高体积优值系数振动能量采集器的设计与性能测试

作     者：任龙 陈仁文 Stephen Burrow 夏桦康 张笑笑 REN Long;CHEN Renwen;Stephen Burrow;XIA Huakang;ZHANG Xiaoxiao

作者机构：南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 布里斯托大学工程系 

基　　金：江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(KYLX15-0228) 江苏省高校优势学科建设工程(PAPD) 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2018年第37卷第10期

页      码：102-109页

摘      要：小尺寸振动能量采集器通常难以高效采集低频振动能量。为提高能量采集效率,设计了一种高体积优值系数磁电式能量采集器。采用集总参数等效磁路模型对其换能系统的部分结构参数进行了优化,以提高感应线圈运动区域中运动方向上的磁链梯度,通过有限元分析验证了解析模型和理论结果。最后分别制作了3台不同参数的样机进行实验。实验结果表明,振动激励频率22.5 Hz、加速度幅值为100 mg时,经过参数优化的振动能量采集器能够在匹配负载上输出0.748 mW的平均功率,相应的体积优值系数达到了1.11%,优于其他两台样机在各自共振状态下的0.31%和0.77%。研究表明,通过合理优化磁电换能系统磁路,能够提高能量采集器的体积优值系数,是低频振动能量采集器小型化的一种实现途径。

主 题 词：振动能量采集器 磁电式 体积优值系数 等效磁路模型 有限元分析 

学科分类：0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13465/j.cnki.jvs.2018.10.015

馆 藏 号：203292931...