Recolector Piezoeláctrico Multimodal de Impacto para Bajas Frecuencias de Rotación

Abstract

En este trabajo se presenta el análisis del comportamiento dinámico de un dispositivo recolector de energía de múltiples vigas que utiliza el fenómeno de impacto como técnica de conversión. El prototipo mecánico posee además un límite elástico/rígido de desplazamiento con el fin de evitar grandes deformaciones que puedan deteriorar la estructura. Para realizar el análisis se desarrolla un modelo matemático no lineal basado en la formulación tipo viga Bernoulli Euler para la estructura. Se derivan las ecuaciones gobernantes que predicen la dinámica y la potencia eléctrica de salida. Se analiza la posibilidad de incrementar la energía recolectada a partir de modificar las características del límite de desplazamiento, observando la variación de generación para diferentes velocidades de rotación. El estudio se realiza en forma numérica y experimental, determinando el beneficio de recolectar energía mediante la incorporación de un disco piezoeléctrico (“buzzer” en ingles) en lugar de un resorte elástico.