設計了一種基于壓電纖維復合材料（MFC）的洋流能發(fā)電裝置,并分析了其發(fā)電性能。以懸臂梁結構為分析對象,對影響發(fā)電性能的因素進行了分析,研究了基底材料的類型和厚度、頻率、位移激勵幅值、單晶和雙晶結構對發(fā)電性能的影響規(guī)律�；谏鲜龇治鼋Y論,設計了一種洋流能發(fā)電裝置。分析了該發(fā)電裝置的發(fā)電性能。分析結果表明,該發(fā)電裝置在轉子轉速為500 r/min的工作條件下,最大輸出功率為9.31 W,能滿足功率要求。 

【文章來源】：電機與控制應用. 2020,47(09)

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

d33和d31型MFC結構示意圖

基于壓電材料的能量捕獲裝置,目前比較常見的結構形式為懸臂梁結構。本文設計的洋流能發(fā)電裝置如圖2所示。其結構與風力壓電發(fā)電裝置比較相似,與懸臂梁結構有所不同。發(fā)電板一端固定,當螺旋槳帶動轉子旋轉時,轉子上的凸輪周期性地帶動發(fā)電板的自由端做來回運動。這種結構下,發(fā)電板自由端的位移取決于轉子凸輪的尺寸參數(shù),而懸臂梁結構的位移與施加的激震加速度和懸臂梁結構的諧振狀態(tài)有關。對于該洋流能發(fā)電裝置,當螺旋槳帶動轉子旋轉時,相當于轉子上的凸輪給發(fā)電板自由端施加了一個循環(huán)往復的位移激勵,使得發(fā)電板循環(huán)往復得發(fā)生彎曲形變,發(fā)電板長度方向會產生關于時間周期性的應變,因此發(fā)電板能輸出交流電。用于壓電發(fā)電的MFC一般為d31型,其發(fā)生應變的方向為y方向。由式(1)可以看出,電場Ez與y方向的應變之間的關系為

表1 單晶結構的尺寸參數(shù)mm 長度L 寬度W 壓電纖維層厚度h1 聚酰亞胺厚度h2和h3 基底材料厚度h4 85 57 0.17 0.065 0.5圖4 鋁基底(0.5 mm),施加z軸方向3 mm位移時,

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3365964