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《浙江大学学报(A卷英文版)》2016,(9)
目的:对超声电机而言,当多个压电振子并联时,由于以同一设计方案制作的电机振子往往具有不同的动态特性,因此会使得多振子电机的效率有所下降。即多振子电机工作的关键是如何使多个振子协同一致地驱动转子。为提高集成型多振子电机的效率和简化电机结构,提出一种构造贴片式多振子旋转超声电机的方法。创新点:1.提出圆周面内驱动的概念,发展已有的面内驱动概念(x-y面);2.提出一种模态转换方法,通过多个振子弯曲振动的叠加形成设计电机的扭转振动;3.电机工作时,不仅各个振子处于共振状态,而且连接而成的定子同样处于共振状态,有利于提高电机的效率;4.验证多振子同步驱动的机理。方法:1.振子采用贴片式结构,由极化方向沿厚度方向的压电陶瓷和金属基体粘结而成;与使用兰杰文振子相比,使用贴片式振子易于简化电机的结构。2.各个振子首尾相连形成电机的定子,既可用于构造直线电机,又可转换成旋转电机。3.通过有限元方法对不同振子数构成的电机定子进行性能比较,并且分析设计电机的驱动机理;此外,通过仿真分析确定电机的最优尺寸。4.根据设计结果,加工原理样机,并且对加工的样机进行实验研究,探讨设计方法的可行性。结论:1.根据仿真分析结果,最终加工的电机定子包含5个振子。2.定子中各个振子的振动特性完全相同,振子同步工作。3.样机定子的内径为28 mm,外径为35 mm,高为30 mm;测得定子的纵振和扭转频率分别为44.42 kH z和43.83 kH z;当激励电压的频率为43.9 kH z、峰值为100 V时,电机的空载转速为45 r/min,堵转力矩为0.3 N·m,最大效率约为30%。4.本文所设计的电机,是一种多振子并行驱动的整体式电机,具有结构紧凑和多振子同步工作等优点,能够克服常规的多振子电机在协同工作时出现的不同步问题;该设计方法可以为多振子电机的设计提供理论基础,推动超声电机在并行驱动方面的应用。 相似文献
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罗平 《广东职业技术师范学院学报》2014,(11):53-56
提出了一种新型结构的直线超声电机,对其驱动原理进行了简要分析;利用有限元软件ANSYS对复合振子进行模态分析和谐波响应分析,计算出复合振子结构尺寸改变对其一阶纵向伸缩和二阶弯曲振动模态频率的影响,得出了两模态频率对结构参数的相对灵敏度;有限元分析结果为复合振子的结构优化设计和电机输出性能的预估提供了有益的参考,据此设计出符合模态简并的复合振子结构及电机的总体结构. 相似文献
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《常熟理工学院学报》2015,(4)
选用大型圆环形压电振子作为超声物料输送装置的换能器,通过对压电陶瓷片的极化分区方式重新设计,实现了同一压电振子具有多阶弯曲模态的多工作频率设计方案.利用AN-SYS有限元分析软件对环形输送振子结构进行动态设计,并对输送振子在20~50 k Hz范围内的各阶弯曲振型及其对应的固有频率进行了数值分析,确定了振子的结构尺寸,并优选出输送振子的B0,11、B0,15阶弯曲模态及对应的固有频率.在理论分析的基础上,设计制作了大型环状超声物料输送装置的实验样机,并对输送装置输送振子的弯曲模态及谐振频率进行了实验验证,实验结果表明输送振子的B0,11、B0,15阶弯曲模态的实际频率与有限元分析结果有一定的偏差,但在同阶弯曲模态下的两个谐振频率的频率差几乎为零.可为超声输送速度等宏观输送性能的理论及实验研究提供测试平台. 相似文献
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矩形薄板面内振动模态的直线型超声波电机振子的一阶纵振和二阶弯振模态频率一致性直接影响到电机的输出性能和控制精度.本文利用Ansys Workbench16对电机的不同尺寸的振子进行了仿真研究,得出了振子固定中心通孔尺寸及双驱动足的位置对频率一致性的影响. 相似文献
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文章以TI公司的TMS320LF2407A DSP为控制核心,利用其事件管理模块的比较单元和相关PWM的电路通过特定算法对超声电机的运行频率进行跟踪.通过实验分析,表明该系统可以实现对超声电机的频率自动跟踪,基本能够使超声电机稳定运行. 相似文献
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采用VC编程实现线性振子振动的计算机分析系统的设计,并据此对振子在各种情况下运动的相图和振动曲线进行了比较全面的研究,得到一些有益的结果． 相似文献
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从压电振子的等效电路出发，得到了行波型超声波电动机定子环乃至整个电动机的等效电路．分别对电机控制系统各组成部分进行了分析，并利用电机等效电路达到简化控制系统的目的．实验对研究结果进行了验证． 相似文献
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参数化设计利用参数来描述零件尺寸,设计时通过修改基本参数来更改零件的外形,实现参数对图形的驱动.文章运用UG软件对渐开线直齿圆柱齿轮进行三维建模,将设计参数和三维模型进行关联.通过改变直齿轮的齿数z、模数m和齿宽B等基本参数,即可迅速精确地生成所需的直齿圆柱齿轮三维模型,实现了渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计. 相似文献
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针对一种新型悬浮振子式中耳植入助听装置, 分析了其振子的驱动电压特性, 该振子由0.7Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.3PbTiO3(PMN-30%)叠堆实现. 为了辅助分析, 建立了听骨链与振子的简化耦合力学模型. 首先利用逆向成型技术建立了人体中耳有限元模型, 其可靠性通过镫骨底板的位移模拟值与实验测得数据对比得以验证; 然后利用该中耳有限元模型分析了振子绑定装置处的位移阻抗特性, 并基于此建立听骨链与绑定装置的等效力学模型; 最后建立了听骨链与压电悬浮振子的耦合力学模型, 分析了该振子的驱动电压特性. 研究结果表明:振子所需驱动电压随着频率的增大而减小; 在语音频段, 所需的最大驱动电压为20.9 V; 在感音神经性听力损伤多发生的中高频段, 该驱动电压不高于3.8 V, 满足中耳植入式助听装置低电压、低能耗的要求. 相似文献
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This paper presents and verifies a new idea for constructing an ultrasonic motor (USM). The stator contains several vibrators fabricated by bonding piezoelectric ceramics (PZTs) to a metal base. When two alternating current (AC) voltages with a 90° phase difference are applied to the PZTs, longitudinal and bending modes are excited in the vibrator. The bending vibrations of the vibrators are stacked to form the torsional vibration of the stator, ultimately generating longitudinal-torsional composite vibration. Both vibrators and the stator are excited to the resonance state. A standing wave is formed by superposition of longitudinal and torsional modes. The proposed motor is an in-plane vibration motor because the vibrations of the stator are in the circumferential plane. The finite element method (FEM) is used to validate the feasibility of the proposed motor. The fabricated stator contains five vibrators. The tested resonance frequencies of longitudinal and torsional modes are 44.42 kHz and 43.83 kHz, respectively. The stall torque is 0.3 N·m and no-load speed is 45 r/min. The highest efficiency is 30%. The applied driving voltage is 100 Vo-p (peak voltage) at 43.9 kHz. The designed motor is a parallel-actuated integral motor. It allows the vibrators to operate synchronously, and overcomes asynchronous issues that occur in traditional multi-vibrator motors. 相似文献
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通过引入光线示波器振子系统中的非线性恢复力偶矩建立非线性振动方程,分析可以诱发振子系统主共振的条件。应用多尺度法得到振子系统满足主共振情况下的近似解,并进行数值计算。讨论磁感应强度、电流信号强度、阻尼对振子系统的影响,表明增大振子系统的磁感应强度或电流信号的强度可以增大系统主共振的振幅和共振区,增大振子系统阻尼可以减小系统主共振的振幅和共振区,反之亦然。 相似文献
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通过介绍由PLC控制的步进电机定位系统硬件组成和编程技术,表明步进电机在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,这一线性关系的存在,使速度、位置等控制变得非常简单。 相似文献
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本文就一维相对论振子的能量量子化问题进行了讨论,得到了和非相对论振子不同的量子化能量。文末,还将所得公式与双原子分子非谐振运动的能级公式作了对比。 相似文献
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研究设计自动超声成像系统的步进电机驱动控制电路，驱动步进电机的工作，并通过计算机准确控制换能器在检测工件时的位置，实现指定区域内的精确扫描。实验结果表明该技术和所研制的测试装置具有自动步进、精确定位的性能。 相似文献
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聂士忠 《实验室研究与探索》2006,25(1):31-33
介绍我们新开发的一个综合性实验,它主要包括拉力传感器、由LM331组成的V/F和F/V变换电路以及红外发射和接收装置等,以实现对弹簧振子加速度的红外遥测。利用计算机USB数据采集器进行数据采集和处理,包括计算弹簧振子的速度和位移、系统的弹性势能、重力势能、动能和总机械能,并绘制机械能变化曲线,由此验证了弹簧振子系统的机械能守恒。本实验项目在提高学生学习的主动性和创新能力方面取得了较好的效果。 相似文献
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Amicroactuator,whichisthecorepieceinmicro electro mechanicalsystem(MEMS) ,hasbeenattachedgreatimportanceandappliedwidelyinvariousfields .Becauseofitssuperperformances ,theultrasonicmotorhasbecomeoneofthemostprosperousmotionsources .Theultrasonicmotorisanewtypeofmicroactuatorwhichbreakstheconventionalcon ceptionofelectromagneticmotoranddependsuponthecon versepiezoelectriceffectofthepiezoelectricceramicandfric tionalcouplingofvibration . Makingacomprehensiveviewontheprogressofultra sonicmot… 相似文献
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设计了基于MC33886芯片的新型智能车电机驱动电路,详细分析了芯片的特点以及电路功能.在驱动电路的输出端加入了短路自动断电保护电路.对驱动电路进行了20KHz、40%占空比的PWM驱动实验,证明该电路能够很好的实现电机驱动. 相似文献
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