طراحی، ساخت و تحلیل مکانیزم برداشت انرژی از ارتعاشات سیستم تعلیق موتورسیکلت

Abstract

فرایند به‌دست آوردن انرژی موجود در محیط و تبدیل آن به انرژی الکتریکی قابل استفاده، برداشت انرژی نامیده می­شود. مواد پیزوالکتریک و ابزارهای الکترومغناطیس از روش­های اصلی برداشت انرژی هستند که در این پژوهش از هر دو روش استفاده شده است. در چند سال گذشته تحقیقات زیادی در این حوزه و به‌طور خاص استحصال انرژی از ارتعاشات محیطی صورت گرفته است. در این مقاله، مکانیزمی برای تولید الکتریسیته از ارتعاشات سیستم تعلیق یک موتورسیکلت ارائه می‌گردد. ناهمواری سطح جاده یک ورودی اتفاقی به سیستم تعلیق موتورسیکلت وارد می­نماید که موجب ارتعاش آن و اجزای متصل می‌گردد. برای شناسایی طیف فرکانسی و محاسبه فراوانی فرکانسی از دستگاه آنالایزر ارتعاشی استفاده شده و سیگنال­های ارتعاشی از جاده گرفته شده است. با بررسی داده­های گرفته شده فرکانس 15هرتز، بیشترین فراوانی را در طیف فرکانسی برای موتورسیکلتی که با سرعت 30 کیلومتر بر ساعت در حرکت است، دارد. این فرکانس به عنوان فرکانس رزونانس مکانیزم الکترومغناطیس درنظر گرفته شده است. مکانیزم پیزوالکتریک به‌صورتی درنظر گرفته شده که در فرکانس­های بالاتر رزونانس داشته باشد به­گونه­ای که سیستم برداشت انرژی در بازه وسیع­تری از طیف فرکانسی خروجی الکتریکی داشته باشد. سیستم در مقیاسی که قابلیت استفاده در یک موتورسیکلت نمونه را داشته باشد، ساخته شده است. سیستم به­طور آزمایشگاهی تست گردیده و توان خروجی آن در بازه فرکانسی صفر تا 50 هرتز به‌دست آمده است.