2013 Fiscal Year Research-status Report
磁歪材料を用いた低周波振動対応型環境発電における設計指針の標準化
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25420925
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
山本 佳男 東海大学, 工学部, 教授 (20272114)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 磁歪材料 / 環境発電 / エナジーハーベスティング / 振動発電 / Terfenol-D |
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| Research Abstract |
本年度の補助金は、研究室に加振実験環境を整備するための物品購入に主に使用した。この加振実験装置の導入により、数ヘルツ～数百ヘルツにおける振動加振実験が簡単に行えるようになった。従来から保有する発電機に加え、新しくさらに小型の発電機を作成するとともに、発電機の評価環境の整備も行った。環境発電用の評価ボードを２機購入し、現在発電したエネルギーをその評価ボードに蓄電する準備を進めている。
発電効率の最適化を図るために、回路抵抗の値と超磁歪材料に加える予荷重の値を色々変えて発電実験を行ったところ、使用する電気抵抗は300～450Ω、予荷重は８MPaが最適条件となることを確認できた。今回得られた成果については、5月末に富山で開催される日本機械学会主催の「ロボットメカトロニクス講演会2014」にて発表する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
加振実験の環境を研究室内に整えることにより、試作品の評価を直ちに実施できるようになった。発電効率を最適化するための条件（使用抵抗、予荷重）についても実験を通じて検証することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
発電機の小型化と発電効率のさらなる向上を目指し、新たな試作開発を進める予定である。発電量の大きさから考えると、外部の振動エネルギーが発電機内部の超磁歪材料に衝撃力として伝達されることが最も望ましいと考えられるため、それを可能にする発電機の構造について検討をしていく必要がある。
さらに、共振を利用する発電方式は、発電量を多く取れる利点を有する反面、利用可能な振動周波数がその共振周波数に限定されるという欠点もある。それでは振動周波数の種類の数だけ個別の発電機を準備する必要があり現実的でない。
そこで、ある程度の幅のある周波数領域で使用可能な発電機の開発も併せて進めていく必要がある。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
実験補助に充当する予定だったところ、予定より使用額が少なく済んだため残額を生じた。
2014年度の実験補助費として使用する予定である。
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