Publication detail

Mikrogenerátor jako mikromechanická soustava

HADAŠ, Z.

Original Title

Mikrogenerátor jako mikromechanická soustava

Czech Title

Mikrogenerátor jako mikromechanická soustava

Language

cs

Original Abstract

Obecnou motivací práce bylo hledání alternativ pro napájení bezdrátových zařízení. V úvodní části práce jsou proto analyzovány jednotlivé alternativy možných zdrojů elektrické energie pro tento účel a jsou stručně vymezeny oblasti jejich použití. Z uvedeného je zřejmé, že použití galvanických článků a akumulátorových baterií není pro řadu aplikací nejvhodnějším řešením. Z výsledků analýzy se jako nejvhodnější nabízí řešení uvedeného problému novým zařízením, které vyrábí elektrickou energii z některé formy všudypřítomné okolní energie. V každém prostředí se totiž nachází okolní energie v určité formě, která je vhodná k přeměně na elektrickou energii. Jedná se např. o solární energii, energii teplotního gradientu, energii proudících tekutin, atd. Ve většině strojních soustav, které jsou předmětem výzkumu na školicím pracovišti, se vyskytují mechanické vibrace. Je nepochybné, že tyto vibrace patří k vhodným okolním zdrojům, jejichž mechanická energie je taktéž využitelná pro výrobu elektrické energie. S využitím tohoto principu lze tedy navrhovat různá autonomní zařízení, např. pasivní bezdrátové senzory různých fyzikálních veličin s vlastním, tedy nezávislým napájením. Tato práce je soustředěna na analýzu a návrh vibračního mikrogenerátoru, vyrábějícího elektrickou energii z mechanické energie okolních vibrací. Tento vibrační mikrogenerátor by měl sloužit jako zdroj elektrické energie s výkonem minimálně 1 mW, který je postačující pro napájení nejrůznějších bezdrátových senzorů. Vibrační mikrogenerátor musí být konstruován tak, aby jeho resonanční frekvence byla shodná s frekvencí okolních vibrací. Řešený vibrační mikrogenerátor je koncipován jako lineární generátor s pohyblivým magnetickým budicím obvodem a pevnou cívkou kotvy. Při odpovídajícím mechanickém naladění vibračního mikrogenerátoru způsobí okolní vibrace relativní kmitavý pohyb magnetického budicího obvodu mikrogenerátoru vůči pevné cívce, ve které se podle Faradayova zákona elektromagnetické indukce indukuje elektrické napětí. Celkové rozměry mikrogenerátoru by měly odpovídat požadovanému generovanému výkonu při zadané frekvenci vibrací.

Czech abstract

Obecnou motivací práce bylo hledání alternativ pro napájení bezdrátových zařízení. V úvodní části práce jsou proto analyzovány jednotlivé alternativy možných zdrojů elektrické energie pro tento účel a jsou stručně vymezeny oblasti jejich použití. Z uvedeného je zřejmé, že použití galvanických článků a akumulátorových baterií není pro řadu aplikací nejvhodnějším řešením. Z výsledků analýzy se jako nejvhodnější nabízí řešení uvedeného problému novým zařízením, které vyrábí elektrickou energii z některé formy všudypřítomné okolní energie. V každém prostředí se totiž nachází okolní energie v určité formě, která je vhodná k přeměně na elektrickou energii. Jedná se např. o solární energii, energii teplotního gradientu, energii proudících tekutin, atd. Ve většině strojních soustav, které jsou předmětem výzkumu na školicím pracovišti, se vyskytují mechanické vibrace. Je nepochybné, že tyto vibrace patří k vhodným okolním zdrojům, jejichž mechanická energie je taktéž využitelná pro výrobu elektrické energie. S využitím tohoto principu lze tedy navrhovat různá autonomní zařízení, např. pasivní bezdrátové senzory různých fyzikálních veličin s vlastním, tedy nezávislým napájením. Tato práce je soustředěna na analýzu a návrh vibračního mikrogenerátoru, vyrábějícího elektrickou energii z mechanické energie okolních vibrací. Tento vibrační mikrogenerátor by měl sloužit jako zdroj elektrické energie s výkonem minimálně 1 mW, který je postačující pro napájení nejrůznějších bezdrátových senzorů. Vibrační mikrogenerátor musí být konstruován tak, aby jeho resonanční frekvence byla shodná s frekvencí okolních vibrací. Řešený vibrační mikrogenerátor je koncipován jako lineární generátor s pohyblivým magnetickým budicím obvodem a pevnou cívkou kotvy. Při odpovídajícím mechanickém naladění vibračního mikrogenerátoru způsobí okolní vibrace relativní kmitavý pohyb magnetického budicího obvodu mikrogenerátoru vůči pevné cívce, ve které se podle Faradayova zákona elektromagnetické indukce indukuje elektrické napětí. Celkové rozměry mikrogenerátoru by měly odpovídat požadovanému generovanému výkonu při zadané frekvenci vibrací.

Documents

BibTex


@phdthesis{BUT66821,
  author="Zdeněk {Hadaš}",
  title="Mikrogenerátor jako mikromechanická soustava",
  annote="Obecnou motivací práce bylo hledání alternativ pro napájení bezdrátových zařízení. V úvodní části práce jsou proto analyzovány jednotlivé alternativy možných zdrojů elektrické energie pro tento účel a jsou stručně vymezeny oblasti jejich použití. Z uvedeného je zřejmé, že použití galvanických článků a akumulátorových baterií není pro řadu aplikací nejvhodnějším řešením.
Z výsledků analýzy se jako nejvhodnější nabízí řešení uvedeného problému novým zařízením, které vyrábí elektrickou energii z některé formy všudypřítomné okolní energie. V každém prostředí se totiž nachází okolní energie v určité formě, která je vhodná k přeměně na elektrickou energii. Jedná se např. o solární energii, energii teplotního gradientu, energii proudících tekutin, atd. Ve většině strojních soustav, které jsou předmětem výzkumu na školicím pracovišti, se vyskytují mechanické vibrace. Je nepochybné, že tyto vibrace patří k vhodným okolním zdrojům, jejichž mechanická energie je taktéž využitelná pro výrobu elektrické energie. S využitím tohoto principu lze tedy navrhovat různá autonomní zařízení, např. pasivní bezdrátové senzory různých fyzikálních veličin s vlastním, tedy nezávislým napájením.
Tato práce je soustředěna na analýzu a návrh vibračního mikrogenerátoru, vyrábějícího elektrickou energii z mechanické energie okolních vibrací. Tento vibrační mikrogenerátor by měl sloužit jako zdroj elektrické energie s výkonem minimálně 1 mW, který je postačující pro napájení nejrůznějších bezdrátových senzorů. Vibrační mikrogenerátor musí být konstruován tak, aby jeho resonanční frekvence byla shodná s frekvencí okolních vibrací. Řešený vibrační mikrogenerátor je koncipován jako lineární generátor s pohyblivým magnetickým budicím obvodem a pevnou cívkou kotvy. Při odpovídajícím mechanickém naladění vibračního mikrogenerátoru způsobí okolní vibrace relativní kmitavý pohyb magnetického budicího obvodu mikrogenerátoru vůči pevné cívce, ve které se podle Faradayova zákona elektromagnetické indukce indukuje elektrické napětí.
Celkové rozměry mikrogenerátoru by měly odpovídat požadovanému generovanému výkonu při zadané frekvenci vibrací.
",
  address="VUTIUM",
  chapter="66821",
  institution="VUTIUM",
  year="2007",
  month="april",
  publisher="VUTIUM",
  type="dissertation"
}