AP23487678 – Қоршаған ортаның механикалық тербелістерінің электрлік сигналдарға кең жолақты, энергияны үнемдейтін және жинақы түрлендіргішін жасау
Мақсаты – қоршаған ортаның механикалық тербеліс сигналдарын электрлік сигналға түрлендіретін энергиялық тиімділігі жоғары дәрежеде болатын және жиілігі бойынша кең жолақты болатын түрлендіргішті жасау.
Жобаның өзектілігі: Жобаның өзектілігі қоршаған ортадағы механикалық тербелістерді пайдалануға қабілетті тиімді баламалы энергия көздерін әзірлеу қажеттілігімен байланысты. Мұндай тербелістердің көпшілігі ондағаннан жүздеген герцке дейінгі диапазонда орналасқан, бұл энергияны түрлендіретін кеңжолақты құрылғыларды жасауды талап етеді. Фарадей заңы негізіндегі қолданыстағы технологиялар жоғары энергия тиімділігі мен кең жұмыс жиілігін бір уақытта қамтамасыз ету мәселесіне тап болады. Қосымша қиындықтар механикалық соқтығыстар кезіндегі энергия шығындары мен катушкадағы өздік индукция әсерімен байланысты. Бұл мәселелерді шешу физика, электроника және материалтану салаларындағы пәнаралық зерттеулерді қажет етеді. Осындай құрылғыны әзірлеу шағын қуатты жүйелерге, соның ішінде мониторинг сенсорларына арналған автономды энергия көздерін жасауға мүмкіндік береді, бұл жобаның практикалық қолданылуы мен коммерцияландыру тұрғысынан маңыздылығын арттырады.
Ғылыми жетекші: Ph.D. докторы, Қауымдастырылған профессор, Албанбай Нуртай
Күтілетін және қол жеткізілген нәтижелер: Жоба барысында механикалық тербелістерді электрлік сигналға энергия тиімді түрде түрлендіруге арналған кеңжолақты құрылғының принциптік сұлбасы модельденді. Құрылғының 3D-моделі ықшамдылық пен энергия шығындарын азайту талаптарын ескере отырып әзірленіп, оңтайландырылды. Магниттер мен катушка арасындағы өзара әрекет динамикасын сипаттайтын математикалық модель жасалды, оның ішінде өздік индукцияның шығыс сипаттамаларға әсері ескерілді. Есептік параметрлерге толық сәйкес келетін құрылғының тәжірибелік үлгісі 3D-басып шығару арқылы дайындалды. Құрылғының жұмыс сипаттамаларын зерттеуге арналған эксперименттік стенд әзірленіп, пайдалануға енгізілді. Шығыс кернеуі мен жүйенің энергия тиімділігін болжауға мүмкіндік беретін сандық есептеулер жүргізілді. Эксперименттік зерттеулер құрылғының 1–60 Гц жиілік диапазонында және әртүрлі тербеліс амплитудаларында дұрыс жұмыс істейтінін растады. Геометриялық параметрлердің шығыс кернеуі мен қуатқа әсері бойынша параметрлік талдау жүргізілді. Теориялық және эксперименттік нәтижелерді салыстыру жоғары сәйкестікті көрсетті (корреляция коэффициенті 0,95), бұл әзірленген модельдің дұрыстығын дәлелдейді. Алынған нәтижелер ұсынылған конструкцияның тиімділігін растады және халықаралық Micromachines журналына жіберілген ғылыми мақаланың негізін қалады.
Жарияланымдар тізімі
- Албанбай Н., Алимова М. А., Исимова А. Т., Қадылбекқызы Э.
Количественная оценка влияния самоиндукции в электромагнитных вибрационных энергохарвестерах: математическое моделирование и численный анализ // АЭжБУ хабаршысы. – 2025. – Т. 3. – № 70. – С. 17. – DOI: https://doi.org/10.51775/2790-0886_2025_70_3_225