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磁耦合式可调频压电振动俘能器
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作者 王淑云 杜洁雅 +3 位作者 黄喆人 阚君武 柴超辉 张忠华 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期73-83,共11页
为提高压电振动俘能器的环境适应性,提出一种磁耦合式可调频压电振动俘能器,利用激励器上主动磁铁和组合换能器上被动磁铁间的耦合作用及横摆簧片实现压电振子的单向限幅激励。通过对俘能器及磁对的建模和仿真分析,获得了俘能器结构参... 为提高压电振动俘能器的环境适应性,提出一种磁耦合式可调频压电振动俘能器,利用激励器上主动磁铁和组合换能器上被动磁铁间的耦合作用及横摆簧片实现压电振子的单向限幅激励。通过对俘能器及磁对的建模和仿真分析,获得了俘能器结构参数对俘能器输出性能的影响,在此基础上制作俘能器样机并进行实验研究,获得了俘能器纵摆质量m_(1)、横摆质量m_(2)、横向距离Lx、纵向距离Ly、竖向距离Lz及负载电阻对俘能器输出性能的影响规律。结果表明:存在两阶谐振频率f_(1)和f_(2)使输出电压出现峰值U_(n1)和U_(n2),调节m_(1),m_(2),Lx,Ly及Lz会影响f_(1),f_(2),U_(n1)及U_(n2);其他条件一定时,存在最佳负载电阻2 200 kΩ使输出功率达到0.122 mW。通过选择合适的结构参数能够提升俘能器的有效频带和输出电压,对增强压电振动俘能器的可靠性和频率适应性具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 压电 可调频 磁耦合 组合换能器 能量回收
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换向激励式压电振动俘能器 被引量:1
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作者 阚君武 王凯 +4 位作者 孟凡许 费翔 张忠华 翟仕杰 祝孟松 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期371-379,共9页
为提高在低频、宽带、高强度及大振幅振动环境下的可靠性,提出一种换向激励式压电振动俘能器,它由拾振器和换能器组成。换能器的振动方向垂直于拾振器振动方向(环境振动方向),振动方向的转换通过磁力换向结构实现,换向结构使响应振幅不... 为提高在低频、宽带、高强度及大振幅振动环境下的可靠性,提出一种换向激励式压电振动俘能器,它由拾振器和换能器组成。换能器的振动方向垂直于拾振器振动方向(环境振动方向),振动方向的转换通过磁力换向结构实现,换向结构使响应振幅不随外部激励的增加而一直增加,从而提高可靠性。建立了俘能器的动力学模型,通过数值仿真和实验获得了相关参数对其输出特性的影响。仿真和实验结果表明:激励频率小于20 Hz时,该两自由度系统存在两阶谐振频率使输出电压达到峰值,一阶为拾振器谐振频率,二阶为换能器谐振频率。随着拾振簧片长度和拾振质量的增加,一阶谐振频率升高,所对应的输出电压基本不变;二阶谐振频率基本不变,所对应的输出电压逐渐升高;工作频带变宽。当外部激励振幅达到阈值时,换能器的响应振幅被有效控制,输出电压不再随之增加,最佳负载电阻为540 kΩ,此时输出功率最大为0.4 mW。实际应用中可通过改变俘能器的结构参数调整谐振频率及输出电压,将响应振幅控制在安全区域内,以适应低频、宽带、高强度及大振幅的工作环境。 展开更多
关键词 压电 振动俘能器 低频 换向激励 响应限幅
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扭摆式多方向压电振动俘能器的研究
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作者 阚君武 吴亚奇 +2 位作者 张忠华 何恒钱 孟凡许 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期440-445,共6页
为实现多方向振动能量回收,提出了一种扭摆式多方向压电振动俘能器,并从有限元仿真与试验两方面对其输出电压特性进行研究,获得了不同激励角(激励方向与X轴在XOY面内的夹角为激励角)时的谐振频率及其所对应幅值的变化规律。研究结果表明... 为实现多方向振动能量回收,提出了一种扭摆式多方向压电振动俘能器,并从有限元仿真与试验两方面对其输出电压特性进行研究,获得了不同激励角(激励方向与X轴在XOY面内的夹角为激励角)时的谐振频率及其所对应幅值的变化规律。研究结果表明,激励角变化对两阶谐振频率影响均较小,但对输出电压的影响较大且影响规律不同;激励角从0°增加到90°时,一阶谐振电压减小、二阶谐振电压增大,激励角为44°时两阶谐振电压相等。在此基础上,进行了电容充电特性及输出功率特性的试验研究。沿X轴和Y轴方向激励时,电容的存储能速度分别达0.58 mJ/s和0.54 mJ/s;沿X轴和Y轴方向激励时,均存在两个最佳电阻使输出功率最大,即沿X轴方向激励时的最佳负载和最大功率分别为(17,81)kΩ和(4.56,3.4)mW,沿Y轴方向激励时的最佳负载和最大功率分别为(17,61)kΩ和(3.96,3.89)mW。 展开更多
关键词 压电 俘能器 多方向 间接激励 扭摆激励
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基于压电简支梁拉伸调频的旋磁发电机 被引量:2
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作者 阚君武 何恒钱 +4 位作者 王淑云 廖卫林 张忠华 陈松 吴亚奇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第23期2857-2862,共6页
为提高旋转式压电发电机的可靠性以及拓宽其有效转速带宽,提出了一种基于压电简支梁拉伸调频的旋磁发电机。介绍了所提发电机的结构原理,研究了动磁铁数量、压电振子预压量等因素对发电机发电性能及固有频率的影响规律。试验结果表明:... 为提高旋转式压电发电机的可靠性以及拓宽其有效转速带宽,提出了一种基于压电简支梁拉伸调频的旋磁发电机。介绍了所提发电机的结构原理,研究了动磁铁数量、压电振子预压量等因素对发电机发电性能及固有频率的影响规律。试验结果表明:发电机在转速范围内存在多个使电压出现峰值的最佳转速,各个最佳转速的数值随预压量的增大而增大,且最佳转速的数量随动磁铁数的增加而减少;调节预压量可拓宽发电机的有效转速范围,如动磁铁数为8时,当预压量为0时,发电机仅在几个谐振点达到电压要求,当预压量为1 mm、3 mm、5 mm时,有效转速范围分别扩大至321~768 r/min、160~1000 r/min、123~1000 r/min;该发电机固有频率可在37.33~89.60 Hz范围内进行调整,对应的转速调节范围为280~2632 r/min。 展开更多
关键词 压电发电机 调频 固有频率 旋磁激励 能量回收
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单磁耦合式压电振动俘能器的建模与试验 被引量:1
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作者 张忠华 柴君凌 +3 位作者 阚君武 林仕杰 王淑云 黄乐帅 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第19期2288-2293,2304,共7页
为实现高可靠性及宽频带振动能量的回收,提出了一种单磁耦合式压电振动俘能器。建立了俘能器的动力学方程,采用COMSOL仿真分析了磁铁水平耦合距离d、竖直耦合距离h及耦合角α对势能的影响;设计制作了样机,并进行了试验测试。试验结果表... 为实现高可靠性及宽频带振动能量的回收,提出了一种单磁耦合式压电振动俘能器。建立了俘能器的动力学方程,采用COMSOL仿真分析了磁铁水平耦合距离d、竖直耦合距离h及耦合角α对势能的影响;设计制作了样机,并进行了试验测试。试验结果表明,俘能器的势能曲线随水平耦合距离d减小由单势阱变为双势阱,且存在较佳的磁铁水平耦合距离(d=11 mm),使双势阱的阱深适中、俘能器的固有频率减小、有效频带变宽;竖直耦合距离h增大对有效频带的影响较小,h≤2 mm时,相较于无磁耦合(NMC)降低了固有频率;仅改变耦合角α时,存在最佳参数组合(d=14 mm、h=6 mm、α=67.5°)使俘能器获得较低的固有频率(16 Hz)和较宽的有效带宽(19.6 Hz),较无磁耦合时的有效带宽拓宽了6 Hz,进而提高了俘能器的发电性能。 展开更多
关键词 磁耦合 振动俘能器 可靠性 磁调频 有效频带
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充液压电液阻俘能器理论分析与实验 被引量:1
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作者 李征 杨志刚 +2 位作者 阚君武 李升 闫铂 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期420-426,共7页
为了提高微小智能元件的隔振、减振和发电能力,设计了一种充液压电液阻俘能器,其利用薄板变形的叠加理论建立了集中载荷作用下圆形压电振子位移曲线及发电能力的计算模型。研究结果表明,俘能器的输出电压与激振电压成正比,另外在频率固... 为了提高微小智能元件的隔振、减振和发电能力,设计了一种充液压电液阻俘能器,其利用薄板变形的叠加理论建立了集中载荷作用下圆形压电振子位移曲线及发电能力的计算模型。研究结果表明,俘能器的输出电压与激振电压成正比,另外在频率固定的情况下,俘能器的输出电压随系统背压的增加,发电电压先增加后减小,存在最佳背压使电压达到最大,而且最佳背压还受频率影响。建立了机电等效模型,通过改变电路阻抗进行等效分析,得到的结果与理论仿真结果一致,说明所建立的电路模型能够真实反映理论模型的特性。 展开更多
关键词 压电液阻俘能器 圆形压电振子 机电等效模型
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脱涡致振式压电风力发电机性能分析与试验
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作者 阚君武 吕鹏 +3 位作者 王进 张忠华 范春涛 王淑云 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期411-417,共7页
为满足农业遥感监测系统的供电需求,减少化学电池对水和土壤的污染,提出一种脱涡致振式压电风力发电机,并从理论和试验两方面进行了研究。建立了脱涡致振式压电风力发电机的理论模型,通过仿真分析研究迎风角、压电振子长度及风速对压电... 为满足农业遥感监测系统的供电需求,减少化学电池对水和土壤的污染,提出一种脱涡致振式压电风力发电机,并从理论和试验两方面进行了研究。建立了脱涡致振式压电风力发电机的理论模型,通过仿真分析研究迎风角、压电振子长度及风速对压电振子变形量的影响,并对发电机样机进行了测试试验。结果表明,不同风速下均存在两个最佳迎风角,使发电机输出电压较大,压电振子长度为60、78 mm,风速为7.6、11.6、12,.4 m/s时的两个最佳迎风角分别为(35°,135°)、(45°,12,5°)、(50°,12,0°)和(35°,12,0°)、(40°,115°)、(45°,110°)。当迎风角为12,0°时,存在最佳风速,使发电机输出电压达到最大;随着压电振子长度的增加,最佳风速由12,.4 m/s降低到8.4 m/s,其对应的最大输出电压由16.6 V增加为16.8 V。当外接电阻为150 kΩ、迎风角为30°时,试验测得最大输出功率为1 mW。研究表明,根据实际风速确定合理的迎风角及压电振子长度可提高发电机的发电能力。 展开更多
关键词 脱涡致振 压电 风力发电机 农业状态监测系统 迎风角
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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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火炮反后坐多级独立式磁流变缓冲器可控性分析 被引量:6
9
作者 郑佳佳 阚君武 +2 位作者 张广 王炅 欧阳青 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期708-717,共10页
针对火炮反后坐缓冲应用场合,设计了多级可独立加载电流式磁流变缓冲器。依据45°射角下理想后坐阻力变化,分析该缓冲器在3种不同工作模式,即统一加载、组合控制及开环级联下的动态响应特性。冲击实验结果表明:在非可控区域内,单出... 针对火炮反后坐缓冲应用场合,设计了多级可独立加载电流式磁流变缓冲器。依据45°射角下理想后坐阻力变化,分析该缓冲器在3种不同工作模式,即统一加载、组合控制及开环级联下的动态响应特性。冲击实验结果表明:在非可控区域内,单出杆式磁流变缓冲器动态过程存在气体压缩阶段,导致后坐阻力与速度存在明显的滞后现象;而在可控区域内,以2 A总电流输入为前提,组合线圈(线圈级数大于或等于2)工作模式下所产生的最大库伦阻尼力显著优于等值加载情况;开环级联控制模式能有效地降低后坐峰值阻力和延后其出现时刻,逼近理想缓冲效果,同时也对缓冲器最大有效行程提出了更高的要求。通过分析比较得出,基于时间和空间二维电流加载次序,该缓冲器可实现灵活多变阻尼特性输出,在较大射角的火炮反后坐缓冲系统中具有一定的可控性。 展开更多
关键词 火炮反后坐 磁流变缓冲器 冲击载荷 可控特性 动态响应
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小口径引信磁流变脂解除保险机构设计与延时特性
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作者 郑佳佳 阚君武 +2 位作者 胡明 张广 王炅 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1761-1769,共9页
针对现代小口径炮弹引信作用性能要求高与体积小的矛盾,提出一种新型小口径引信延期解除保险机构。该机构利用智能材料磁流变脂在有/无磁场作用下的开关特性,基于黏弹性液体受挤压采用收缩孔泄流的工作原理,实现引信延期解除保险功能。... 针对现代小口径炮弹引信作用性能要求高与体积小的矛盾,提出一种新型小口径引信延期解除保险机构。该机构利用智能材料磁流变脂在有/无磁场作用下的开关特性,基于黏弹性液体受挤压采用收缩孔泄流的工作原理,实现引信延期解除保险功能。通过流体动力学和磁场分析,推导出反映机构结构尺寸和流体黏度特性等因素的延期时间数学模型。仿真和试验结果表明:局部阻尼系数经修正后可有效降低模型计算误差,最大误差为6.7%;通过匹配不同泄流孔径、弹丸转速和颗粒体积比等参数,可实现机构延期时间可控范围为9~84ms.磁流变脂温度工作范围广且颗粒不易发生沉降,解除保险机构简单可靠,在中、小口径引信中具有潜在应用价值。 展开更多
关键词 小口径引信 磁流变脂 解除保险 延期时间
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Effects of Driving Mode on the Performance of Multiple-Chamber Piezoelectric Pumps with Multiple Actuators 被引量:4
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作者 ZHANG Zhonghua kan junwu +3 位作者 WANG Shuyun WANG Hongyun MA Jijie JIANG Yonghua 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第5期954-963,共10页
Due to the limited output capability of piezoelectric diaphragm pumps, the driving voltage is frequently increased to obtain the desired output. However, the excessive voltage application may lead to a large deformati... Due to the limited output capability of piezoelectric diaphragm pumps, the driving voltage is frequently increased to obtain the desired output. However, the excessive voltage application may lead to a large deformation in the piezoelectric ceramics, which could cause it to breakdown or become damaged. Therefore, increasing the number of chambers to obtain the desired output is proposed. Using a check-valve quintuple-chamber pump with quintuple piezoelectric actuators, the characteristics of the pump under different driving modes are investigated through experiments. By changing the number and connection mode of working actuators, pump performances in terms of flow rate and backpressure are tested at a voltage of 150 V with a frequency range of 60 Hz -400 Hz. Experiment results indicate that the properties of the multiple-chamber pump change significantly with distinct working chambers even though the number of pumping chambers is the same. Pump performance declines as the distance between the working actuators increases. Moreover, pump performance declines dramatically when the working piezoelectric actuator closest to the outlet is involved. The maximum backpressures of the pump with triple, quadruple, and quintuple actuators are increased by 39%, 83%, and 128%, respectively, compared with the pump with double working actuators; the corresponding maximum flow rates of the pumps are simply increased by 25.9%, 49.2%, and 67.8%, respectively. The proposed research offers practical guidance for the effective utilization of the multiple-chamber pumps under different driving modes. 展开更多
关键词 piezoelectric pump multiple chambers multiple actuators driving mode flow rate backpressure
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钝体结构对纵振式压电气流发电机性能的影响 被引量:1
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作者 梁程 阚君武 +3 位作者 张忠华 王淑云 黄鑫 富佳伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期9-14,80,共7页
为满足管道监测系统的自供电需求,提出一种复合钝体扰流纵振式压电气流发电机。介绍了发电机的结构、工作原理。通过理论分析与实验测试研究了钝体结构对其性能的影响,证明了发电机原理的可行性。研究结果表明:平均阻力随流速及直径比... 为满足管道监测系统的自供电需求,提出一种复合钝体扰流纵振式压电气流发电机。介绍了发电机的结构、工作原理。通过理论分析与实验测试研究了钝体结构对其性能的影响,证明了发电机原理的可行性。研究结果表明:平均阻力随流速及直径比增加呈二次方增长,平均阻力系数随直径比的增大而增大,最后趋于稳定(5.34);对于柔性钝体发电机,直径比与钝体厚度对其输出电压均有较大影响,存在最佳直径比(α=0.953)与最佳厚度(0.1 mm<C<0.3 mm)使发电机的输出电压达到最大;当流速较高且其他条件相同时,A型、B型钝体发电机的输出电压要高于C型钝体发电机;对于B型钝体发电机,刚柔直径比对其输出电压影响显著,存在最佳刚柔直径比(γ=0.429,γ=0.929)使得发电机的峰值电压达到最大。 展开更多
关键词 压电 自供电 发电机 流体 自激
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一种脱涡纵振式压电管道气流俘能器 被引量:6
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作者 王淑云 富佳伟 +3 位作者 阚君武 陈松 张忠华 梁程 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期24-29,共6页
为满足管道流体监测系统的自供电需求,针对流速/向恒定、空间有限的管道流环境下压电振子的有效激励问题,提出一种脱涡纵振式压电管道气流俘能器。介绍了其系统构成及工作原理,并进行了理论和试验研究,证明了其结构原理的可行性。研究... 为满足管道流体监测系统的自供电需求,针对流速/向恒定、空间有限的管道流环境下压电振子的有效激励问题,提出一种脱涡纵振式压电管道气流俘能器。介绍了其系统构成及工作原理,并进行了理论和试验研究,证明了其结构原理的可行性。研究结果表明:平均阻力随流速/直径比增长呈二次方关系,平均阻力过大时会减小压电振子振幅,平均阻力系数随直径比上升先增加最终达到固定值(6.23);其他参数确定时,分别存在最佳流速和最佳直径比使输出电压最大,外接电阻为240 kΩ,流速为32 m/s,直径比为0.93时,试验测得最大输出功率为1.25 mW,应根据实际流速范围确定合理的直径比及负载以提高俘能器的输出功率,低流速时适当增大直径比、高流速时适当减小直径比有助于提高发电能力。 展开更多
关键词 压电 管道气流 纵振俘能器 脱涡 自激
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旋磁激励式预弯梁压电俘能器建模仿真与试验 被引量:10
14
作者 王淑云 朱雅娜 +3 位作者 阚君武 富佳伟 张忠华 张肖逸 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第14期224-230,共7页
针对现有旋转式压电俘能器存在的问题以及旋转机械监测系统的自供电需求,提出一种旋磁激励式预弯梁压电俘能器。建立了俘能器动态响应模型,通过数值仿真和试验方法获得了转速、磁铁数量比、压缩比及负载电阻对其输出性能的影响规律。结... 针对现有旋转式压电俘能器存在的问题以及旋转机械监测系统的自供电需求,提出一种旋磁激励式预弯梁压电俘能器。建立了俘能器动态响应模型,通过数值仿真和试验方法获得了转速、磁铁数量比、压缩比及负载电阻对其输出性能的影响规律。结果表明,磁铁数量比对激振力作用形式、最佳转速、谐振峰数及输出电压(振幅放大比)均有影响;激振力形式随磁铁数量比增大由脉冲激励逐渐变为正偏置的三角波激励;随着磁铁数量比的增加,谐振峰数量及最佳转速减小,存在最佳磁铁数量比使得输出电压(振幅放大比)最大;压电振子预弯装配后俘能器可实现等应变发电,适当增大压电振子的压缩比可降低俘能器轴向刚度提高俘能器在低转速域内的输出能力,最佳转速随压缩比的增加而减小,且相邻谐振峰的间距随着压缩比的增加而减小。压缩比为0.17时的最大输出电压是压缩比为0.02时的1.5倍;当磁铁数量比为0.26,压缩比为0.08,转速为448r/min时输出功率可达1.55mW。 展开更多
关键词 旋磁激励 预弯梁 压电俘能器
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限幅激励式压电发电机性能分析与试验 被引量:2
15
作者 王淑云 朱雅娜 +3 位作者 阚君武 张忠华 黄乐帅 杨泽盟 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第20期206-213,共8页
为提高旋转式压电发电机的可靠性及有效带宽,提出一种限幅激励式压电发电机,利用凸轮激励压电振子使其发生幅值可控的单向变形。从理论和试验两方面研究凸轮升程与升角、激振力及弹簧刚度等对发电机输出性能的影响规律。研究结果表明,... 为提高旋转式压电发电机的可靠性及有效带宽,提出一种限幅激励式压电发电机,利用凸轮激励压电振子使其发生幅值可控的单向变形。从理论和试验两方面研究凸轮升程与升角、激振力及弹簧刚度等对发电机输出性能的影响规律。研究结果表明,利用移动凸轮限幅激励压电振子可获得无明显峰值、较平坦的电压幅频特性曲线;其他条件相同时,降低凸轮升程有助于降低最大输出电压、拓宽有效转速带宽,凸轮升角(30°~45°)增加对最大输出电压无影响、但可拓宽有效转速带宽,增加激振力可拓宽某一输出电压所对应的有效带宽,复位和缓冲弹簧刚度对有效转速带宽及转速值都有一定的影响,当复位弹簧刚度50 N/m、缓冲弹簧刚度20 N/m、激励距离8 mm、凸轮升程2 mm、升角为40°时,输出电压大于30 V所对应的有效转速范围为0~537.6 r/min,故通过合理匹配系统参数可有效提高发电机的可靠性及有效带宽;存在最佳电阻使发电机输出功率达到最大值,最佳电阻70 kΩ、转速392 r/min时的输出功率为10.88 mW。 展开更多
关键词 压电发电机 旋磁激励 凸轮 限幅 刚度
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双磁耦合式压电振动俘能器的性能分析与试验 被引量:1
16
作者 王淑云 任泽峰 +4 位作者 阚君武 杨泽盟 张忠华 黄乐帅 孟凡许 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第20期150-157,共8页
为满足远程监测系统的自供电需求,针对现有压电振动俘能器存在的问题,提出一种双磁耦合式压电振动俘能器,通过将压电振子对称安装于辅助悬臂梁两侧构成组合换能器,使压电片在俘能过程中主要受压应力。经建模仿真,获得了定磁铁间距与水... 为满足远程监测系统的自供电需求,针对现有压电振动俘能器存在的问题,提出一种双磁耦合式压电振动俘能器,通过将压电振子对称安装于辅助悬臂梁两侧构成组合换能器,使压电片在俘能过程中主要受压应力。经建模仿真,获得了定磁铁间距与水平耦合间距对系统势能的影响规律,以及不同激励条件下的系统动力学响应特性。为验证俘能器原理的可行性与仿真结果的正确性,制作了样机并测试了不同条件下俘能器的输出特性。结果表明:激励频率对俘能器输出波形影响较大;选取适当的定磁铁间距和水平耦合间距(11 mm≤d≤12 mm,10 mm≤l≤16 mm),可有效降低俘能器固有频率、拓宽频带且幅频特性曲线较为平坦,进而提高了俘能器的环境适应性和可靠性;激励频率为12 Hz、16 Hz及20 Hz时,试验所获得的最大输出功率分别为1.27 mW、2.88 mW及5.31 mW,其所对应的最佳匹配电阻约为70 kΩ。 展开更多
关键词 压电 振动俘能器 磁耦合 组合换能器 宽频
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