[發明專利]具有能量采集功能的懸臂梁壓電電機

有效

• 申請號: 201310473346.9
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103560693B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 王光慶
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00;H02N2/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.具有振動能量采集功能的懸臂梁壓電電機，其特征在于：所述的壓電電機由三個夾心式懸臂梁壓電振子組成，每個懸臂梁壓電振子由金屬基板、壓電晶片和金屬質量塊粘接而成。壓電振子(1)為垂直懸臂梁，其底部通過緊固機構與基礎(4)固定，在其頂端安裝有質量塊(101)；質量塊(101)在垂直懸臂梁(1)的位置可以改變；壓電振子(2)為水平懸臂梁，其右端固定在懸臂梁(1)頂端質量塊(101)左端面中心位置，其左端安裝有質量塊(201)；壓電振子3為豎直懸臂梁，其左端固定在懸臂梁(1)頂端質量塊(101)右端面中心位置，其右端安裝有接觸頭(301)，壓電振子(3)與壓電振子(1)、壓電振(2)相互垂直正交。當給壓電振子(1)和(3)施加兩個同頻、同幅且相位相差90°的正弦交流電壓時，壓電振子(1)產生左、右彎曲振動，壓電振子(3)產生前、后彎曲振動；壓電振子(1)和壓電振子(3)兩者產生的振動合成后，使接觸頭(301)產生橢圓運動軌跡，并驅動與其相接觸的轉子作旋轉或直線運動；同時，壓電振子(2)在壓電振子(1)左、右彎曲振動的激勵下作上、下的彎曲振動，從而使壓電振子(2)產生彎曲變形，該變形促使壓電振子(2)的壓電陶瓷產生交流電壓，從而實現振動能量的采集功能。

2.根據權利要求1所述的具有振動能量采集功能的懸臂梁壓電電機，其特征在于：當壓電振子(1)和壓電振子(3)未受外界電壓激勵時，它們也可以用來采集基礎(4)的振動能量，且壓電振子(1)頂端的質量塊(101)的垂直位置可以調整，以便壓電振子(1)的諧振頻率與基礎(4)的振動頻率一致，實現最大效率的能量采集。

3.根據權利要求1所述的具有振動能量采集功能的懸臂梁壓電電機，其特征在于：三個壓電振子組成T型正交垂直結構，可以采集基礎(4)作x、y、z三個方向的橫向振動及基礎(4)作扭轉振動產生的能量。