Estudio sobre el Rendimiento de Salida de un Cosechador Híbrido Piezoeléctrico-Electromagnético No Lineal bajo Excitación Armónica
Autores: Liu, Haipeng; Gao, Shiqiao; Wu, Junru; Li, Ping
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Estudio sobre el Rendimiento de Salida de un Cosechador Híbrido Piezoeléctrico-Electromagnético No Lineal bajo Excitación Armónica
Categoría
Artes
Subcategoría
Música
Palabras clave
Recolector de energía no lineal
Estructura híbrida de recolección de energía
Excitación armónica
Acoplamiento electromecánico
Potencia de salida promedio
Frecuencia resonante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
El recolector de energía no lineal se ha convertido en un tema candente debido a su amplio ancho de banda y menor frecuencia de resonancia. Basado en las pruebas preliminares y análisis de nuestro trabajo anterior, se realizan en este documento más análisis y pruebas sobre la influencia de parámetros, incluida la fuerza magnética no lineal de la estructura híbrida de recolección de energía en su rendimiento de salida bajo excitación armónica, lo que proporcionará un apoyo poderoso para la optimización estructural. Para diseñar un recolector de energía híbrido piezoeléctrico-electromagnético no lineal, se derivan la ecuación de estado del acoplamiento electromecánico, la respuesta armónica y la potencia de salida promedio, voltaje y corriente de un recolector de energía híbrido no lineal bajo excitación armónica mediante el método de balance armónico. Los efectos de la aceleración de excitación y la carga externa en el rendimiento de salida del recolector de energía híbrido no lineal se verifican a través de pruebas experimentales. Los resultados mostraron que la potencia de salida del recolector de energía híbrido no lineal aumenta con el incremento de la aceleración de la excitación armónica, y el aumento se ve afectado por la carga externa. Cuando el recolector híbrido piezoeléctrico-electromagnético opera en la carga óptima y la frecuencia de resonancia, la potencia de salida promedio alcanza su valor máximo y el aumento de la carga de la unidad piezoeléctrica hace que la frecuencia de resonancia del sistema de recolección de energía aumente. En comparación con las estructuras de recolección lineales, el recolector híbrido no lineal tiene mejor flexibilidad de adaptabilidad ambiental y es más adecuado para la recolección de energía en entornos de baja frecuencia.
Descripción
El recolector de energía no lineal se ha convertido en un tema candente debido a su amplio ancho de banda y menor frecuencia de resonancia. Basado en las pruebas preliminares y análisis de nuestro trabajo anterior, se realizan en este documento más análisis y pruebas sobre la influencia de parámetros, incluida la fuerza magnética no lineal de la estructura híbrida de recolección de energía en su rendimiento de salida bajo excitación armónica, lo que proporcionará un apoyo poderoso para la optimización estructural. Para diseñar un recolector de energía híbrido piezoeléctrico-electromagnético no lineal, se derivan la ecuación de estado del acoplamiento electromecánico, la respuesta armónica y la potencia de salida promedio, voltaje y corriente de un recolector de energía híbrido no lineal bajo excitación armónica mediante el método de balance armónico. Los efectos de la aceleración de excitación y la carga externa en el rendimiento de salida del recolector de energía híbrido no lineal se verifican a través de pruebas experimentales. Los resultados mostraron que la potencia de salida del recolector de energía híbrido no lineal aumenta con el incremento de la aceleración de la excitación armónica, y el aumento se ve afectado por la carga externa. Cuando el recolector híbrido piezoeléctrico-electromagnético opera en la carga óptima y la frecuencia de resonancia, la potencia de salida promedio alcanza su valor máximo y el aumento de la carga de la unidad piezoeléctrica hace que la frecuencia de resonancia del sistema de recolección de energía aumente. En comparación con las estructuras de recolección lineales, el recolector híbrido no lineal tiene mejor flexibilidad de adaptabilidad ambiental y es más adecuado para la recolección de energía en entornos de baja frecuencia.