带质量块的微型压电式风能采集器研究

基于风致振动机理的微型风能采集器可以将风能转换为电能,在无线传感等领域具有广阔应用前景。漩涡脱落频率与风速成正比,当漩涡脱落频率与微型风能采集器固有频率接近时,采集器有较高输出功率,因此为了在低风速环境应用风能采集器,需要降低其固有频率。引入质量块可以降低微型压电式风能采集器的固有频率,使其在较低风速下产生较高输出功率。为了预测带质量块的微型悬臂梁压电式风能采集器的固有频率,基于集总参数建模方法得到了固有频率解析表达式。实验结果表明,对于所制作的风能采集器原理样机,质量块的引入使其临界风速由17.2 m/s降低为13.5 m/s。