TY  - THES
A3  - Sextro, Walter
A3  - Wallaschek, Jörg
AB  - „Energy Harvester“ wandeln Umgebungsenergie in nützliche elektrische Energie. Zur Berechnung der elektromechanischen Charakteristik eines piezoelektrischen „Energy Harvesters“ wird ein auf Materialeigenschaften, Geometrie und Randbedingungen basierendes analytisches Modell vorgestellt. Dieses dient als Basis für ein weiteres Modell, welches den Betrieb eines autonomen Systems beschreibt. Die theoretischen Arbeiten werden mit Laborversuchen validiert. Es zeigt sich, dass der piezoelektrische Harvester im eingeschwungenen Zustand durch den Gleichrichtungsvorgang zwei abwechselnde Lastzustände erfährt. Dies führt zu nichtlinearem Verhalten des Harvesters, besonders wenn die angeschlossene Last eine geringe Impedanz hat. Desweiteren zeigen die Ergebnisse, dass ein solches autonomes System effizient arbeitet, wenn es an eine Last mit hoher Impedanz angeschlossen ist und bei einer der Antiresonanzfrequenz des piezoelektrischen Harvesters entsprechenden Frequenz angeregt wird.Das Modell des autonomen Systems wird auf ein System mit mehreren piezoelektrischen Wandlern erweitert. Zur praktischen Implementierung eines solchen Systems wird eine Technik zur Frequenzeinstellung eingeführt, da die optimalen Betriebsfrequenzen der einzelnen Wandler aufeinander abgestimmt werden müssen. Die Einstellung erfolgt, indem die Entfernung zwischen zwei Permanentmagneten und damit deren Anziehungskraft, welche die Steifigkeit des Harvesters beeinflusst, angepasst wird. Diese Technik zur Frequenzeinstellung wird modelliert und experimentell validiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Frequenzeinstellung mittels Permanentmagneten eine einfache und zugleich effektive Lösung für das Problem der Frequenzanpassung piezoelektrischer „Energy Harvester“ darstellt.
AU  - Ashtari, Waleed al-
DA  - 2013
DP  - Universität Paderborn
LA  - eng
N1  - Tag der Verteidigung: 16.09.2013
N1  - Paderborn, Univ., Diss., 2013
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2013
T2  - Fakultät für Maschinenbau
TI  - Model based enhancement of an autonomous system with a piezoelectric harvester
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-12205
Y2  - 2026-01-13T22:15:40
ER  -