發(fā)布時(shí)間：2021-10-28 09:27

　　隨著無線電通訊以及微機(jī)電系統(tǒng)的迅猛發(fā)展,無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、微處理器等功耗較低的微型器件有了較好的發(fā)展前景,但這些微型器件的能量供應(yīng)問題一直是其發(fā)展的瓶頸之一。眾所周知,目前微型器件采用的供電方式主要是電池供電,但由于這些器件常用于環(huán)境惡劣或者不易拆卸的場合,因此更換電池變的十分困難。環(huán)境振動作為廣泛存在于自然界的一種振動能量形式,把環(huán)境中的振動轉(zhuǎn)換為電能可以為微型器件的供電問題提供一種解決方法。隨著對超磁致伸縮材料研究的不斷探索,基于超磁致伸縮材料的能量收集技術(shù)受到各界學(xué)者和專家的關(guān)注。本文基于超磁致伸縮材料,對磁致伸縮懸臂式振動收集裝置的輸出特性和能量收集與存儲技術(shù)進(jìn)行了研究。首先,本文以磁致伸縮逆效應(yīng)作為理論基礎(chǔ),分析比較了磁致伸縮能量收集技術(shù)的研究現(xiàn)狀以及兩種超磁致伸縮材料的振動特性,選用薄片狀Fe-Ga合金作為振動收集裝置的振動源材料�；趹冶哿航Y(jié)構(gòu)的質(zhì)量-彈簧-阻尼模型建立了懸臂式能量收集裝置的輸出電壓模型,并對收集裝置外接負(fù)載電阻時(shí)的輸出功率特性進(jìn)行了理論分析。此外,對磁致伸縮懸臂梁進(jìn)行彎曲振動分析,求出了懸臂梁自由端激勵和基座激勵時(shí)的振動微分方程。對磁致伸縮懸臂梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

電磁式振動發(fā)電裝置的原理圖

第 1 章 緒論動收集器[14]，如圖 1.2 所示。該器件總體積為 150mm3，包括基底、感應(yīng)線圈和dFeB 磁鐵的彈簧梁等。當(dāng)該振動收集器工作在共振模態(tài)下時(shí)，在振動頻率為 52 0.59m/s2加速度的外部激勵下，當(dāng)收集器外接 4K 的負(fù)載時(shí)，其產(chǎn)生的電壓28mV，最大輸出功率為 46μW，對應(yīng)的功率密度為 307μW/cm3。2012 年，巴黎elnavaz 等人研究了一種電磁式直線共振的能量收集器用來收集人體呼吸產(chǎn)生的能5]，其結(jié)構(gòu)如圖 1.3 所示。當(dāng)人體呼吸造成導(dǎo)管內(nèi)的空氣產(chǎn)生流動時(shí)，可移動磁體空氣發(fā)生移動，使周圍線圈內(nèi)的磁通量產(chǎn)生變化，進(jìn)而使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。實(shí)驗(yàn)可知，在人體正常的呼吸周期，當(dāng)上下兩固定磁體的距離為 40mm 時(shí)可產(chǎn)生的輸出電壓，最大電壓為 25mV。

種電磁式直線共振的能量收集器用來收示。當(dāng)人體呼吸造成導(dǎo)管內(nèi)的空氣產(chǎn)生圍線圈內(nèi)的磁通量產(chǎn)生變化，進(jìn)而使線常的呼吸周期，當(dāng)上下兩固定磁體的距壓為 25mV。圖 1.2 微型電磁式振動收集器的結(jié)構(gòu)圖icro electromagnetic type vibration collector struc

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]超磁致伸縮換能器滯回非線性模型的研究[D]. 鄭加駒.天津大學(xué) 2009

碩士論文
[1]薄片狀鐵鎵合金磁致伸縮振動發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與特性研究[D]. 趙俊杰.沈陽工業(yè)大學(xué) 2018
[2]磁致伸縮換能器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和磁場分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫明慧.河北工業(yè)大學(xué) 2014
[3]基于壓電效應(yīng)的能量收集[D]. 潘家偉.南京航空航天大學(xué) 2008
[4]超磁致伸縮材料在換能器中的應(yīng)用研究[D]. 薛淼.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2007



本文編號：3462621