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為提高旋轉(zhuǎn)式壓電發(fā)電機的安全性與有效帶寬,提出一種可調(diào)頻旋磁激勵式壓電發(fā)電機,并從理論、仿真與試驗三個方面對發(fā)電機的工作特性進行了研究。建立了壓電梁在端部外載荷作用下的剛度/頻率偏移模型,并通過仿真獲得了剛度、動磁鐵數(shù)量對發(fā)電機響應(yīng)特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明,壓電梁剛度隨端部拉/壓力的增大而線性增大/減小,固有頻率相應(yīng)地提高且趨于平緩/降低且速率增大,而動磁鐵數(shù)量將影響發(fā)電機的諧振峰數(shù)量與放大比。在此基礎(chǔ)上進行了相關(guān)試驗,試驗表明,壓電梁受拉伸/壓縮都將提高發(fā)電機的固有頻率并降低輸出電壓幅值,且受壓時減幅更大;此外,動磁鐵數(shù)量除仿真中影響因素外對發(fā)電機的固有頻率也具有一定影響;通過改變動磁鐵數(shù)量與調(diào)節(jié)量,實現(xiàn)了發(fā)電機固有頻率在39.2~112Hz內(nèi)的調(diào)整,最大頻率偏移為185.7%。
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