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摘要：松耦合变压器(Loosely Coupled Transformer，LCT)是实现水下无线电能传输(Wireless Power Transfer，WPT)的核心组件，一般需满足简易充电对位、强抗偏移能力、轻量化及低电磁辐射与温升需求。为此，本文首先提出一种副边旋转阵列式水下LCT结构，该结构配合所设计的笼状对接装置，简化充电对位同时可有效防止径向偏移，由于拾取机构采用旋转阵列式磁芯结构，极大降低了自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicles，AUV)负重，进而提高了AUV的机动性与续航能力。关于水下LCT温升研究，鉴于传统三维电磁模型和传热原理难以估计水下LCT不均匀损耗与温度分布，本文利用COMSOL搭建了水下LCT电磁-热-流多物理场耦合仿真模型，同时为实现热点分布的精准计算，建模过程中充分考虑海水涡流及外壳等相关因素对水下LCT温升的影响。仿真与实验结果表明，所建立的物理模型热点与实际测量值最大误差仅为2.13%，模型温升分布规律能够较准确反映实际情况，验证了该模型的有效性与合理性。为水下LCT优化散热进而提升水下WPT系统性能、寿命及可靠性提供了理论依据。
文章目录
0引言
1新型副边旋转阵列式水下LCT设计
2水下LCT电磁-热-流多物理场耦合分析
2.1多物理场耦合计算原理
2.2瞬态电磁场计算
2.3损耗计算
2.3.1涡流损耗计算
2.3.2 线圈损耗计算
2.3.3 磁芯损耗计算
2.4热流场计算
3计算结果与分析
3.1电磁损耗计算分析
3.2水下LCT热流场计算模型
3.3稳态热流场计算分析
3.4实验测试结果
4结论
