第十九届小电机技术研讨会暨展览会圆满召开

<正>第十九届中国(国际)小电机技术研讨会——2014微特电机创新发展论坛于11月12~13日在上海华夏宾馆圆满召开。论坛以"智能高效、创新发展"为主题,研讨了微特电机行业科技创新及未来发展趋势,机器人、电动车、航空用电机技术发展及展望,直线电机、混合励磁电动机、永磁无刷直流电动机、感应电机、超声波电动机等电机技术研究与进展,以及微特电机新材料与应用技术。     

基于双DSP和FPGA的行波超声波电动机测控系统

根据对行波超声波电动机(TUSM)测试和高精度控制的要求,设计了基于双DSP和FPGA的超声波电动机高性能测试控制平台.其中控制核心采用了双DSP结构,可以在对行波超声波电动机进行控制的同时,将必要的参数读取出来进行分析和研究;采用现场可编程门阵列(FPGA)的直接数字频率合成(DDS)电路来产生控制开关管导通关断的两相四路高精度PWM波,减轻了DSP的负担.驱动部分采用全桥电路对信号进行功率放大.该系统的优点在于实时性好、精度高、功能完备.最后以直径为60 mm的行波超声波电动机为例,测试分析了驱动频率、电压以及相位差等调节量对电机输出的影响,验证了该系统的性能.     

印刷绕组电机的特点及其应用领域

印刷绕组电机属无铁芯电机,它具有时间常数小、机械特性线性度好以及快速响应等优点。本文介绍了印刷绕组直流电动机的应用领域及其结构和性能特点,以供参考。     

超声波电动机摩擦界面的接触情况研究及优化

超声波电动机的平均有效输出效率主要由定转子的摩擦界面和定子(主要是弹性体)的结构决定。超声波电动机的定转子直接接触,靠摩擦驱动,电机必然存在着很大的能量损耗。随着摩擦使电机发热,且温度越来越高,导致电机的有效输出功率越来越小。当超声波电动机达到热平衡后,其有效输出功率亦达到平衡。所以,摩擦界面的匹配情况对电机的效率起着决定性作用,必须通过研究摩擦界面的微观接触状态来改善超声波电动机性能。为提高超声波电动机的有效输出功率。以超声波电动机摩擦界面的接触情况为研究对象,通过有限元分析对接触界面的微观情况进行研究及分析,对其结构的不合理性进行结构优化,然后将前后两种结构的超声波电动机进行试验比对,体现了该结构优化的必然性和必须性。     

超声波电动机

与传统的电机不同,超声波电动机没有绕组和磁路,是一种由超声振动而得到旋转力的新原理电机,有驻波与行波两种驱动方式.文中阐述超声波电动机的原理与结构,指出超声波电动机具有尺寸小、重量轻、响应性能好等特点,可作为低功率拖动装置使用,如工业机器人、钟表及各种自动化办公机器等。     

超声电动机系统最大效率控制研究现状与展望

超声波电动机运动控制系统的机电能量转换效率显著低于传统电磁电机系统.低效率已成为制约超声波电动机广泛应用的主要问题之一.总结了超声波电机系统最大效率控制研究的现状,并对未来研究工作进行了展望.     

超声波电动机在太空探测中的应用

简单介绍了超声波电动机在太空探测中的应用背景,着重分析了超声波电动机在太空探测中较电磁电机具有的诸多优点,详细介绍了超声波电动机在太空探测中的应用现状,重点分析了超声波电动机在太空探测应用中存在的问题。     

微电机新产品开发和应用前景展望

简要地介绍了微特直线电机、低速电机以及超声波电动机的发展过程和技术特点，论述了近年来问世的HD电动机以及几种新颖微电机的研究现状，并对此类电机的开发和应用前景进行了论述，供国内同行在制定产品开发方向时参考。     

复合式超声波电机的原理及前期设计

从复合式超声波电动机的结构入手,对其进行了分类,定性分析了不同结构超声波电动机的工作原理及其特性,并对纵－扭复合式超声波电动机设计中的关键问题进行剖析,为电机的结构设计提供理论依据。     

超声波电动机摩擦和磨损特性探究

超声波电动机是以摩擦力作为驱动源的新型电动机。超声波电动机的摩擦必定会产生明显的非线性特征。从力学的角度分析产生非线性的原因：一是定子与转子之间基于摩擦的非线性接触，使得电机系统具有跳跃、滞后等特性；二是温度、磨损等导致电机材料特性和电机输出特性的变化。只有提高超声波电动机的线性度和稳定性，提高它的输出功率，延长其使用寿命，才能使它具有更卓越的特性和更广泛的应用。     

压电超声微电机的研究现状与应用前景

从类型、原理和结构等角度重点讨论了当前压电超声直线微电机的研究现状和发展方向,以此展开,论述了目前压电超声微电机研究领域尚需深入探索的关键技术,结合国外的应用现状分析了压电超声微电机的应用前景。;     

国内外直线超声电机的研究现状及关键技术

分析了直线超声电机的优点，按时间顺序介绍了国内外直线超声电机的研究状况，并给出了一些典型的电机形式及其工作原理；提出了当今直线超声电机研究中存在的问题及需要加强研究的关键技术。     

Microcontroller based digitally controlled ultrasonic motor drive system

Piezoelectric driven ultrasonic motors have been attracted as considerable actuators for the servo speed and position applications in recent years. These motors have important features and advantages to be preferred in the special movement applications. Ultrasonic motors have different operating principles and different drive and control systems than the electromagnetic motors. In this study, microcontroller based digitally controlled drive system has been proposed for a travelling-wave ultrasonic motor. Drive system includes power circuit, interface electronics circuits and microcontroller parts. Power circuit is combined from half-bridge serial-resonance inverter to provide highfrequency two-phase voltages. Interface circuits include gate drive, direction control, opto-coupler and filter circuits. Microcontroller is programmed to generate required digital control signals for overall control of the motor. Related to the reference speed, the microcontroller generates control signal resulting proper driving frequency. Consequently, the actual motor speed tracks the reference speed precisely. The speed feedback is taken from optical encoder and transmitted to the controller as digital speed and position signals. The developed drive system has been tested experimentally. The obtained results show the effectiveness and reliability of the proposed system. The microcontroller based drive system can be applied easily and successfully to the ultrasonic motor.     

新型单振子多自由度超声波电机

提出一种基于压电陶瓷平面内应变的多自由度超声波电机。该电机的定子由中空金属圆柱加工而成,圆柱的四周加工成4个互相垂直的平面,上面分别粘贴四片沿厚度方向极化的钛锆酸铅(lead zirconate titanate,PZT)压电陶瓷。利用压电陶瓷在垂直极化方向平面内的变形,激励定子绕Z轴的扭转振动模态,实现转子绕Z轴的转动;激励在定子中固有频率接近、振动方向相垂直的伸缩振动模态和弯曲振动模态,并通过振动的叠加使定子末端质点产生绕X轴或者Y轴的椭圆运动,实现转子绕水平轴的转动。采用有限元方法对电机的定子进行分析设计,建立电机样机实验系统并测定样机的振动特性及输出机械特性。实验结果表明基于压电陶瓷平面内应变的电机可以实现绕3个互相垂直轴的多自由度转动。     

压电微电机之综述

利用压电薄膜的低温沉积工艺与微机械加工技术结合可以制作出压电微电机。这种压电微电机在医用微型器械,自聚焦系统,精密微定位、微型机器人等领域有着重要应用。本文介绍了几种压电微电机的制作过程、结构、工作原理及有关结果,并指出了目前存在的问题和下一步研究发展的方向。     

行波型超声波电动机驱动和控制技术的现状与发展

驱动与控制是超声波电动机性能提高和工程应用的关键技术之一。文章基于行波型超声波电动机的结构和运动机理,分析了其对驱动、控制技术的特殊要求。叙述了当前超声波电动机在驱动技术和控制技术方面的研究现状和进展,并进行了归纳总结及其分析。结合国内外研究动向和笔者的研究进展,对超声波电动机的驱动技术和控制技术的发展以及急待解决的课题进行了探讨。     

纵扭型压电超声电机的设计及有限元分析

介绍了纵扭复合型压电超声电机的工作原理，分析了定子驱动表面质点的运动轨迹，并对电机的一种结构进行了详细的有限元分析，最后对电机进行了扫频实验，电机的机械性能实验表明电机的最大扭矩达0.25Nm。     

基于ANSYS的直线超声波电动机仿真

研究了一种纵弯复合型的直线超声波电动机,介绍了其结构和工作原理,运用ANSYS 11有限元分析软件建立了压电振子的有限元模型,对压电振子进行了模态分析、谐响应分析、瞬态动力学分析和接触分析.通过仿真得到了压电振子的振型,计算了压电振子的产生纵弯复合振动的最佳频率,验证了压电振子驱动足的椭圆运动的形成,并通过接触分析证明了这种直线超声波电动机的可行性.仿真结果对纵弯复合模态的直线超声波电动机的设计具有重要的指导意义,为直线超声波电动机的制作和实验研究奠定了基础.     

基于ANSYS的矩形压电振子瞬态特性分析

主要研究了矩形复合压电振子的瞬态特性,借助ANSYS分析软件,对该瞬态动力学特性进行仿真,提取节点数据并结合理论进行分析,可以得到超声波电动机的瞬态特性指标,进而预估超声波电动机的机械性能。     

对发展我国超声波电动机技术的若干建议

简要地叙述了超声波电动机技术发展的国内外的概况,重点介绍了国外超声波电动机技术发展的特点。针对国内外超声波电动机技术研究的现状,提出加速发展我国超声波电动机技术的若干建议。