برداشت انرژی الکتریکی از ارتعاشات خطوط راهآهن در اثر عبور قطار توسط برداشت کننده الکترومغناطیسی

در این پژوهش ، یک دستگاه برداشت کننده انرژی از خطوط راه آهن بررسی شده است . این دستگاه شامل دو بخش مکانیکی و الکتریکی می باشد. بخش مکانیکی آن مبتنی بر مکانیزم بالاسکرو و یکسوساز حرکت مکانیکی می باشد که این یکسوساز شامل دو عدد چرخ دنده ی مخروطی بزرگ، یک عدد چرخ دنده ی مخروطی کوچک و دو عدد بلبرینگ یک طرفه می باشد که در واقع حرکت خطی رفت و برگشتی ریل قطار ناشی از عبور قطار از روی ریل را به حرکت چرخشی تک جهته برای چرخش محور ژنراتور تبدیل می کند. بخش الکتریکی آن شامل یک ژنراتور متناوب سه فاز که دور چرخش خود را از خروجی یکسوساز و جعبه دنده ی سیاره ای دریافت می کند. در نوشتن معادله های مربوطه ، یک ریل با طول ۵۲ /۱۳۹ متر که تعداد ۲۵۵ تراورس در طول آن قرار گرفته است ، به عنوان یک تیر اویلر برنولی در نظر گرفته شده و هم چنین یک قطار دو واگنی که هر واگن آن دارای چهار محور می باشد به عنوان بار عبوری از روی آن در نظر گرفته شده است . با توجه به ابعاد بزرگ ماتریس ها و دستگاه معادلات دیفرانسیل به دست آمده، جهت تشکیل ماتریس ها و هم چنین حل دستگاه معادلات دیفرانسیل از نرم افزار متلب استفاده شده است . در نهایت پارامترهای موجود در مسئله تغییر داده شدهاند و نتایج حاصل از این تغییرات بر میزان ولتاژ، توانوانرژی به دست آمده، آورده شده است . مشاهدات حاکی از آن است که پارامترهای سختی فنرهای استفاده شده و جرم واحد طول ریل ، بر میزان انرژی برداشت شده تاثیر گذار نمی باشند. با افزایش پارامترهای نسبت انتقال دور چرخدندهها، سرعت قطارونیروی محوری قطار، میزان انرژی برداشتی افزایش می یابد. با افزایش پارامترهای مقاومت خارجی مصرف کننده و گام بال اسکرو، مقدار انرژی برداشت شده کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

برداشت انرژی الکتریکی ، برداشت کننده الکترومغناطیسی ، خطوط راهآهن ، مکانیزم یکسوساز.