ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

Ημερομηνία: Δευτέρα, 6 Ιουλίου 2026, 13:00
Αίθουσα: Αίθουσα συνεδριάσεων ΜΠΔ

Ονοματεπώνυμο: ΑΓΓΕΛΙΔΗΣ ΣΩΦΡΟΝΙΟΣ

Θέμα: Πειραματική διερεύνηση ενός ηλεκτρομαγνητικού συγκομιστή κραδασμικής ενέργειας

Title: Experimental investigation of an electromagnetic vibration energy harvester

Εξεταστική Επιτροπή

• ΑΛΕΥΡΑΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ, Επίκουρος Καθηγητής (επιβλέπων)
• ΑΝΤΩΝΙΑΔΗΣ ΑΡΙΣΤΟΜΕΝΗΣ, Καθηγητής
• ΣΤΑΥΡΟΥΛΑΚΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ, Καθηγητής

Περίληψη

Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά τον σχεδιασμό, τη μοντελοποίηση, την κατασκευή και την πειραματική αξιολόγηση ενός ηλεκτρομαγνητικού συλλέκτη κραδασμικής ενέργειας. Στόχος είναι η μετατροπή μηχανικών δονήσεων χαμηλών συχνοτήτων σε ηλεκτρική ενέργεια, με σκοπό την τροφοδότηση συστημάτων χαμηλής ισχύος. Αρχικά παρουσιάζονται οι βασικές αρχές και οι εφαρμογές της συλλογής κραδασμικής ενέργειας, καθώς και συγκριτική ανάλυση των κυριότερων τύπων συλλεκτών. Στη συνέχεια αναπτύσσεται η μαθηματική προσέγγιση του ηλεκτρομαγνητικού συλλέκτη, βασισμένη στον νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής και στη δυναμική ανάλυση προβόλου τύπου cantilever. Η πειραματική διάταξη περιλαμβάνει έναν πρόβολο από ανοξείδωτο χάλυβα με μόνιμους μαγνήτες στο ελεύθερο άκρο και ένα σταθερό πηνίο. Η διέγερση πραγματοποιείται μέσω δονητικού τραπεζιού, ενώ τα πειραματικά αποτελέσματα αξιολογούνται ως προς τη συντονιστική συμπεριφορά και την παραγόμενη ηλεκτρική τάση. Τέλος, εξάγονται συμπεράσματα σχετικά με την απόδοση του συλλέκτη και προτείνονται κατευθύνσεις για μελλοντική βελτίωση.

Abstract

This thesis presents the design, modeling, construction, and experimental evaluation of an electromagnetic vibration energy harvester. The aim is the conversion of low-frequency mechanical vibrations into electrical energy for powering low-power autonomous systems. Initially, the fundamental principles and applications of vibration energy harvesting are introduced, followed by a comparative overview of the main harvester technologies. The mathematical modeling of the electromagnetic harvester is then developed, based on Faraday’s law of electromagnetic induction and the dynamic analysis of a cantilever beam system. The experimental setup consists of a stainless-steel cantilever beam with permanent magnets attached to its free end and a stationary coil. The system is excited using a vibration shaker, and the experimental results are analyzed in terms of resonant behavior and generated electrical voltage. Finally, conclusions regarding the harvester’s performance are drawn, along with suggestions for future improvements.