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摘要
设计了一款由聚偏氟乙烯高聚物(PVDF)三角形压电梁、永磁体和环形基座所构成的非接触式压电风能收集系统,并研究了该系统的风能收集特性。首先分析了系统中单个拥磁梁振动时所受的激励,得到其波形为周期性三角波;其次,通过有限元仿真分析可知,当激励频率和拥磁梁的一阶固有频率相同时,其输出功率最大,并由实验得知,单梁工作系统适用于风速小于3.2m/s的环境,测得工作中的风速为2.8m/s时,激励频率近似拥磁梁的固有频率(为17.4Hz),系统获得的最大输出功率为12.4μW。最后,利用夹持长度可调的多个拥磁梁所连接成的阵列,实现了拓宽系统风速范围的目的,并以夹持长度不同的4个梁实验为例,验证了系统在风能收集时风速的工作范围为2.80～5.25m/s,对应的平均功率为13.6μW。
- 单位
