用于可再生能源非恒速永磁振動發(fā)電機的研究.pdf

1、可再生能源是指風(fēng)能、太陽能、水能、生物質(zhì)能、地熱能、海洋能、振動能等，相應(yīng)地采用這些能源發(fā)電即是可再生能源發(fā)電。振動發(fā)電機可借助于彈簧、磁彈簧等拾振裝置將振動能量轉(zhuǎn)換成電能，綠色環(huán)保、可持續(xù)供電。振動能轉(zhuǎn)化為電能的研究為解決能源危機提供了一種新途徑。對永磁直線振動發(fā)電機模型的建立和特征參數(shù)的優(yōu)化豐富了直線發(fā)電機理論，也為永磁振動發(fā)電機的研究提供參考。因此振動發(fā)電技術(shù)有著良好的發(fā)展前景，其必將帶來深遠的影響和意義。
　　論文以法拉第

2、電磁感應(yīng)定律為理論基礎(chǔ)，對永磁振動發(fā)電機進行理論分析，包括發(fā)電機的磁場、電磁力、感應(yīng)電壓的有限元分析等。在柱坐標系下，針對非恒速直線式永磁發(fā)電進行建模和分析，確定了影響發(fā)電機輸出特性的因素。
　　應(yīng)用電磁場有限元理論，通過有限元分析軟件對單振子永磁發(fā)電機、E型磁軛永磁發(fā)電機以及爪極式永磁發(fā)電機進行網(wǎng)格剖分及仿真運算，得到發(fā)電機的磁場分布、電磁力和感應(yīng)電動勢等參數(shù)?？紤]到工程振動環(huán)境的多樣性與隨機性，在不同位移激勵和正弦激勵條件下對

3、永磁發(fā)電機輸出特性進行分析。
　　根據(jù)理論分析，制作實驗樣機，對永磁振動發(fā)電機進行測試，測試永磁結(jié)構(gòu)等對輸出特性的影響；利用振動臺對發(fā)電機在不同位移激勵和力激勵下的輸出電動勢進行測試和分析；制作后續(xù)電能處理電路并測試永磁振動發(fā)電機負載特性。
　　理論和實驗研究表明，永磁體形狀對永磁振動發(fā)電機的輸出特性有明顯影響，圓柱形和梯形永磁體條件下的永磁利用率分別為1.91×105V/m3和1.59×104V/m3。振源的頻率和振幅對輸