Research of electrical distribution connections for the electrical energy generation device
DOI:
https://doi.org/10.30977/VEIT.2018.13.0.13Abstract
Problem. Energy saving and energy efficiency is a pressing issue for now. One way to solve this problem is to implement various types of systems and devices that not only fulfill the function of energy saving, but also can generate a certain amount of energy for its further use. Such pieces of equipment that are small are good mobility and can be easily installed, are particularly relevant. One of the types of them is a power generating tile based on the conversion of kinetic energy into electrical one. Goal. Research and selection of the engine type and circuits for connecting its windings in the generator mode of operation of the electric machine for the device for converting kinetic and mechanical energy of rotation into electric. Methodology. We used the analytical methods of research on the development and application of methods and devices for transforming kinetic energy into electricity. The processing of experimental research was carried out using integral methods of mathematical physics, namely the trapezoid method. Results. The construction and principle of the device, which transforms the kinetic energy from electric pressure, is proposed. The results of experimental studies on the determination of the most efficient type of electric motor in accordance with the value of the generated power are presented. It is determined that for a single rotation in the forward and reverse direction with frequency f = 1,185 Hz, the stepper motor DS 200-1 is more efficient. Originality. The method of determining the parameters of the generated electric energy with its transformed is improved. Integration of the received oscillograms allowed to determine the most effective scheme of connection of stator windings stepper motor DS-200-1. For one rotation in the forward and reverse direction with frequency f = 1,185 Hz, the given circuit will provide a power of 0,164 W. Practical value. The proposed device can be used as an alternative source of electric energy in places with high permeability of people. Installing such devices will reduce the cost of power and save on consumed electricity.
Key words:
energy generating tile; conversion of electrical energy; alternative energy source; energy-saving; energy-efficient technology; means of energy saving.
References
Soni NK. Utilization of Gravitation for Generation of Electricity as an Additional Source. J Electr Electron Syst. 2016;5:177.
Garcia-Rodriguez LA, Balda JC, Mallela A, Escobar-Mejía A. A new SST topology comprising boost three-level AC/DC converters for applications in electric power distribution systems. Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2015 IEEE: IEEE; 2015. p. 6051-8.
Chandel S, Shrivastva R, Sharma V, Ramasamy P. Overview of the initiatives in renewable energy sector under the national action plan on climate change in India. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2016;54:866-73.
da Silva RC, de Marchi Neto I, Seifert SS. Electricity supply security and the future role of renewable energy sources in Brazil. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2016;59:328-41.
Jones GA, Warner KJ. The 21st century population-energy-climate nexus. Energy Policy. 2016;93:206-12.
Schreurs MA. The Paris climate agreement and the three largest emitters: China, the United States, and the European Union. Politics and Governance. 2016;4:219-23.
Гнатов A. В. Енергогенеруюча плитка як альтернативне малопотужне джерело електричної енергії / A. В. Гнатов, Щ. В. Аргун // Автомобильный транспорт. – Х. : ХНАДУ. – 2017. – Вып. 40. – С. 167-172.
Hnatov АV, Аrhun SV, Hnatova HA. Electric power generation device. Ukrain. 2016.
Li X, Strezov V. Modelling piezoelectric energy harvesting potential in an educational building. Energy Conversion and Management. 2014;85:435-42.
Abramovich H, Harash E. Collection of energy from roads and runways. Russia.
Welcome to Solar Roadways. Retrieved from http://www.solarroadways.com; 23 December 2016.
Skoy VR. Piezoelectric DC generator based on the Casimir effect. ussia: 20.11.2013; 2013.
Shalabh RB. Converting sound energy to electric energy. 2012.
Xue X, Wang S, Guo W, Zhang Y, Wang ZL. Hybridizing energy conversion and storage in a mechanical-to-electrochemical process for self-charging power cell. Nano letters. 2012;12:5048-54.
Liu L, Lim H, Lu W, Qiao Y, Chen X. Mechanical-to-Electric Energy Conversion by Mechanically Driven Flow of Electrolytes Confined in Nanochannels. Applied Physics Express. 2013;6:015202.
Лунин Л, Карапетьян Г, Днепровский В, Катаев В. Преобразование тепла окружающей среды в электрическую энергию в системе металл–диэлектрик–полупроводник–металл. Журнал технической физики. 2013;83:72-7.
Cafiso S, Cuomo M, Di Graziano A, Vecchio C. Experimental analysis for piezoelectric transducers applications into roads pavements. Advanced Materials Research: Trans Tech Publ; 2013. p. 253-7.
Kumar P, Palwalia DK. Decentralized autonomous hybrid renewable power generation. Journal of Renewable Energy. 2015;2015.
Gao L, Luo Y. Simulation of imitation of the characteristics of wind turbine based on DC motor with Matlab. Sustainable Power Generation and Supply, 2009 SUPERGEN'09 International Conference on: IEEE; 2009. p. 1-5.
Pan J, Zou Y, Cheung N, Cao G. The direct-drive sensorless generation system for wave energy utilization. International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2014;62:29-37.
Ramli MHM, Yunus MHM, Low CY, Jaffar A. Scavenging energy from human activities using piezoelectric material. Procedia Technology. 2014;15:827-31.
Ionică I, Modreanu M, Morega A, Boboc C. Design and modeling of a hybrid stepper motor. Advanced Topics in Electrical Engineering (ATEE), 2017 10th International Symposium on: IEEE; 2017. p. 192-5.
Bird J. Electrical circuit theory and technology: Routledge; 2014.
English LD, Kirshner D. Handbook of international research in mathematics education: Routledge; 2015.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 Андрій Вікторович Гнатов, Щасяна Валіковна Аргун, Олександр Андрійович Дзюбенко, Світлана Володимірвна Понікаровська
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
