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J-GLOBAL ID：201502291438585897   整理番号：15A0406809

低周波大振幅動作のための自由/衝撃運動に基づくマイクロ電磁振動エネルギーハーベスタ

Micro electromagnetic vibration energy harvester based on free/impact motion for low frequency-large amplitude operation

著者 (4件)： HAROUN Ahmed (Graduate School of Engineering, Univ. of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo, Tokyo 113-8654, JPN) ,  HAROUN Ahmed (Fac. of Engineering, Cairo Univ., Giza, Egypt) ,  YAMADA Ichiro (Graduate School of Frontier Sciences, Univ. of Tokyo, Chiba, JPN) ,  WARISAWA Shin’ichi (Graduate School of Frontier Sciences, Univ. of Tokyo, Chiba, JPN)
資料名： Sensors and Actuators. A. Physical  (Sensors and Actuators. A. Physical)
巻： 224  ページ： 87-98  発行年： 2015年04月01日 
JST資料番号： B0345C  ISSN： 0924-4247  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本稿では,自由/衝撃運動に基づく新規なマイクロ電磁振動エネルギーハーベスタに於ける設計,シミュレーション,および実験を紹介した。電力収穫は,振動源に直接接続された永久磁石と2つのエンドストッパを有しチューブ伝送電気コイルが内部を自由に動かせるようにした永久磁石との間の相対的な振動により達成される。提案された自由/衝撃運動ハーベスタは,入力された周波数および/または振幅に伴って,出力電力が連続的に増加するという非共鳴挙動を示す。加えて,許容される自由運動は,低周波数で大きな電力スカベンジを可能にする。したがって,提案されたハーベスタは,ヒト駆動機器のような可変大振幅低周波振動を伴うアプリケーションに最適である。電磁および衝撃特性を含む提案されたハーベスタの非線形数学モデルが導出し,さらにケーススタディモデル予測に使用した。励振された振幅と周波数以上の範囲にわたって磁性/チューブ相対運動の4つのモードが現れ,振動の固有の方法を観察した。2つの実験を,異なる製造されたプロトタイプで行なった。最初はハーベスタ性能上の異なる磁性形状の効果を示し,そして第二には可変大振幅低周波振動を有する2つの異なるサイズの試作品の性能を調査した。D9×L12ミリの円筒形の合計サイズのハーベスタは,RMSで(2.5Hz,5.2ms^-2)において71.8μWおよび(3.33Hz,12.38ms^-2)において113.3μWの電力を生成した。別のD7×L12mmのサイズのものは(3.33Hz,12.38ms^-2)で82.9μWおよび(2.5Hz,5.2ms^-2)で28.4μWのRMSのパワーを発生した。いくつかの従来製造された低周波数のエネルギーハーベスタと比較し,入力振幅に対し大きな電力が得られると同時に最小化サイズの新たなハーベスタの利点を示した。Copyright 2015 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *LF【周波数】 ,  *振幅 ,  振動 ,  電力 ,  スカベンジャー ,  *電磁エネルギー ,  *振動エネルギー ,  *エネルギー変換 ,  *電気機械
準シソーラス用語： *エネルギーハーベスタ ,  マイクロハーベスタ ,  出力電力 ,  衝撃エネルギー ,  低周波 ,  電磁振動 ,  *電力収穫

分類 (2件)： 電磁機器  (NB10030C) ,  電磁石  (NA05080G)

タイトルに関連する用語 (6件)： 低周波 ,  大振幅 ,  衝撃 ,  運動 ,  電磁振動 ,  エネルギーハーベスタ