微型抗磁悬浮振动能量采集器结构分析与实验

苏宇锋¹，叶志通¹，段智勇²，张利峰³

1. 郑州大学机械工程学院2. 郑州大学物理工程学院3. 北京华信东方科技有限公司

摘 要：研究了一种基于抗磁悬浮原理的微型振动能量采集器,自上而下主要由提升永磁体、上热解石墨板、悬浮永磁体和下热解石墨板组成,在上、下热解石墨板上电镀有铜线圈,利用电磁感应原理将悬浮永磁体的振动能量转化为电能。通过有限元分析软件COMSOL Multiphysics TM对能量采集器整体结构尺寸进行仿真计算,并与实验结果进行对比,得到最大仿真误差为8.2%,可以作为能量采集器结构设计的依据,根据悬浮永磁体周围磁场分布情况,得到了铜线圈的最佳布置方案。通过对能量采集器的振动模型进行分析,得到能量采集器输出的峰值电压为22.5mV,为能量采集器的进一步应用打下坚实基础。

关键词：能量采集器;抗磁悬浮;磁力;抗磁力;实验验证;