Inventory number IRN Number of state registration
0325РК01610 AP23487678-KC-25 0124РК01100
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 42998198.5 AP23487678
Name of work
Разработка широкополосного, энергоэффективного и компактного преобразователя механических колебаний окружающей среды в электрические сигналы
Type of work Source of funding Report authors
Applied Албанбай Нұртай
0
0
2
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский Национальный Исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева"
Abbreviated name of the service recipient НАО «КазНИТУ им. К.И. Сатпаева»
Abstract

Выходные характеристики преобразователя механических колебаний в электрический сигнал

Механикалық тербелістерді электрлік сигналға түрлендіргіштің шығыс сипаттамалары

Целью настоящего проекта является разработка широкополосного по частоте преобразователя механических колебаний окружающей среды в электрические сигналы с высокой степенью энергоэффективности.

Жиілігі бойынша кеңжолақты және энергиялық тиімділік дәрежесі жоғары болатын, қоршаған ортаның механикалық тербелісін электрлік сигналға түрлендіретін түрлендіргішті әзірлеу

Методы исследования включали аналитическое и численное моделирование левитирующего электромагнитного вибрационного энергохарвестера (с учётом геометрии катушки, активной зоны и самоиндукции), а также экспериментальные измерения на специально собранном стенде с электродинамическим шейкером, акселерометром и системой сбора данных с последующей обработкой сигналов и сравнением с теоретическими расчётами.

Зерттеу әдістері катушка геометриясын, актив аймақты және өздік индукцияны ескере отырып, левитациялық электромагниттік вибрациялық энергия жинағышты аналитикалық және сандық модельдеуді, сондай-ақ арнайы жиналған стендте электродинамикалық шайкер, акселерометр және деректерді жинау жүйесі көмегімен эксперименттік өлшеулерді жүргізіп, алынған сигналдарды өңдеу мен оларды теориялық есептеулермен салыстыруды қамтиды.

на основе детального теоретического и экспериментального исследования левитирующего электромагнитного вибрационного энергохарвестера разработана и верифицирована усовершенствованная математическая модель, учитывающая геометрию катушки, размеры активной зоны между неподвижными магнитами и влияние самоиндукции, что позволило количественно описать и прогнозировать выходную мощность и плотность генерируемой энергии в широком диапазоне параметров; с использованием экспериментального стенда и серии опытных образцов с различной геометрией впервые для рассматриваемой конфигурации системно показано и количественно обосновано, как изменение длины межмагнитного зазора и размеров активной зоны влияет на энергоэффективность устройства, определены оптимальные диапазоны геометрических параметров, обеспечивающие рост выходной мощности, и продемонстрировано высокое согласование теоретических и экспериментальных данных (коэффициент корреляции ~0,95), что подтверждает адекватность предложенной модели и задаёт основу для дальнейшей оптимизации вибрационных энергохарвестеров как автономных источников питания для датчиков и систем мониторинга. Кроме того, 12 июля 2025 года была успешно защищена докторская диссертация Исимовой Айгерим Токтаровны на тему «Механикалық дірілді электрлік сигналға түрлендіру құрылғысы». На основании приказа №916-д от 19.05.2025 года ей присуждена степень доктора философии (PhD), регистрационный номер 214.

Левитациялық электромагниттік вибрациялық энергия жинағышты жан-жақты теориялық және эксперименттік зерттеу негізінде катушка геометриясын, қозғалмайтын магниттер арасындағы активты аймақ өлшемдерін және өздік индукцияның әсерін ескере отырып, жетілдірілген математикалық модель әзірленіп, верификациядан өткізілді, бұл модель кең параметрлер диапазонында шығарылатын қуатты және генерацияланатын энергия тығыздығын сандық түрде сипаттауға және болжауға мүмкіндік береді; эксперименттік стенд пен әртүрлі геометриялық параметрлері бар тәжірибелік үлгілер сериясын пайдалану арқылы қарастырылып отырған конфигурация үшін алғаш рет магнит аралық саңылау ұзындығы мен актив аймақ өлшемдерінің құрылғының энергия тиімділігіне әсері жүйелі түрде көрсетіліп, сандық түрде негізделді, энергияны арттыруды қамтамасыз ететін геометриялық параметрлердің оңтайлы диапазондары анықталды, сондай-ақ теориялық және эксперименттік деректердің жоғары үйлесімділігі (корреляция коэффициенті ~0,95) көрсетілді, бұл ұсынылған модельдің адекватты екенін дәлелдеп, вибрациялық энергия жинағыштарды датчиктер мен мониторинг жүйелері үшін автономды қорек көздері ретінде одан әрі оңтайландыруға негіз қалайды. Бұдан бөлек, 2025 жылдың 12 шілдесінде Исимова Айгерім Тоқтарқызы «Механикалық дірілді электрлік сигналға түрлендіру құрылғысы» тақырыбында докторлық диссертациясын сәтті қорғады. 2025 жылғы 19 мамырдағы №916-д бұйрық негізінде оған философия докторы (PhD) ғылыми дәрежесі берілді, тіркеу нөмірі 214.

не предусмотрено

қарастырылмаған

не предусмотрено

қарастырылмаған

Рабочая зона новой конструкции устройства, преобразующего вибрации окружающей среды в электрический сигнал, широкополосная.

Қоршаған ортаның тербелістерін электрлік сигналға түрлендіретін құрылғының жаңа контсрукцияның жұмыс істеу аумағы кең жолақты болып табылады.

Используется в устройствах, которые питают IoT системы , беспроводные сенсорные узлы и схемы сверхмалой мощности.

IoT жүйелерін, сымсыз сенсор түйіндерін, төмен қуатты сұлбаларын қуаттандыратын құрылғыларда қолданылады

UDC indices
05-10/3189
International classifier codes
44.09.00; 45.53.99;
Key words in Russian
электроника; генератор; электромагнитный преобразователь; электротехника; постоянный магнит; альтернативная энергетика; Генератор;
Key words in Kazakh
электроника; генератор; электромагниттік түрлендіргіш; электротехника; тұрақты магнит; баламалы энергетика; Генератор;
Head of the organization Кульдеев Ержан Итеменович Кандидат технических наук РК, кандидат технических наук РФ / профессор
Head of work Албанбай Нұртай Доктор PhD / нет