Published January 1, 2014
| Version v1
Publication
Open
Modeling and analysis of a horizontally-aligned energy harvester
- 1. University of Waterloo
- 2. Electronics Research Institute
Description
In this paper we analyse an impact-type vibration energy harvester. In this study, the harvester is positioned so that the electromagnetic transducer moves along a horizontal linear guide when subjected to base excitations. The governing equation is a nonsmooth second order differential equation which cannot be solved analytically. Therefore, the averaging method is used to investigate its response. Experimental results are compared with the analytical solution to validate it. The results show that the existence of the nonlinearity in the system enables harvesting at low frequencies, increase the bandwidth, and enhances the output power significantly.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
في هذه الورقة، نقوم بتحليل حصادة طاقة الاهتزاز من نوع التأثير. في هذه الدراسة، يتم وضع الحاصدة بحيث يتحرك المحول الكهرومغناطيسي على طول دليل خطي أفقي عند تعرضه لاستثارات القاعدة. المعادلة الحاكمة هي معادلة تفاضلية من الدرجة الثانية غير سلسة لا يمكن حلها تحليليًا. لذلك، يتم استخدام طريقة حساب المتوسط للتحقيق في استجابتها. تتم مقارنة النتائج التجريبية مع الحل التحليلي للتحقق من صحته. تظهر النتائج أن وجود اللاخطية في النظام يتيح الحصاد عند ترددات منخفضة، ويزيد من عرض النطاق الترددي، ويعزز طاقة الخرج بشكل كبير.Translated Description (French)
Dans cet article, nous analysons un récupérateur d'énergie vibratoire de type à impact. Dans cette étude, la moissonneuse est positionnée de sorte que le transducteur électromagnétique se déplace le long d'un guide linéaire horizontal lorsqu'il est soumis à des excitations de base. L'équation qui gouverne est une équation différentielle non lisse du deuxième ordre qui ne peut pas être résolue analytiquement. Par conséquent, la méthode de calcul de la moyenne est utilisée pour étudier sa réponse. Les résultats expérimentaux sont comparés à la solution analytique pour la valider. Les résultats montrent que l'existence de la non-linéarité dans le système permet la récolte à basses fréquences, augmente la bande passante et améliore la puissance de sortie de manière significative.Translated Description (Spanish)
En este trabajo analizamos una cosechadora de energía vibratoria de tipo impacto. En este estudio, la cosechadora se coloca de modo que el transductor electromagnético se mueva a lo largo de una guía lineal horizontal cuando se somete a excitaciones de la base. La ecuación gobernante es una ecuación diferencial de segundo orden no suave que no se puede resolver analíticamente. Por lo tanto, el método de promediado se utiliza para investigar su respuesta. Los resultados experimentales se comparan con la solución analítica para validarla. Los resultados muestran que la existencia de la no linealidad en el sistema permite cosechar a bajas frecuencias, aumentar el ancho de banda y mejorar significativamente la potencia de salida.Files
matecconf_csndd2014_01003.pdf.pdf
Files
(24 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:7624dcbc096921e31a1da610e19a546e
|
24 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نمذجة وتحليل آلة حصاد طاقة محاذاة أفقيًا
- Translated title (French)
- Modélisation et analyse d'un récupérateur d'énergie aligné horizontalement
- Translated title (Spanish)
- Modelado y análisis de una cosechadora de energía alineada horizontalmente
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2098871928
- DOI
- 10.1051/matecconf/20141601003
References
- https://openalex.org/W2019722923
- https://openalex.org/W2046610677
- https://openalex.org/W2046861067
- https://openalex.org/W2047348276
- https://openalex.org/W2103718913
- https://openalex.org/W2127031868
- https://openalex.org/W2128401319
- https://openalex.org/W2168372319