超声波电动机串联电感匹配电路研究

为改善驱动效果,超声波电动机驱动电路中需要采取适当的匹配措施,串联电感匹配是一种常用的匹配方式。由于超声波电动机内压电陶瓷材料的非线性,使得串联电感匹配电路的设计不易得到期望效果。在理论分析的基础上,通过实验研究了不同匹配电感取值对超声波电动机运行性能的影响,给出了超声波电动机串联电感匹配电路的设计原则。     

基于DSP的纵扭复合型超声波电机驱动电源

针对超声波电机的特点,介绍了基于DSP的方波逆变方式工作的驱动电源.结合控制和功率变换电路,可以获得驱动超声波电机所需的两相幅值、频率、相位可调的交变方法;通过串联电感匹配,获得了较好的驱动波形.     

超声波电机推挽式驱动电路研究

目前,超声波电机驱动广泛采用推挽式电路。主要由于超声波电机内压电陶瓷材料的非线性,使得串联电感匹配电路的设计不易得到期望效果。在理论分析的基础上,通过实验研究了不同匹配电感取值对超声波电机运行性能的影响,给出了超声波电机串联电感匹配电路的设计原则,指出使匹配电路呈容性较为合适。详细分析了超声波电机驱动电路中的推挽式变换器工作过程,有助于深入了解超声波电机驱动控制装置的非线性特征,也有助于该装置的合理设计。     

超声波电动机及其驱动

论述了行波旋转式超声波电动机的工作原理,使用材料及制作过程,给出了电机的电气模型、匹配电感的计算公式,还叙述了驱动电路原理及电气实验波形图。     

超声波电动机推挽驱动电路的优化

建立了行波超声波电动机驱动电路的动态模型,对驱动电路特性以及匹配优化问题进行了仿真分析.仿真结果表明:方波电压信号作为驱动源是可行的;串联匹配电感大小是否适当不仅影响电机是否工作在谐振状态,而且能起到优化电压波形和谐振升压的作用.     

斜齿型微超声波电动机自振荡驱动电源的设计

基于压电振子为容性负载这一特点,以自振荡驱动为原理设计了一种新型超声波电动机驱动电源,通过其选频功能实现了电机频率的自动跟踪.试验证明,所设汁的驱动电源能自动解析出电机工作频率,且具有频率自动跟踪功能,同时还利于超声波电动机驱动电源的小型化和集成化.     

行波型超声波电动机的PWM控制驱动电源

介绍了一种基于PWM控制的行波型超声波电动机的驱动电源,重点介绍了变压器的优化设计思路,并通过实验确定了变压器的最佳参数;通过对不同占空比下电机的各项性能进行了综合比较和分析,确定了PWM波的最佳占空比。实验证明了这种电源比较适合超声波电动机的驱动。     

超声波电机谐振驱动电路仿真与实验研究

根据超声波电机的容性负载特性,通过串联匹配电感,构成由超声波电机本体参与的LC谐振升压的无变压器式驱动电路。文章提出了固定所有电路参数,只改变驱动信号频率、占空比和谐振周波数的方法,实现对超声波电机的驱动控制。以USR30为研究对象,对此方法进行实验验证,并为进一步有效地驱动控制电机提供可靠的依据。     

驱动超声波电机的推挽式变换器工作过程分析

目前的超声波电机驱动电路广泛采用推挽式电路作为DC/AC升压变换器。推挽式变换器的负载通常是由超声波电机与电感构成的LC串联匹配电路。由于工作方式有别于传统的DC/DC应用,且负载特殊,所以超声波电机驱动电路中的推挽式变换器工作过程较为复杂。详细分析了这一工作过程,有助于深入了解超声波电机驱动控制装置的非线性特征,也有助于该装置的合理设计。     

驱动超声波电机的推挽式变换器工作过程分析

目前的超声波电机驱动电路广泛采用推挽式电路作为DC/AC升压变换器.推挽式变换器的负载通常是由超声波电机与电感构成的LC串联匹配电路.由于工作方式有别于传统的DC/DC应用,且负载特殊,所以超声波电机驱动电路中的推挽式变换器工作过程较为复杂.详细分析了这一工作过程,有助于深入了解超声波电机驱动控制装置的非线性特征,也有助于该装置的合理设计.     

超声波电机低成本驱动电路

超声波电机具有不同于传统电机的诸多优点,使其有着广泛的应用前景.目前,超声波电机驱动控制电路结构较为复杂,成本较高,一定程度上限制了其工业化应用.给出了一种低成本的超声波电机驱动控制电路,分析了其工作原理,并进行了实验验证,效果良好.     

超声电机的软开关驱动电路

由于超声电机需要幅值较高的驱动电压,因此其驱动电路需要变压器升压。利用半桥电路作为驱动器拓扑,可以解决电路偏磁问题,并消除开关管的电压尖峰。驱动器的容性负载性质使开关工作在硬开关条件下,在驱动电路中加入电感,可以使驱动电路的负载性质由容性转变为感性,实现开关管的零电压开通,减小开关损耗。给出了外加电感大小的设计准则,并进一步用变压器的励磁电感来代替外加电感。进行了驱动TRUM-60型超声电机的实验,结果证明了该方法的有效性。     

基于NuMicro M0516的超声波电动机驱动电路设计

以NuMicro M0516微控制器为主控芯片,以推挽逆变电路为主电路,设计了一种成本低、通用性强、稳定性好的超声波电动机驱动电路。该驱动电路可方便地实现调频、调相及调压。当驱动信号频率为40 kHz时,频率调节精度为32 Hz,相位差调节精度为0.288°,占空比调节精度为0.08%。测试结果表明该驱动电路能够稳定、可靠地驱动电机。     

基于Boost升压与LC谐振的超声波电动机驱动电路

超声波电动机具有不同于传统电动机的诸多优点,使其有着广泛的应用前景。目前,超声波电动机驱动控制电路结构较为复杂,一定程度上限制了其工业化应用。文章给出了一种基于Boost升压和LC谐振的超声波电动机驱动控制电路,分析其工作原理,并进行实验验证,效果良好。     

超声电机LLCC谐振电路研究

超声电机需要幅值较高的驱动电压,因此其驱动电路需要变压器升压。超声电机为非线性容性负载,需要进行阻抗匹配,并保持电压和相移恒定。采用推挽电路作为驱动器拓扑,分析了该驱动电路在不同性质负载情况下工作过程,结果表明驱动器在感性负载时的开关管损耗较容性负载时小,感性负载可提高驱动器效率和可靠性。给出LLCC谐振网络及其参数计算方法,通过理论分析和仿真证明了电机谐振电压和相移与驱动条件可解耦,且该LLCC谐振网络可使驱动电路的负载性质由容性转变为感性。用TRUM-60型超声电机进行实验,结果证明了该方法的有效性。     

超声电机推挽式驱动电路研究

由于超声电机需要幅值较高的驱动电压,因此其驱动电路需要变压器升压。电机为非线性容性负载,需要进行阻抗匹配,并保持电压和相移恒定。该文利用推挽电路作为驱动器拓扑,分析了驱动器在感性负载时的开关管损耗较容性负载时小,提高了驱动器效率和可靠性。并对串联电感匹配电路进行了改进,给出了LLCC谐振网络,并进行了Saber仿真分析,最后采用TRUM-60型超声电机进行了实验,结果证明了该方法的有效性。     

旋转型行波超声电机的等效电路模型

在推导旋转型行波超声电机定转子运动拉格朗日方程和压电陶瓷电流方程的基础上,建立了超声电机的等效电路模型。并通过测量单相定子导纳、由摩擦层和转子材料特性参数估算模型中相关元件的值和解析计算电机输出功率及摩擦损耗的方法,对模型进行简化,并获取其中各参数。将电机不同负载转矩及驱动频率的工作条件考虑在内,以电机的等效电路模型作为驱动器的电气负载来设计驱动器参数。给出了理论计算同实测的结果,验证了等效电路模型的正确性和有效性。     

基于压电陶瓷平面内应变的多自由度超声波电机驱动电路研究

介绍了一种新型基于压电陶瓷平面内应变特性的多自由度超声波电机，该电机通过两个平面内的弯曲振动模态的叠加实现转子绕Z轴的转动；并利用伸缩振动模态分别与上述弯曲振动模态叠加实现转子绕X轴和绕Y轴的转动。设计了一种基于直接数字频率合成器(DDS)原理的电机驱动电路，该电路利用在FPGA元件实现的DDS阵列产生四路正弦激励信号，并采用高压运算放大器进行功率放大。该驱动电路的特点是各路驱动信号幅值和频率及驱动信号之间的相位差均可以独立调整。电机样机的机械特性实验以及调节特性实验结果表明该驱动电路满足驱动基于压电陶瓷平面内应变的多自由度超声波电机的要求。