Restoring the passivity of shunt damping circuits based on the synthetic inductance by thermal energy harvesting
PBN-AR
Instytucja
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki (Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie)
Informacje podstawowe
Główny język publikacji
EN
Czasopismo
Mechanics / AGH University of Science and Technology
ISSN
1734-8927
EISSN
Wydawca
Akademia Górniczo Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
DOI
Rok publikacji
2013
Numer zeszytu
1
Strony od-do
21--29
Numer tomu
32
Link do pełnego tekstu
Identyfikator DOI
Liczba arkuszy
0.64
Autorzy
Streszczenia
Język
EN
Treść
For decades people have used ambient energy, e.g., that of rushing streams or wind to obtain usable power. Starting with very low energy conversion, through constant development we have now reached the stage of extensive possibilities of harvesting the energy from the environment we live in. Today, there exist almost unconstrained opportunities to energize a broad spectrum of devices by energy available almost anywhere and of whichever form. One of the great advantages of energy harvesting is to make small electronic devices autonomous eliminating the need of power supply and maintenance. Shunt damping systems are unfavorably influenced by the size and mass of the coil inductors. While substituting bulky inductors with synthetic inductors one losses the passivity of the system gaining its practicability. Nevertheless, in order to outperform the actively driven systems, it is indispensable to return the passive properties of the system maintaining its performance. This paper presents the feasibility study of powering the passive shunt damping devices by the work that is lost irrevocably in a bearing node. The heat generated in a bearing is converted via the thermoelectric phenomenon and then used to power the synthetic inductance circuitry. In the paper it is shown that the required power levels can be satisfied by the thermoelectric generator paired to a moderately loaded bearing.
Język
PL
Treść
Od zawsze ludzie wykorzystywali energię dostępną w ich otoczeniu i przekształcali ją w użyteczną pracę mechaniczną. Stopniowo priorytetowym zadaniem stało się pozyskiwanie energii w formie energii elektrycznej. Z początku niewielka sprawność i koszt inwestycyjny nie pozwalał na szerokie wykorzystanie technik pozyskiwania energii, dzisiaj stajemy przed niespotykanym wcześniej zapotrzebowaniem na energię, a przede wszystkim mamy możliwość generowania energii ze źródeł różnego typu i wielkości dostępnych w naszym otoczeniu. Technika pozyskiwania (zbierania) energii oferuje szeroki potencjał możliwości zasilania urządzeń elektronicznych małych mocy, przekształcając je w jednostki autonomiczne niewymagające zasilania ani okresowej wymiany magazynu energii. Technika tłumienia drgań z wykorzystaniem materiałów piezoelektrycznych ograniczona jest przez wymaganą synchronizację drgań konstrukcji i obwodu rezonansowego, która niesie za sobą konieczność użycia cewek indukcyjnych o znacznych wymiarach gabarytowych i masie. Istnieje możliwość zastąpienia tych elementów przez sztuczną indukcyjność realizowaną jako układ elektroniczny za pomocą wzmacniaczy operacyjnych kosztem utraty pasywnego charakteru metody. W artykule zaprezentowano studium wykonalności układu tłumienia drgań wykorzystującego sztuczną indukcyjność, ale zasilaną ze źródła energii pozyskiwanej ze strat cieplnych łożyska. Artykuł udowadnia, że dla szerokiego spektrum przypadków połączenie techniki pozyskiwania energii oraz techniki wykorzystujących bierne obwody (shunt damping) jest korzystne.
Cechy publikacji
original article
peer-reviewed
Inne
System-identifier
idp:078569
CrossrefMetadata from Crossref logo
Cytowania
Liczba prac cytujących tę pracę
Brak danych
Referencje
Liczba prac cytowanych przez tę pracę
Brak danych