脱涡致振式压电风力发电机性能分析与试验

作者：阚君武; 吕鹏; 王进; 张忠华; 范春涛; 王淑云

来源：农业机械学报, 2021, 1-8.

• 脱涡致振
• 压电
• 风力发电机
• 农业状态监测系统
• 迎风角

为满足农业传感监测系统的供电需求，减少化学电池对水和土壤的污染，提出了一种脱涡致振式压电风力发电机，并从理论和试验两方面进行研究。建立脱涡致振式压电风力发电机的理论模型并进行仿真分析，研究迎风角、压电振子长度及风速对压电振子变形量的影响规律，并对发电机样机进行测试试验，结果表明，不同风速下均存在两个最佳迎风角使发电机输出电压较大，压电振子长度为60、78 mm、风速为7.6、11.6、12.4 m/s时的两个最佳迎风角分别为（35°，135°）、（45°，125°）、（50°，120°）和（35°，120°）、（40°，115°）、（45°，110°）。当迎风角为120°时存在最佳风速使发电机输出电压达到最大；随着压电振子长度增加最佳风速由12.4 m/s减小到8.4 m/s，其对应的最大输出电压则从16.6 V变化到16.8 V。外接电阻为150 kΩ，迎风角为30°时，试验测得的最大输出功率为1 mW。故根据实际风速范围确定合理的迎风角及压电振子长度可提高发电机的发电能力。

• 单位
  浙江师范大学