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刚柔复合梁压电风能采集器的试验测试与分析 被引量:9
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作者 王淑云 沈亚林 +4 位作者 阚君武 汪彬 张忠华 严梦加 方江海 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第18期23-27,共5页
为满足弱风时微功率传感监测系统的自供电需求,提出一种由压电梁与其端部柔性梁构成的刚柔复合梁风能采集器,介绍了其结构及原理,并进行了理论分析与试验研究。结果表明,柔性梁厚度h2/长度l2、迎风角α及风速v对风能采集器输出电压Vg都... 为满足弱风时微功率传感监测系统的自供电需求,提出一种由压电梁与其端部柔性梁构成的刚柔复合梁风能采集器,介绍了其结构及原理,并进行了理论分析与试验研究。结果表明,柔性梁厚度h2/长度l2、迎风角α及风速v对风能采集器输出电压Vg都有较大影响,各要素合理匹配可有效地提升发电能力。其它条件确定时,Vg与v(0-9.45m/s)呈较好的线性关系;存在最佳柔性梁长度l*2和最佳迎风角α*使输出电压最大(V*g),且随h2增加l*2增加、V*g降低,h2为0.1 mm/0.2 mm/0.3 mm时l*2为45 mm/60 mm/150 mm、V*g为57.6 V/39.2 V/33.6 V;h2对α*影响不大,h2为0.1mm/0.2 mm/0.3 mm时的α*均为35°左右。 展开更多
关键词 压电 采集器 风能 刚柔复合梁
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间接激励式压电风力俘能器 被引量:4
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作者 王淑云 严梦加 +3 位作者 阚君武 张忠华 陈松 吕鹏 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1121-1127,共7页
为提高环境监测自供电系统的可靠性及风速适应性,提出一种间接激励式压电风力俘能器,通过圆柱型壳体与风场耦合作用产生的涡激振动间接激励壳体内的压电梁振动发电,具有可靠性高、动态特性调节范围宽等优点。介绍了其结构及原理,并进行... 为提高环境监测自供电系统的可靠性及风速适应性,提出一种间接激励式压电风力俘能器,通过圆柱型壳体与风场耦合作用产生的涡激振动间接激励壳体内的压电梁振动发电,具有可靠性高、动态特性调节范围宽等优点。介绍了其结构及原理,并进行了理论和试验研究。结果表明:壳体质量、压电梁质量对风力俘能器输出性能都有较大影响;当俘能器总质量确定时,试验范围内通过增加压电梁质量,减小壳体质量可以有效提高压电俘能器的输出性能;此外,不同风速下存在最佳负载使输出功率最大,且本文试验范围内输出功率及最佳负载均随风速增加而增大,风速为28m/s、电阻600kΩ时所获得的最大输出功率为0.4mW。因此,应根据实际风速范围确定合理的压电梁质量/壳体质量以提高俘能器输出能力。 展开更多
关键词 间接激励 压电发电 风力俘能器
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用于RWMS的旋磁式压电悬臂梁发电机 被引量:1
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作者 阚君武 李胜杰 +3 位作者 王淑云 李洋 严梦加 曾平 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期481-485,591,共5页
为了满足列车轮对监测系统(railway wheelset monitoring system,简称RWMS)自供电需求,提出一种通过旋转磁铁非接触轴向激励悬臂梁压电振子构成的压电发电机(即旋磁式压电悬臂梁发电机),介绍了其结构原理,研究了磁力(磁铁数量与配... 为了满足列车轮对监测系统(railway wheelset monitoring system,简称RWMS)自供电需求,提出一种通过旋转磁铁非接触轴向激励悬臂梁压电振子构成的压电发电机(即旋磁式压电悬臂梁发电机),介绍了其结构原理,研究了磁力(磁铁数量与配置方式)及其转速对发电机性能的影响。结果表明,在0~1 360r/min转速范围内存在多阶最佳转速,使发电机输出电压出现峰值。当压电悬臂梁端磁铁数固定,增加旋转磁铁数量时,各阶最佳转速值不变,但其所对应的电压增加。当转速为1 042.5r/min时,转盘同一位置安装2,4,8,12个磁铁所对应的最大电压分别为13.2,16.6,23.8,27.8V。当旋转磁铁数量固定、压电悬臂梁端部磁铁数量增加时,各阶最佳转速值降低,而其所对应的峰值电压增加。当转盘上安装2个磁铁,悬臂梁端安装1,3,5,7个磁铁时,第9阶最佳转速及电压分别为1 056.4,861.8,750.6,611.6r/min和13.2,34.4,48,64V。此外,其他参数确定时,1次激励所生成的电能(电压及其波形数量)还与转速有关,低转速(264.1r/min)时仅生成1个电压波形,而高转速(1 024.5r/min)时生成4个电压波形。 展开更多
关键词 压电 发电 旋转激励 磁力耦合
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直激式压电风力发电机的结构及其特性
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作者 王淑云 范春涛 +3 位作者 阚君武 陈松 张忠华 严梦加 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期720-726,共7页
随着无线传感网络技术的日趋成熟及其在环境监测等领域应用的普及,为其供电的微小型流体发电机研究受到国内外学者的广泛关注,其中利用压电进行风能回收已成为一个研究热点。首先,介绍了现有压电风力发电机的优势、特点及适用场合;其次... 随着无线传感网络技术的日趋成熟及其在环境监测等领域应用的普及,为其供电的微小型流体发电机研究受到国内外学者的广泛关注,其中利用压电进行风能回收已成为一个研究热点。首先,介绍了现有压电风力发电机的优势、特点及适用场合;其次,重点对直激式压电风力发电技术的发展概况与研究进展进行了分析与总结,归纳了直激式压电风力发电机的主要结构、基本原理、特性及应用情况;最后指出目前直激式压电风力发电机以梁式结构为主,振动方式以颤振和弛振为主,且缺乏统一的数学模型,以及现有的发电机存在结构可靠性低、稳定性较差等问题。以宽频带、高可靠性和集群布置为进一步发展趋势,以期推动直激式压电风力发电机的进一步发展与应用。 展开更多
关键词 压电发电 发电机 直激 风速
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