مدل سازی تحلیلی-تجربی برداشت کننده انرژی پیزوالکتریک منحنی تحت تحریک مغناطیسی

این مقاله برداشت کننده پیزوالکتریک جدید برای برداشت انرژی از حرکت های دورانی را مورد مطالعه قرار می دهد. به منظور افزایش چگالی برداشت انرژی شکل هندسی برداشت کننده منحنی انتخاب شده و برای عملکرد مناسب آن در محدوده وسیعی از سرعت های دورانی، تحریک برداشت کننده توسط نیروی غیرخطی مغناطیسی صورت می گیرد. معادلات دیفرانسیل وابسته الکترومکانیکی بر اساس اصل همیلتون توسعه یافته، معادلات لاگرانژ و روابط پیزوالکتریک استخراج و به روش عددی حل گردیده است. با مدل اشاره شده، اثر سرعت دوران، فاصله مغناطیسی، تعداد آهن ربای محرک و مقاومت مدار بر ولتاژ و توان خروجی در دو حوزه زمان و فرکانس بررسی می شود. نتایج نشان داد که کاهش فاصله مغناطیسی و افزایش تعداد آهن ربا تا حد مشخصی ولتاژ و توان خروجی را افزایش خواهد داد. حداکثر چگالی توان استخراج شده در تحریک با چهار آهن ربای متحرک در سرعت ۹۸۶ برابر ۳۷/۱۱ بوده که نشان از برتری قابل قبول سیستم طراحی شده دارد.

کلیدواژه ها:

برداشت کننده انرژی منحنی ، پیزوالکتریک ، نیروی مغناطیسی ، تبدیل فرکانس بالا