モータ自転型ジャイロ発電機の自己増速特性

论文库
论文库
论文库
1058
文章
0
评论
2021年10月22日23:45:59 评论
1 緒言
今日, IoTIoTIoT社会に向けて環境発電デバイスへの要求が高 まっており, 盛んに研究が行われている .環境発電の方式 の一つには振動発電がある.他環境方式比して, の一つには振動発電がある.他環境方式比して, 使用場所の制限が 少ないこと,利可能潜在エネルギ使用場所の制限が 少ないこと,利可能潜在エネルギ多いことに利点がある. しか,振動発電では しか,振動発電では 慣性力が お もりの大きさに依存し, 例えば腕時計発電機では 10 [μ W]程度しか発電なった 1).慣性力を増大させる方法 として, 2000200020002000年頃からジャイロ効果を用いる発電機が開 発されている.おもりを自転せことで,見かけの質量 発されている.おもりを自転せことで,見かけの質量 発されている.おもりを自転せことで,見かけの質量 を 2桁程度大きくする. ロータ重量 200 [kg ],全長 ,全長 4[m], 機械出力 250 [W]の波力発電 機試作例がある,械の波力発電 機試作例がある,械気変換効率が低く,実用に至ってい な2).
筆者らは以前に,モータ自転 筆者らは以前に,モータ自転 型ジャイロ発電 機におい て, 直径 100 [mm ]のロータで 1.81.81.8[W]の発電を確認した 3).た だし,自転のエネルギを外部電源から供給一定回時 だし,自転のエネルギを外部電源から供給一定回時 だし,自転のエネルギを外部電源から供給一定回時 の特性みを考察した.
本研究 では,歳差運動発電した力を自転に帰還する では,歳差運動発電した力を自転に帰還する 方法を提案する.これにより外部電源が不要となだけで 方法を提案する.これにより外部電源が不要となだけで なく,発電エネルギが自転を増速しジャイロ効果大 なく,発電エネルギが自転を増速しジャイロ効果大 なく,発電エネルギが自転を増速しジャイロ効果大 し,さらに発電量が増大する正帰還系とな.自転速度は し,さらに発電量が増大する正帰還系とな.自転速度は し,さらに発電量が増大する正帰還系とな.自転速度は 発電圧が自転モータの逆起に一致するまで増大るので,上限自転速度を如何にして高めかつくそこ るので,上限自転速度を如何にして高めかつくそこ るので,上限自転速度を如何にして高めかつくそこ に達するかが発電機の出力増大を決定.本研究では, に達するかが発電機の出力増大を決定.本研究では, 上限速度を高めるた,帰還電圧の昇提案す. 上限速度を高めるた,帰還電圧の昇提案す. さら には,昇圧比を動的変化させることで歳差イン ピーダには,昇圧比を動的変化させることで歳差イン ピーダスが制御でき,発電量最大化る スが制御でき,発電量最大化る ことを計算により示 す. ついで,実験により昇圧比制御の妥当性を検証する. ついで,実験により昇圧比制御の妥当性を検証する最後に,小型化した場合の性能を計算より見積もる.
2 ジャイロ発電機の原理 ジャイロ発電機の原理 ジャイロ発電機の原理 ジャイロ発電機の原理
発電機の構成を Fig. 1Fig. 1Fig. 1Fig. 1Fig. 1Fig. 1に示す.ロータと二重ジンバルから なる.ロータをモで回転し,外ジン バルを揺動すると, 内ジンバルに歳差トクが加わり回転を行う. ギア で増速し, 磁石を回転し,コイルに発電する. 発電 電力は,整流 ,昇圧 しモータに返す.るとロの 自転速度が 増大し,ジャイ ロ効果が増 大し,歳差角速度が増発電量する正 帰還となる. 実用上は自 転速度を一定に 保ち,残りは外部貯めるか利用すことになが,本研究ではべて増速用し,その特性を調べる. 発電 電力はフライホール池と して蓄え られ る.
Fig. Fig. Fig. 1 Configuration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generatorConfiguration of gyro generator
3 理論
3.1 理論計算
ジャイロ発電の解析には, Fig. 2 Fig. 2Fig. 2 Fig. 2の方程式群を連立し, の方程式群を連立し, の方程式群を連立し, の方程式群を連立し, の方程式群を連立し, の方程式群を連立し, の方程式群を連立し, の方程式群を連立し, の方程式群を連立し, 数値計算により解く. ただし一部の式を省いてる.
(1) (1):入力の強制振動 .(2)(17)(2)(17)(2)(17) (2)(17)(2)(17):ロータの傾斜および自 転の運動方程式. (3)(4)(15)(16)(3)(4)(15)(16)(3)(4)(15)(16) (3)(4)(15)(16) (3)(4)(15)(16)(3)(4)(15)(16) (3)(4)(15)(16)(3)(4)(15)(16):モータのギアによる角速 度とトルク変換. (5)(6)(13)(14) (5)(6)(13)(14) (5)(6)(13)(14)(5)(6)(13)(14) (5)(6)(13)(14)(5)(6)(13)(14) (5)(6)(13)(14)(5)(6)(13)(14)(5)(6)(13)(14):モータの電気機械変換. (7)(12) (7)(12) (7)(12)(7)(12):発電側及び自転回路の式. (8)(9) (8)(9) (8)(9)(8)(9):整流回路の 式. (10)(11) (10)(11)(10)(11) (10)(11)(10)(11):昇圧回路の式.
記号 A:振幅, :振幅, :振幅, :振幅, ω:角速度, :角速度, :角速度, :角速度, :角速度, τ:トルク, :トルク, :トルク, :トルク, :トルク, k:ばね定数, :ばね定数, :ばね定数, :ばね定数, :ばね定数, :ばね定数, θ: 角変位, n:ギア比, :ギア比, :ギア比, :ギア比, :ギア比, η:ギア効率, :ギア効率, :ギア効率, :ギア効率, :ギア効率, :ギア効率, K:トルク定数, :トルク定数, :トルク定数, :トルク定数, :トルク定数, :トルク定数, :トルク定数, I:電流, :電流, :電流, :電流, V:電圧, R:電気抵抗, N:昇圧比. :昇圧比. :昇圧比. :昇圧比. :昇圧比.
添え字 z:歳差軸, Y:傾斜 軸, s,xs,xs,x:自転軸, pm :発電モ ータ, pg :発電 ギア ,sm :自転モータ, :自転モータ, :自転モータ, :自転モータ, :自転モータ, :自転モータ, :自転モータ, sg :自転ギア, ri: 整流回路への入力, rb:昇圧回路への入力, :昇圧回路への入力, :昇圧回路への入力, :昇圧回路への入力, :昇圧回路への入力, :昇圧回路への入力, :昇圧回路への入力, :昇圧回路への入力, :昇圧回路への入力, :昇圧回路への入力, bo :昇圧回路の 出力, sbf :ロータの摩擦トルク. :ロータの摩擦トルク.
Fig. 2 Fig. 2 Fig. 2 Fig. 2 Fig. 2 Equation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generatorEquation set of gyro generator (17) (6) (13) (14)NS NS (15) Boostcircuit (7) (8) (9) (11) (12)
2/4
3.2 昇圧による自転速度の増大
ロータの自転速度が高いほどジャイロ効果が増大し,発
電量が増大する.しかし自転速度が増大すると自転モータ
の逆起電圧が増大し,発電電圧より高くなると電力の帰還
ができなくなる.そこで,本発電機では,発電モータの電
圧をFig. 3 のようにDCDC コンバータで昇圧する.
  • 微信客服
  • 微信扫一扫
  • weinxin
  • QQ客服
  • QQ扫一扫
  • weinxin
论文库
  • 本文由 发表于 2021年10月22日23:45:59
  • 转载请务必保留本文链接:http://www.lunwenku.com/riyu/xslwxz/551/
日语硕士论文/修士论文代写服务 日语论文

日语硕士论文/修士论文代写服务

日语硕士论文/修士论文由本站签约论文老师负责写作,与本站签约为客户进行代写的均为国内外重点大学老师或教授,均有留学经历及多年论文写作经验,可确保论文的质量,完全根据客户的题目和要求进行代写并根据需要提...
匿名

发表评论

匿名网友 填写信息

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: