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磁耦合式压电振动发电机的试验与分析
文献摘要：
为提高环境适应性和可靠性,提出一种基于组合换能器的磁耦合式压电振动发电机,该发电机由纵振的耦合器和横摆的组合换能器构成.建立了组合换能器和磁力的COMSOL有限元模型,并进行了仿真分析,获得了组合换能器簧片长度比、厚度比及磁铁间距对发电机输出性能的影响.在此基础上,选取较佳的结构参数(长度比为0.57、厚度比为2),设计制作了样机并进行了试验测试,获得了激励磁铁和受激磁铁间横向距离Lx、纵向距离Ly、竖向距离Lz及负载电阻对发电机输出性能的影响规律.结果表明:激励频率f<20 Hz时,存在两个较佳谐振频率(由小到大分别记为fn1和fn2),使输出电压出现峰值.谐振频率及其所对应的电压峰值均随Lx,Ly及Lz的变化而变化,故合理选择激励磁铁和受激磁铁间距可降低fn1、提高fn2及增大输出电压,有效提高发电机的带宽和环境适应性.存在最佳负载电阻使发电机输出功率达到最大,f=11 Hz,R=540 kΩ时所获得的最大输出功率达0.19 mW.
文献关键词：
磁耦合;组合换能器;间接激励;压电;振动发电机
中图分类号：
作者姓名：
阚君武;王凯;王进;张忠华;费翔;王淑云
作者机构：
浙江师范大学精密机械与智能结构研究所,浙江 金华 321004;浙江省城市轨道交通智能运维技术与装备重点实验室,浙江 金华 321004
文献出处：
引用格式：
[1]阚君武;王凯;王进;张忠华;费翔;王淑云-.磁耦合式压电振动发电机的试验与分析)[J].振动工程学报,2022(04):887-894
A类：
振动发电机,组合换能器,fn1,fn2
B类：
磁耦合,耦合式,压电,试验与分析,环境适应性,耦合器,横摆,磁力,COMSOL,簧片,片长,长度比,厚度比,磁铁间距,输出性能,较佳,设计制作,样机,试验测试,励磁,激磁,横向距离,Lx,Ly,竖向,Lz,负载电阻,激励频率,谐振频率,由小到大,别记,记为,输出电压,压出,功率达,最大输出功率,mW,间接激励
AB值：
0.29652
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