[发明专利]具有气隙调节功能的阻抗匹式输电线路取能装置及其应用方法

权利要求书

1.一种具有气隙调节功能的阻抗匹配式输电线路取能装置的应用方法，其特征在于，所述具有气隙调节功能的阻抗匹配式输电线路取能装置包括取能支路（1）和带有开气隙的磁芯组件（21）、阻尼线圈（22）、匹配电容（23）的阻尼支路（2），所述磁芯组件（21）由相互独立的第一磁芯半环（211）和第二磁芯半环（212）组成，还包括用于调节磁芯组件（21）的开气隙大小的气隙调整组件，所述气隙调整组件包括支架（3），所述支架（3）上设有固定连杆（31）和伸缩调节机构（32），所述第一磁芯半环（211）和第二磁芯半环（212）两者一个与固定连杆（31）固定连接、另一个与伸缩调节机构（32）固定连接，所述应用方法包括在工作时通过气隙调整组件动态调节第一磁芯半环（211）和第二磁芯半环（212）之间的开气隙使取能支路（1）的功率输出为恒定值的步骤，所述动态调节第一磁芯半环（211）和第二磁芯半环（212）之间的开气隙使取能支路（1）的功率输出为恒定值的详细步骤包括：将输电线路的实测电流、额定电流之间的差值作为PID控制器的输入，通过PID控制器来通过气隙调整组件动态调节第一磁芯半环（211）和第二磁芯半环（212）之间的开气隙大小来改变阻尼支路（2）处于谐振状态时的并联谐振阻抗Z，所述调节第一磁芯半环（211）和第二磁芯半环（212）之间的开气隙大小来改变阻尼支路（2）处于谐振状态时的并联谐振阻抗Z的函数表达式如下式所示：

上式中，Z表示阻尼支路（2）处于谐振状态时的并联谐振阻抗，ω为电流角频率，C₁为匹配电容（23）归算到原边的等效容值，R_m为磁芯组件（21）的励磁电阻，μ₀为真空磁导率，A_e为磁芯组件（21）的磁芯截面积，δ为第一磁芯半环（211）和第二磁芯半环（212）之间的开气隙大小。

2.根据权利要求1所述具有气隙调节功能的阻抗匹配式输电线路取能装置的应用方法，其特征在于，还包括在工作之前判断输电线路的工作电流小于预设阈值是否成立，如果输电线路的工作电流小于预设阈值成立则改变阻尼线圈（22）匝数以调节磁芯组件（21）的励磁电感使阻尼支路（2）的并联谐振阻抗与负载阻抗匹配、进而使得取能支路（1）按照最大功率输出。

3.根据权利要求2所述具有气隙调节功能的阻抗匹配式输电线路取能装置的应用方法，其特征在于，所述在工作之前判断输电线路的工作电流小于预设阈值是否成立时，还包括在输电线路的工作电流小于预设阈值不成立时将第一磁芯半环（211）和第二磁芯半环（212）之间的开气隙从初始的贴合状态拉开到指定长度以增大磁芯组件（21）的励磁电阻、避免磁芯组件（21）饱和。