間接励磁磁気結合型圧電回転発電機

WANG Shuyun ,  

LIU Panpan ,  

REN Zefeng ,  

ZHOU Jijun ,  

KAN Junwu ,  

ZHANG Zhonghua ,  

摘要

遠隔無線センサ監視システムの自己電力供給要求を満たすために、間接励磁磁気結合型圧電回転発電機を提案した。ガス室の高さを変更してシステムの動的応答を改善し、複数の圧電振動子を結合して発電することで、システムの体積エネルギー密度を向上させた。モデリングとシミュレーション分析により、励磁磁石の数比、励磁磁石と受励磁石間の間隔、システムの等価剛性などのパラメータがシステムの振幅増幅率に与える影響の法則を得た。これに基づいて、試作機を設計・製作し、試験研究を行い、励磁磁石の数比、励磁磁石と受励磁石間の間隔、ガス室の高さおよび負荷抵抗が圧電発電機の出力性能に及ぼす影響の法則を得た。研究結果は、励磁磁石の数比と励磁磁石と受励磁石間の間隔が発電機の出力電圧に大きな影響を与え、ガス室の高さが発電機の回転速度帯域幅を著しく調整できるため、構造パラメータの設計により発電機の出力電圧と有効帯域幅を調整できることを示している。その他の条件が一定の場合、最適負荷抵抗(16 kΩ)により出力電力が最大(12 mW)となることが存在した。

关键词

回転;間接励磁;発電機;エネルギーハーベスティング;圧電

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