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用于RWMS的旋磁式压电悬臂梁发电机被引量：1: 2015年; 为了满足列车轮对监测系统（railway wheelset monitoring system,简称RWMS）自供电需求,提出一种通过旋转磁铁非接触轴向激励悬臂梁压电振子构成的压电发电机（即旋磁式压电悬臂梁发电机）,介绍了其结构原理,研究了磁力（磁铁数量与配置方式）及其转速对发电机性能的影响。结果表明,在0~1 360r/min转速范围内存在多阶最佳转速,使发电机输出电压出现峰值。当压电悬臂梁端磁铁数固定,增加旋转磁铁数量时,各阶最佳转速值不变,但其所对应的电压增加。当转速为1 042.5r/min时,转盘同一位置安装2,4,8,12个磁铁所对应的最大电压分别为13.2,16.6,23.8,27.8V。当旋转磁铁数量固定、压电悬臂梁端部磁铁数量增加时,各阶最佳转速值降低,而其所对应的峰值电压增加。当转盘上安装2个磁铁,悬臂梁端安装1,3,5,7个磁铁时,第9阶最佳转速及电压分别为1 056.4,861.8,750.6,611.6r/min和13.2,34.4,48,64V。此外,其他参数确定时,1次激励所生成的电能（电压及其波形数量）还与转速有关,低转速（264.1r/min）时仅生成1个电压波形,而高转速（1 024.5r/min）时生成4个电压波形。; 阚君武李胜杰王淑云李洋严梦加曾平; 关键词：压电发电磁力耦合

旋转激励磁铁数对压电俘能器输出性能的影响被引量：4: 2014年; 考虑现有旋转发电机无法适应高/匀速旋转运动且振动冲击/噪音大、可靠性低等弊端,提出了一种由旋转磁铁激励的压电俘能器,并从理论及试验两方面研究了旋转磁铁数量(间距)对激振力及压电振子发电特性的影响规律。结果表明,在其它条件确定的情况下,存在使激振力最大的最佳旋转磁铁间隙比(磁铁直径与相邻磁铁间距离之比);间隙比为2时的激振力幅值为间隙比为0和4时的6.2倍。采用2,12,24个旋转磁铁激励发电时,电压-转速特性曲线中均存在多个使输出电压出现峰值的最佳转速,其中最大峰值电压及其所对应的最佳转速分别为29.4,87.2,28.4V和1 282.5,707.5,2451r·min-1;12个旋转磁铁激励的最大输出电压为其它两种情况的3倍。此外,压电振子一次激励所生成电能(波形数量及幅值)还与旋转磁铁数量及转速有关。2个旋转磁铁在低转速时仅能激励出1个较大幅值电压波形,而高转速时可生成4个幅值较大的自由振荡波形;12个磁铁在任何转速下都仅能激励出1个电压波形。实验显示动磁铁数量是影响旋转压电俘能器发电量及输出功率的关键要素。; 阚君武李洋王淑云汪彬沈亚林李胜杰; 关键词：输出电压

旋磁激励式压电悬臂梁发电机性能分析与试验被引量：9: 2014年; 为满足旋转机械监测系统的自供电需求,提出一种由旋转磁铁与压电梁端磁铁耦合激励(简称旋磁激励)的新型压电悬臂梁发电机。建立磁力冲击载荷作用下压电梁动态响应模型,通过数值分析方法获得转速、载荷作用时间以及周期比(载荷作用时间与振动周期之比)对压电梁动态响应特性(响应波形及放大比)的影响规律。结果表明,低速时属于脉冲激励,压电梁不发生共振,而高速时属周期激励且存在多个最佳转速使放大比最大。此外,周期比给定时存在最佳转速使放大比最大,转速固定时存在最佳周期比使放大比最大、且最佳周期比随转速增加而增加。在此基础上,测试分析旋转磁铁转速/磁铁厚度以及压电梁端附加质量对发电机发电能力及特性的影响规律,证明旋磁激励式发电机原理的可行性及理论分析结论的合理性;此外,通过确定合理的冲击载荷或采用多个具有不同谐振频率压电梁同步工作的方法可有效提高发电机的速带宽度,实现较大转速范围的实时供电。; 阚君武于丽王淑云李洋陈一峰金贤芳; 关键词：压电发电机

旋磁激励式圆形压电振子发电机被引量：4: 2015年; 为满足旋转机构监测系统自供电需求，设计旋磁激励式圆形压电振子发电机，并着重研究磁铁尺寸、磁铁间距、压电振子厚度等对压电振子一次受激产生的最大输出电压及总能量的影响规律。结果表明，其它条件确定时，增加磁铁尺度或减小磁铁间距均可有效提高发电机输出电压及有效速带宽度。试验获得输出电压大于12 V 的转速范围为100~2850 r／min。压电振子厚度对输出电压及总发电量均有较大影响，低转速时采用薄压电振子、高转速时采用厚压电振子有助于提高发、供电能力。0．2mm、0．4mm、0．6mm 厚压电振子最佳转速分别为707．5 r／min、1301．8 r／min、2490．4 r／min，0．2mm 厚压电振子一次受激产生的电能／功率分别为0．4mm、0．6mm 压电振子的3．1／1．7倍、6．4／2．0倍。以输出5 V 供电电压为例，912 r／min 时0．4mm 厚压电振子输出电能为0．6mm 厚压电振子的5倍，1710 r／min 时0．6mm 厚压电振子的输出电能为0．4mm 压电振子的1．7倍。; 阚君武于丽王淑云杨振宇李洋金贤芳; 关键词：压电发电磁力耦合

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李洋