风致驰振型电磁俘能器输出性能仿真分析

• 作者: 刘瑞 李明 王红艳 胡嘉睿 苗凤娟
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 电磁俘能 风激 驰振 输出性能 谐波平衡方法
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 传感器信号处理
• 页码范围: 388-396
• 页数: 9页
• 分类号: TM619|O441.3
• 字数: 7763字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2020.03.012

摘要

对一种横风向驰振的电磁俘能器输出性能进行了研究.建立了风致驰振型电磁俘能器输出电流与输入风速关系数学模型,应用谐波平衡法求得了方程近似解析解.通过与龙格-库塔法数值解比较验证了解析解的正确性,随后仿真分析了激励风速和无量纲负载电阻r对驰振频率和切入风速的影响关系,并研究了机电耦合系数、线圈电感和电阻对切入风速和平均功率的影响关系.结果表明,低r值时,受高切入风速制约,俘能器不易发生驰振.俘能器驰振后,最优r值不低于1,最优功率会随着机电耦合系数的增加而增大并逐渐趋于饱和.当r取值范围为[0.01,100]时,低风速条件下,增加线圈电感值可以降低系统在低r值处的切入风速,拓宽可驰振的r值范围,改善低r值处输出功率.高风速条件下,低于49.3 mH的线圈电感对输出功率几乎无影响,随后增加的线圈电感值能明显降低俘能器在低r值处的输出功率.增加线圈电阻值能提高俘能器在低r值处的输出功率,但过量增加线圈电阻会导致系统最优功率大幅下降.研究结果为风致驰振型电磁俘能器的设计提供理论参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	苗凤娟	齐齐哈尔大学通信与电子工程学院	96	292	8.0	13.0
2	李明	齐齐哈尔大学机电工程学院	46	71	4.0	7.0
3	王红艳	齐齐哈尔大学机电工程学院	25	50	4.0	6.0
4	胡嘉睿	齐齐哈尔大学机电工程学院	1	0	0.0	0.0
5	刘瑞	齐齐哈尔大学机电工程学院	2	9	1.0	2.0