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J-GLOBAL ID：201902277172600585   整理番号：19A0987464

磁気ばねとフェロフルードを用いた強化帯域幅非線形共振電磁人間運動エネルギーハーベスタ【JST・京大機械翻訳】

Enhanced Bandwidth Nonlinear Resonance Electromagnetic Human Motion Energy Harvester Using Magnetic Springs and Ferrofluid

著者 (5件)： Li Chunfang (School of Automation Science and Electrical Engineering, Beihang University, Beijing, China) ,  Wu Shuai (School of Automation Science and Electrical Engineering, Beihang University, Beijing, China) ,  Luk Patrick Chi Kwong (Electrical Power and Drives Group, Power Engineering Centre, Cranfield University, Cranfield, U.K.) ,  Gu Min (School of Automation Science and Electrical Engineering, Beihang University, Beijing, China) ,  Jiao Zongxia (School of Automation Science and Electrical Engineering, Beihang University, Beijing, China)
資料名： IEEE/ASME Transactions on Mechatronics  (IEEE/ASME Transactions on Mechatronics)
巻： 24  号： 2  ページ： 710-717  発行年： 2019年 
JST資料番号： W0894A  ISSN： 1083-4435  CODEN： IATEFW  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 拡張帯域幅非線形共鳴電磁エネルギーハーベスタを設計し,基本的人間運動から低周波エネルギーを利用した。提案したハーベスタの慣性質量は,四つの積層リング永久磁石(PMs)により形成され,それは二つの磁気バネにより軸方向に懸垂され,炭素繊維管内の強磁性流体により円周方向に懸垂される。磁気ばねは,二つのボタンPMsから成り,炭素繊維管の各端における端部キャップに対して,PMスタックに対する反発力の変化をもたらし,エネルギー収穫における共鳴周波数バンドの増強をもたらした。PMスタックの縁の周りに自己集合する強磁性流体は,その運動中の摩擦損失を最小にするための軸受システムとして作用する。銅ワイヤを管の外側に包み,電機子巻線を形成した。磁気ばねの剛性特性と最適平衡位置と巻線の数を有限要素法解析によって決定した。証明概念として,提案したエネルギーハーベスタの携帯型プロトタイプを,110gを重み付けし,わずか37.7cm3の体積で製造した。一連の実験を行い,結果は,外部振動強度が増加すると,ハーベスタの周波数帯が広くなることを示した。さらに,摩擦低減における強磁性流体の有効性を,歩行および走行条件下で実証した。強磁性流体なしでは,最大平均出力は,歩行と走行に対して,それぞれ10.15と32.53mWである。強磁性流体によって,最大出力は17.72と54.61mWであり,それぞれ74.58%と67.88%の増加を表した。さらに,プロトタイプはランニング運動中に1.45mW/cm3の平均電力密度を示し,これは低パワーウェアラブルデバイスで使用されている既存のハーベスタと有利に比較される。Copyright 2019 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 軸受 ,  有効性 ,  プロトタイプ ,  剛性 ,  永久磁石 ,  *帯域幅 ,  炭素繊維 ,  磁性流体 ,  共振周波数 ,  *磁気 ,  周波数帯 ,  *共振 ,  携帯型
準シソーラス用語： エネルギーハーベスティング ,  *エネルギーハーベスタ , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 圧電デバイス  (NC03110I) ,  エネルギー変換装置  (LC01020U)

タイトルに関連する用語 (7件)： 磁気 ,  ばね ,  強化 ,  帯域幅 ,  人間 ,  運動 ,  エネルギーハーベスタ