity analysis of multiple transmitters in wireless power transfer system. IEEE Trans. Magn, vol. 49(6), pp. 2946–2952.
6. Hatanaka, K., Sato, F., Matsuki, H., Kikuchi, S., Murakami, J., Kawase, M. and Satoh, T.(2002). Power transmission of a desk with a cord-free power supply. IEEE Trans. Magn, vol. 38(5), pp.3329-331.
7. Robert L. Boy lestad. (2003). Introductory circuit analysis 10th ed. New Jersey, USA: Peason Education, Inc., ch.21, pp.935-968.
8. Joy, R., Dalal, A., and Kumar, P.(2014). Accurate Computation of Mutual Inductance of Two Air Core Squar Coils with Lateral and Angular Misalignments in a Flat Planar Surface. IEEE Trans. Magn, vol. 50(1).
9. Raju, S., Wu, R., Chan, M., and Yue, C.P. (2014) Modeling of mutual coupling between planar inductors in wireless power applications. IEEE Trans. Power Electron, vol. 29(1), pp. 481–490.
10. Zhang, Y., Zhao, Z., and Chen, K. (2014). Frequency-Splitting Analysis of Four-Coil Resonant Wireless Power Transfer. IEEE Trans. Ind. Appl, vol. 50(4), pp. 2436-2445.
สำหรับผู้แต่ง (Author)
