Пьезоэлектрический генератор электрической мощности

Пьезоэлектрический генератор электрической мощности

Ажиотаж в мире в отношении создания пьезоэлектрических источников энергии до недавнего времени не отличался большим уровнем изобретательских предложений. К примеру, учёные Израиля предлагают монтировать пьезоэлементы в дорожном полотне и применять энергию проезжающих автомобилей. В Японии пол одного из комнат метро покрыт пьезоэлементами. Эти и подобные им проекты генераторов напряжения не выдерживают никакой критики с экономической точки зрения.

Обстоятельство в следующем.
Смотрите кроме этого: Генератор чистоты от Toshiba Corporation

В последних числах Марта, в Токио, Toshiba Corporation представила собственное новое изобретение — портативный электрический генератор EWP-001, что создаёт водный раствор хлорноватистой кислоты в произвольных условиях и снабжает, тем самым, легкую и стремительную гигиену.EWP-001 представляет собой маленькое устройство, габаритами напоминающее простой чайник. Генератор, путём электролиза соли и воды, создаёт один литр не сильный водного раствора хлорноватистой кислоты за 3 60 секунд. Процесс сопровождается сигналами от LED-индикаторов:«готов к работе», «процесс» и «генерация закончен».

За один щелчок электрозажигалки, что продолжается приблизительно 0,1 наносекунды, выделяется мощность более 2 милионов ватт. Другими словами мощность за секунду равна 0,2 ватта. Если бы возможно было сделать 1000 щелчков в секунду, то взяли бы мощность 200 ватт. Мощность громадная, но как сделать 1000 щелчков в секунду.

Это нереально, но вот прижать пьезоэлемент к ровному вращающемуся колесу 20 и более тысяч раз возможно, возбуждая в нём ультразвуковые колебания.Это хотя бы обосновывает нижеприведенный рисунок (рис.1). Тридцать ватт отбираемой от пьезоэлемента мощности (ватт на грамм пьезоэлемента) в постоянном режиме при напряжении 300В хватало, дабы питать люминесцентную лампу.

Для этого энергия вращающегося колеса преобразовывается в изгибные ультразвуковые на данный момент на одном из финишей пакета Ланжевена, и после этого, за счёт пьезоэффекта, в электрические колебания высокой частоты.Другими словами, посредством пьезоэлементов возможно создавать не только электрические генераторы напряжения, но и генераторы мощности.Мысль применять пьезоэлектрический мотор в качестве генератора мощности (рис.2) продолжительно обходилась без внимания. Обстоятельство в том, что, в соответствии с данной идее, один тип колебаний принудительно обязан возбуждаться в одной из частей пьезоэлемента.

Эту часть назовём возбудителем. Для этого, кроме механического действия, употребляется отдельный источник питания. Второй тип колебаний обязан генерироваться в второй части пьезоэлемента, за счёт принудительного вращения ротора.

Эту часть пьезоэлемента назовём генератором.Опробования опытных образцов подтвердили возможность получения энергии в генераторе. Но мощность генератора должна быть многократно больше мощности отбираемой от источника питания возбудителя. В противном случае в таком генераторе ненужно.

Вот именно это продолжительно и не получалось.Только только относительно недавно Вячеслав светло синий, изобретатель пьезоэлектрического мотора, пенсионер, трудясь в своей квартире по окончании тщательной подборки материалов пьезоэлемента и контактных пар смог взять нужную мощность на нагрузке многократно больше, мощности, отбираемой от источника питания. Стало возмможно часть мощности генератора направить в возбудитель и убрать дополнительный источник питания.

Эту задачу он решал двумя методами.По первому методу измерял фазу и амплитуду на входе возбудителя и с помощь реактивных элементов подгоняли под такую же фазу и амплитуду напряжение на выходе генератора. Другими словами, как и в простых электрических генераторах выполнялись фазы баланса и условия амплитуды.

В то время, когда эти условия были выполнены, выход замыкался с входом.По второму методу напряжение с генератора преобразовывалось в постоянное напряжение, которым питался маломощный генератор и усилитель мощности переменного напряжения. По мере того, как удалось устойчиво приобретать нужную мощность в пределах 0,2 Ватта на грамм пьезоэлемента, Лавриненко обнаруживает увлекательный эффект, соизмеримый в физике с открытием, что он сформулировал так:В двух, совмещённых в одном теле, резонаторах взаимно перпендикулярных звуковых колебаний, с частотами резонанса смещёнными относительно друг друга для сдвига фаз между колебаниями при их возбуждении спонтанно генерируются взаимно поперечные колебания на частоте между упомянутыми резонансными частотами при фрикционном сотрудничестве тела с другим телом, к примеру, с вращающимся колесом.Другими словами, при фрикционном сотрудничестве упомянутых тел существует хорошая обратная сообщение.

Появление случайных колебаний образуют эллипс, размеры которого возрастают при вращении колеса. Подобным образом в электрическом усилителе напряжения, охваченной хорошей обратной связью спонтанно возбуждаются электрические колебания, и энергия источника постоянного напряжения преобразуется в переменное напряжение.

Зависимость этого напряжения от скорости вращения имеет форму, продемонстрированный на рис.3.Найденный эффект существенно упрощает идею создания пьезоэлектрических генераторов мощности, причем мощность в 5 ватт на грамм пьезоэлемента делается в полной мере настоящей. Будут ли они иметь преимущества перед электромагнитными генераторами возможно будет сообщить лишь со временем, по мере их изучения, не смотря на то, что о некоторых из них возможно сказать уже на данный момент.Отсутствие обмоток и меди – это надёжность в условиях повышенной влажности.

Отсутствие тяжёлых сплавов (железа и металлов меди) – это высокие удельные параметры. Приобретаемый на выходе высокочастотный сигнал, легко трансформируется под любую нагрузку. А основное преимущество, что для любых частот вращения колеса не нужно редуктор.

Достаточно только верно вычислить диаметр колеса.При неосуществимости применения солнечных батарей, пьезоэлектрические генераторы мощности, применяя энергию, мускул либо ветра, смогут их заменить, к примеру, для зарядки аккумуляторная батарей ноутбуков, планшетов и пр. Не смотря на то, что актуальность направления очевидна, для его развития требуется достаточная денежная помощь, которой, как и у большинства проектов отечественных государств, пока нет.

Случайная статья:

Вибрационный генератор электроэнергии


Похожие статьи:

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Обсуждение закрыто.