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近期，鄭州輕工業(yè)大學電氣信息工程學院的武潔等人與臺達電子企業(yè)管理（上海）有限公司的張恒毅合作,，提出一種基于無線電能與信息同時傳輸技術(shù)的無刷直流（BLDC）電機無線驅(qū)動與控制方案,，可使電機平穩(wěn)運行并實時控制電機轉(zhuǎn)速。研究成果以“一種帶抽頭線圈的無刷直流電機無線驅(qū)動與控制方法”為題,，發(fā)表在2022年第23期《電工技術(shù)學報》,。無線電能傳輸（WPT）技術(shù)利用電磁耦合原理，通過磁場傳輸電能,，實現(xiàn)了電能的非接觸傳輸,。由于無線電能傳輸系統(tǒng)不需要導體直接接觸，避免了電火花等風險,。同時無線電能傳輸破除了有線傳輸對空間的限制,，使電能傳輸更加靈活。電機負載作為常用的負載之一,，與無線電能傳輸技術(shù)結(jié)合有著廣闊的應用前景,。在煤礦井下開采中，使用無線電能傳輸驅(qū)動井下電機設(shè)備可以有效增加設(shè)備靈活性,、減少線路鋪設(shè),、節(jié)省井下空間,；在巡檢機器人領(lǐng)域，通過鋪設(shè)無線傳能線路直接驅(qū)動機器人按固定線路運行,，可增加機器人的運行時長,，減小機器人所需的電池容量。這些應用場景要求無線電能傳輸系統(tǒng)不僅能夠驅(qū)動電機負載平穩(wěn)運行,，而且能夠靈活高效地對電機的運行狀態(tài)進行調(diào)節(jié)與控制,。無線電能與信息同時傳輸技術(shù)（SWIPT）可以實現(xiàn)設(shè)備的無線傳能與信息互聯(lián)、狀態(tài)監(jiān)測及智能遙控等,，實現(xiàn)設(shè)備無線化,。針對無線電能傳輸驅(qū)動電機負載同時進行電機控制的需求，可以使用無線電能與信息同時傳輸技術(shù)來實現(xiàn),，將無線電能與信息同時傳輸技術(shù)應用在電機的驅(qū)動和控制中,，傳輸電能用于電機供電，傳輸信息用于電機控制,。 
圖1 基于SWIPT的永磁無刷直流電機驅(qū)動與控制系統(tǒng)原理研究人員指出,，現(xiàn)實中有大量電機負載，此類負載運行中產(chǎn)生反電動勢,，負載特性較為復雜,，為無線電能傳輸技術(shù)在電機負載中的應用帶來困難。永磁無刷直流（BLDC）電機具有效率高,、功率密度高,、機械性能好等優(yōu)點。因此,，他們提出了一種基于非共享式無線電能與信息同時傳輸技術(shù)的永磁無刷直流電機無線驅(qū)動與控制系統(tǒng),，為無線電能傳輸技術(shù)與電機負載結(jié)合提供了一種可行的解決方案。
據(jù)介紹,，研究人員選取永磁無刷直流電機作為負載,，將多頻脈寬調(diào)制（MFPWM）技術(shù)應用在該系統(tǒng)的信號調(diào)制中，在單個逆變器上產(chǎn)生兩個不同頻率的信號,，兩個信號經(jīng)過抽頭線圈上各自對應頻率的耦合諧振電路后,，分別向永磁無刷直流電機傳輸電能與信息，實現(xiàn)對應的電機驅(qū)動與控制,。他們在此基礎(chǔ)上,，提出并設(shè)計了一種抽頭式線圈，在一組線圈中實現(xiàn)兩個頻率的解耦傳輸,，在一,、二次側(cè)對稱且線圈總匝數(shù)不變的條件下，分析抽頭位置變化對兩個傳輸通道的自感和互感的影響,，有效解決了電機無線驅(qū)動和控制信號相互干擾的問題,。本文編自2022年第23期《電工技術(shù)學報》,，論文標題為“一種帶抽頭線圈的無刷直流電機無線驅(qū)動與控制方法”。本課題得到河南省自然科學基金面上項目和河南省高等學?？萍紕?chuàng)新團隊項目的支持,。
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