Енергогенеруюча плитка з електромашинним вузлом на базі крокових двигунів

Abstract

Розробка альтернативних малопотужних поновлюваних джерел електроенергії, які не впливають на навколишнє середовище (зелені джерела енергії) є актуальним науково-технічним завданням. Для його вирішення розглядаються і застосовуються цілі комплекси заходів. При цьому використовуються різноманітні методи і способи перетворення різних видів енергії в електричну. Актуальними є ті системи і пристрої, які можуть легко бути змонтовані і встановлені в будь-якому місці. Такі поновлювані джерела енергії повинні частково або повністю покрити потреби в електроенергії певного об'єкту. Метою роботи є дослідження процесу генерації електроенергії енергогенеруючою плиткою – альтернативним, поновлюваним джерелом електроенергії – в залежності від кількості крокових двигунів та схеми їх підключення в електромашинному вузлу. Використовувались методи проведення та обробки експериментальних досліджень, методи теорія електроприводу та методи розрахунку електричних кіл. Розроблено дослідний зразок енергогенеруючої плитки з електромашинним вузлом, який може працювати з одним або двома кроковими двигунами для генерації електроенергії. Представлено результати експериментальних досліджень у вигляді осцилограм залежності напруги від часу. За отриманими експериментальними даними проведено їх обробку та аналітичні обчислення, результати яких представлені у вигляді графіків залежності потужності від часу. Визначено, що підключення двох крокових двигунів до електромашинного вузла енергогенеруючої плитки дозволяє підвищити значення згенерованої електроенергії приблизно в 3,9 рази. Один крок на енергогенеруючу плитку генерує в середньому 1,16 Вт електроенергії. Визначено, що кількість згенерованої енергії в більшій мірі залежить не від ваги людини, а від того, як швидко (різко) виконується крок. Чим швидше темп ходьби і більш різко виконуються кроки, тим більше енергії генерується. З огляду на дані експериментальних досліджень енергогенеруючої плитки і знаючи щільність людського потоку, можна, оцінити її потенціал. Тобто, яку кількість електроенергії вона може згенерувати за певний час своєї роботи. Це допоможе визначити потрібну кількість плиток для забезпечення потреб в електричній енергії конкретного об'єкта.