非接触PVDF压电悬臂梁风能收集系统特性研究

• 作者: 孙建忠 白凤仙 董维杰 马军红
• 来源期刊: 压电与声光
• 学科: 工学
• 关键词: 非接触 聚偏氟乙烯高聚物 (PVDF) 拥磁梁 输出功率 风速范围
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 页码范围: 124-129
• 页数: 6页
• 分类号: TN712+.5|TM22
• 字数: 2593字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2019.01.029

摘要

设计了一款由聚偏氟乙烯高聚物 (PVDF) 三角形压电梁、永磁体和环形基座所构成的非接触式压电风能收集系统, 并研究了该系统的风能收集特性.首先分析了系统中单个拥磁梁振动时所受的激励, 得到其波形为周期性三角波;其次, 通过有限元仿真分析可知, 当激励频率和拥磁梁的一阶固有频率相同时, 其输出功率最大, 并由实验得知, 单梁工作系统适用于风速小于3.2m/s的环境, 测得工作中的风速为2.8m/s时, 激励频率近似拥磁梁的固有频率 (为17.4Hz), 系统获得的最大输出功率为12.4μW.最后, 利用夹持长度可调的多个拥磁梁所连接成的阵列, 实现了拓宽系统风速范围的目的, 并以夹持长度不同的4个梁实验为例, 验证了系统在风能收集时风速的工作范围为2.80～5.25m/s, 对应的平均功率为13.6μW.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	白凤仙	大连理工大学电气工程学院	35	140	6.0	10.0
2	董维杰	大连理工大学电气工程学院	80	585	12.0	20.0
3	孙建忠	大连理工大学电气工程学院	34	271	6.0	16.0
4	马军红	大连理工大学电子信息与电气工程学部	2	4	1.0	2.0