导　　师： 张玉宝

学科专业： H0202

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 内蒙古科技大学

摘　　要： 在资源日益紧缺的今天，新能源的发展和应用已成为重要的科研项目，随着节能环保的提倡和实施，各种各样的新设备闯入我们的生活。在这种背景下，相关换能器的分析和研究已经被提到重要日程。 本文概述了相关领域机械能转为电能的相关产品，如直线电机等，并对相关产品的结构作了一定的分析，自制机电换能器模型。通过对自制机电换能器研究，将振动过程分为无阻尼自由振动和阻尼自由振动进行分析，得到两种情况下自制换能器振动时的感应电流——时间曲线。通过推导得到感应电流与振动位移成比例的关系，然后使用感应电流——时间曲线求出自制换能器磁铁振子振动参数，并得到振动方程。将得到的两种振动方程代入ansys有限元分析软件进行自制换能器模型的模拟，将自制换能器感应电流——时间曲线与仿真得到的结果进行对比。做ansys分析时，使用其内置的emag电磁模块进行，选用solid117单元建立模型，网格划分使用自由和映射两种方法以得到质量较好的网格，仿真过程中，磁铁的振动过程通过ansys的移动网格加速度项来实现，求解之后得到两种情况下得感应电流——时间曲线。 经过仿真分析和实验，在所选用相关材料和设备前提下，喇叭中磁铁与2000匝线圈相对运动，其运动过程中产生的感应电流与通过ansys有限元软件分析磁铁12.6t，矫顽力11000a/m单匝线圈运动过程产生的感应电流作对比分析，其结果平均偏差小于7％。 通过振动过程产生机械能转化为电能的换能器装置，实验结果与理论分析基本相同，对实际的应用中新能源的使用有一定的意义。

关 键 词： 换能器 振动过程 振动方程 感应电流 时间曲线 有限元分析

分 类 号： [TN712 TN702]

领　　域： [电子电信] [电子电信]