طراحی و ساخت ژنراتور پیزوالکتریک با محرک انسانی

«طراحی و ساخت ژنراتور پیزوالکتریک با محرک انسانی» عنوان پایان نامه ایست که در دانشگاه رازی ارائه شده است.

به گزارش «انرژی امروز»، در چکیده این پایان نامه آمده است: رشد تکنولوژی در ساخت مدارات الکترونیکی، امکان طراحی و ساخت ابزارهای الکترونیکی با مصرف بسیار کم و ابعاد کوچک را فراهم کرده است. تا امکان استفاده راحت تر و طولانی تر از آنها فراهم شود.

در حال حاضر انرژی مورد نیاز تجهیزات الکترونیکی قابل حمل و پوشیدنی از طریق انواع باتری ها فراهم می شود. اما پیشرفت تکنولوژی با تحقق ابزارهای الکترومکانیکی با مصرف مداوم باعث شده تا باتری مورد استفاده سهم بزرگی را در ابعاد کل سیستم و مدت کارکرد محدود داشته باشد. سیستم های مرتبط با بدن انسان به صورت پوشیدنی، نصب شونده و قابل حمل می توانند از منابع انرژی که به صورت فیزیولوژیک در بدن وجود دارند به عنوان منابعی برای برداشت انرژی استفاده کنند. برداشت کننده های مکانیکی برای استفاده از این نوع انرژی در سه گروه الکترواستاتیک، الکترومگنتیک و پیزوالکتریک قرار می گیرند. با حفظ ابعاد و شرایط برابر برای برداشت کننده های مکانیکی، راندمان برداشت انرژی مواد پیزوالکتریک از لحاظ عملی بیشتر می باشد.

در این پایان نامه، طراحی و ساخت ژنراتور پیزوالکتریک با محرک راه رفتن مورد بررسی قرار گرفته است. پلیمرهای پیزوالکتریک به صورت تیر یکسر گیردار روی صفحه ثابت زانوبند قرار گرفته اند. با حرکت راه رفتن، صفحه متحرک به چرخش درآمد که این چرخش، باعث برخورد میخ های صفحه متحرک به پلیمر ها و ارتعاش همزمان آنها شد.

برای برداشت انرژی مطلوب و حرکت روان مکانیزم، سرعت راه رفتن طبیعی فرض شد. از مدار استاندارد DC به منظور تبدیل ولتاژ متناوب پیزوالکتریک به ولتاژ مستقیم استفاده شده است. نتایج نشان داد که بهترین حالت برای برداشت انرژی از پلیمرهای پیزوالکتریک، قرار گرفتن آنها به صورت دو دسته 5 تایی و به شکل تیر یکسر گیردار روی صفحه ی ثابت زانوبند است. بیشترین مقدار ولتاژ DC بدون مقاومت بار، در حرکت راه رفتن 44 ولت به دست آمد. بیشینه توان و چگالی توان در مقاومت بارkΩ 13000 برداشت شد که میزان آن به ترتیب برابر با mW 0.078 و mW cm3 0.14 به دست آمد.

واژگان کلیدی: حرکت راه رفتن، پیزوالکتریک، مدار استانداردDC

نویسنده: محسن سرمستی

استاد راهنما: اکرم خدایاری . صابر محمدی

استاد مشاور: سیدوهاب‌الدین مکی

سال انتشار: زمستان 95

ارتباط با استاد راهنما: a.khodayari@razi.ac.ir

لینک دریافت پایان نامه: