주파수 가변용 외팔보형 압전발전기의 발전특성 (Generating Characteristics of a Cantilever Type Piezoelectric Generator for Changeable Frequency)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 24권 / 11호 / 865 ~ 869페이지
· 저자명 : 정성수, 박충효, 강신출, 김종욱, 임정훈, 김명호, 박태곤

초록

외팔보형 압전 발전장치는 구조가 간단하며 제작이 쉽고 보의 횡진동으로 인해 변위가 큰 장점을 가지고 있다. 또한 발전기의 고유주파수를 쉽게 가변시킬 수 있을 뿐 아니라 두께와 폭, 길이 등을 변화시킴으로써 출력 특성도 증가시킬 수 있다. 특히 길이에 따라 고유주파수는 아주 급격히 변화하는 결과를 보인다. 그리하여 탄성체의 길이를 변화시킴으로써 발전기의 고유주파수를 폭넓게 제어할 수 있다.
본 논문에서는 설계된 외함의 슬라이드를 이용하여 고유주파수를 가변시킬 수 있는 발전기를 설계한 후 제작하였다. 그리고 유한요소해석 프로그램을 통해 출력 특성을 시뮬레이션하였고 진동실험을 수행하여 그 결과를 검증하였다. 결과적으로 어떠한 주파수의 외력이 인가되어도 공진현상으로 인하여 최대 출력이 발생되었다.

영어초록

A cantilever-type piezoelectric generator has advantages of simple structure, ease of fabrication and large displacement by transverse vibration of a beam. It is easy to control the natural frequency, and also possible to increase the output power by changing the length, width, and thickness of the generator.
In particular, the length increases, the natural frequency sharply decreases, and vice versa. Hence, the natural frequency can widely be controlled by using change in the length of elastic body. In this paper,the generator was designed and fabricated to change natural frequency using the slides of the case. In addition, the generating characteristics were confirmed through finite element analyses and vibration experiment. As a result, the maximum output characteristics could be generated due to resonance phenomenon although any frequency of external force was applied.

참고자료

· 없음