煤炭產(chǎn)業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展過(guò)程中的主要能源供應(yīng)產(chǎn)業(yè)。隨著煤炭產(chǎn)業(yè)的機(jī)械化、自動(dòng)化程度不斷提高,其生產(chǎn)過(guò)程中的安全隱患逐漸引起了國(guó)家的高度重視。為了減少事故的發(fā)生,需要對(duì)采煤設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。由于采煤設(shè)備具有強(qiáng)旋轉(zhuǎn)的特點(diǎn),跟旋的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)纏繞問(wèn)題等很難進(jìn)行有線安裝。因此,為了保證采煤設(shè)備的正常工作和煤礦環(huán)境的安全,通常采用無(wú)線溫度和振動(dòng)傳感節(jié)點(diǎn)對(duì)采煤設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本課題利用采煤設(shè)備的工作環(huán)境存在豐富的振動(dòng)能,通過(guò)電磁式和摩擦式換能原理,將其有效轉(zhuǎn)換為電能,為無(wú)線溫度和振動(dòng)傳感節(jié)點(diǎn)的供電問(wèn)題提供解決方案。采煤設(shè)備工作環(huán)境中存在的振動(dòng)源,具有頻率不一、振幅不同等特點(diǎn),如提升機(jī)卷筒工作時(shí)的低頻振動(dòng),和采煤機(jī)螺旋滾筒工作面與煤層切割時(shí)的較高頻振動(dòng)等。因此本文針對(duì)不同的頻率環(huán)境設(shè)計(jì)研發(fā)了旋轉(zhuǎn)式和振動(dòng)式兩種類型的能量收集器。旋轉(zhuǎn)式能量收集器利用定子磁鐵和轉(zhuǎn)子磁鐵相互吸引的方式,形成旋轉(zhuǎn)磁鐵和固定線圈的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)較高的電磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)輸出。在此基礎(chǔ)上基于電磁和摩擦復(fù)合換能的方式,提高了能量收集器的功率密度輸出。旋轉(zhuǎn)式能量收集器適用于0-10 Hz左右的低頻振動(dòng)環(huán)境。振動(dòng)式能量收集器采用... 

【文章來(lái)源】：蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

大型采煤設(shè)備

圖 1-3 旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的低頻能量收集器[27]圖 1-4 球體結(jié)構(gòu)的低頻能量收集器[28]來(lái)自澳大利亞 DST 組的 Moss[28]等人，也提出過(guò)一種滾動(dòng)式的能量收集器。如圖1-4，該收集器充分利用了球體結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，將振動(dòng)產(chǎn)生的振幅轉(zhuǎn)化為腔體內(nèi)磁性球體的滾動(dòng)，從而與正上方固定的線圈發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律在線圈中產(chǎn)生

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本文編號(hào)：3520549