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2008 年度 実績報告書

状態監視センサ用マイクロピエゾジェネレータシステムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 19560231
研究機関神戸大学

研究代表者

安達 和彦  神戸大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30243322)

キーワード状態監視 / スマート構造 / 圧電素子 / 振動発電 / 圧電発電 / エネルギハーベスト / 不つり合い振動 / 回転機械
研究概要

平成19年度に試作した片持ちはり型の振動発電機構(マイクロピエゾジェネレータ)の振動発電性能の実験的評価を完了し、以下の成果を得た。
1.国際規格ISO10816-1「回転機械の非回転部分の振動」のクラスI機器(15kW以下の電動機)で新設時の振動許容値上限(7.1×10^<-4>(m/s))に対応する振動レベルを振動入力とみなし、片持ちはり型の振動発電機構の発生電力を評価した。
2、平成19年度に試作した振動発電機構は共振周波数26(Hz)で減衰比約0.008の共振特性を有していて、上記振動レベルで26(Hz)の定常加振条件で、18μWの電力発生を実現した。
3、微小電力を生成する本振動発電は、発電量を測定する計測機材の内部抵抗が影響する。そこで本研究では、計測機器の内部抵抗を加味して電力測定を行うと共に、計測機器の内部抵抗を含めた発電シミュレーションモデルを構築し、計測結果とシミュレーション結果が良好に一致する成果を得た。構築した発電シミュレーションモデルを用いることで、今後、振動発電機構を状態監視システムに組み込むことが容易になる。
4、上記の平成20年度の成果は、平成21年9月末開催のアメリカ機械学会 スマート材料・適応構造・統合システム国際会議(SMASISO9)他国内外で発表予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] A Preliminary Study of Piezoelectric Vibration Energy Harvester for Vibration Condition Monitoring Applications of Rotating Machinery2008

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Adachi
    • 雑誌名

      Proceedings of SMASIS08 2008 ASME Conference on Smart Materials Adaptive Structures and Integrated Systems なし

      ページ: SMASIS08-483

    • 査読あり
  • [学会発表] 圧電コンポジットを利用した振動発電装置の発電特性評価2009

    • 著者名/発表者名
      安達和彦
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部第84期定時総会講演会
    • 発表場所
      近畿大学(東大阪市)
    • 年月日
      2009-03-16
  • [学会発表] 圧電コンポジットを利用した機械共振機構による振動エネルギー回生に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      安達和彦
    • 学会等名
      日本機械学会機械力学計測制御部門講演会第7回評価・診断に関するシンポジウム
    • 発表場所
      新都心ビジネス交流プラザ(さいたま市)
    • 年月日
      2008-11-26

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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