超声波电动机技术探讨

文章结合实际，通过理论分析，指出了超声波电动机研制的技术难点和关键因素。就超声波电动机所用功能材料的研发、结构设计和优化、控制技术、试验技术、超声波电动机的制造工艺等进行了详细地阐述。明确了超声波电动机研制的发展方向。     

纵扭复合型驻波超声波电动机的回顾与展望

介绍了国内、外纵扭驻波超声波电动机的发展状况，列举了各主要研究机构具有代表性的纵扭超声波电动机的尺寸参数和运行特性，分析了不同结构的纵扭超声波电动机的优缺点，还说明了新型斜槽式驻波超声波电动机的优缺点。最后指出纵扭超声波电动机实现大力矩输出的难点和一些解决方法，以及它的研究方向和发展前景。     

行波型超声波电动机的机理分析

作为一种特殊驱动源,行波型超声波电动机是一种近几年发展较快的新型电动机.通过所研制的行波型超声波电动机,阐述了行波型超声波电动机的原理和结构特点,分析了压电陶瓷这-功能材料的压电性能,设计出一种能够产生旋转行波的压电陶瓷片以作为超声波电动机的驱动元件,并在理论上分析了电机中旋转行波的产生过程.     

超声波电动机效率问题的研究现状与进展

从超声波电动机实用化过程中存在的关键问题,即效率问题着手,分析了超声波电动机效率问题的研究现状;在检索近年来关于超声波电动机效率问题研究的文章,对其进行归纳,分析超声波电动机效率问题的目前研究进展.对进一步深入研究超声波电动机效率问题,提高超声波电动机的效率具有重要意义.     

微步超声波电动机的原理及应用

从超声波振动入手，定性分析微小超声波电动机的工作原理，得出其共性，并以两种常用结构为例进行分析，简述微小超声波电动机在微小行走机械中的应用。     

超声波电动机的结构优化方法

超声波电动机是近年来工业界和科技界的研究热点,设计和制作高性能超声波电动机的必要手段之一是超声波电动机的结构优化。主要介绍了超声波电动机结构优化的发展状况,着重讨论了其优化目标、优化方法和求解环境;最后分析了现行优化方法的不足之处及未来发展方向。     

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。     

超声波电动机发展现状及应用

超声波电动机在精密仪器、航空航天等高端应用领域有其独特的优势.首先对超声波电动机的基本原理和结构进行了描述;然后对超声波电动机的发展现状、发展前景,以及超声波电动机的优缺点作了详细的分析,并指出了超声波电动机在数学模型、电机机构、电机控制等方向需要进一步研究和改善的手段;最后给出了超声波电动机的一些应用领域,以及超声波...     

基于FPGA的数字PI超声波电动机速度控制系统

针对超声波电动机速度蠕动,提出一种基于FPGA的数字PI的速度控制方案.该方案对超声波电动机输出的光电编码器方波信号进行高频插值细分,作为速度的反馈信号,通过PI运算,将其结果进行D/A转换,控制直流电压的输出,并把此直流电压作为超声波电动机驱动器的调速控制电压,构成超声波电动机速度闭环系统,从而有效解决了超声波电动机转速蠕动的问题.     

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。     

电磁加载对超声传播特性的影响

近年来,非线性超声技术在检测结构微损伤方面的能力引起了国内外学者广泛的关注。如何提高闭合裂纹引起的非线性声学响应是非线性超声检测技术要解决的关键问题。本文提出利用电磁加载的方式激励闭合裂纹处于动态扩展状态,并实现对超声的调制过程,进而产生较为强烈的超声非线性效应。通过研究电磁加载过程对闭合裂纹的激励效果,分析不同电磁加载参数对超声传播过程的影响特性,给出超声回波信号与电磁加载之间的对应关系,为超声非线性检测技术的工程应用提供重要依据。     

基于摩擦模型的超声波电动机速度控制

对超声波电动机使用PID控制方案时,首先要对系统的摩擦环节进行补偿,建立一个整体超声波电动机模型控制方案,然后再结合PID控制器进行控制。使用Z-N法得到了控制器的三个控制参数,实现基于LuGre摩擦模型的超声波电动机模型控制,通过仿真实验验证对比,证明了对超声波电动机摩擦补偿后使用PID控制算法的可行性和有效性。     

基于等离子体技术的超声波除尘方法研究

为了解决PM10/PM2.5沉降的问题,探讨了等离子体条件下进行超声波除尘的原理,提出了一种结合等离子体技术的超声波除尘方法。设计了一种基于光散射法的悬浮颗粒物浓度检测方法,配备等离子体发生器和超声波发生器的空气处理室,以及用于悬浮颗粒物浓度的采集、存储和数据分析的系统。作者按悬浮颗粒物自然沉降、超声波作用沉降、等离子体作用沉降及等离于体和超声波共同作用沉降等4种条件对悬浮颗粒物的沉降速率进行了对比实验,实验结果表明,采用等离子体和超声波复合式除尘方法可以有效地实现PM10/PM2.5的快速沉降。     

Nano-Positioning System Using Linear Ultrasonic Motor with “Shaking Beam”

In this paper the ultrasonic linear motor based on shaking beam and nano-positioning mechanical system were investigated. The advantages of the ultrasonic linear motor are high resolution, no magnetic noise generation due to the DC characteristics of the piezoelectric device, high servo rigidity, high holding torque and none additional brake system. It was confirmed that ultrasonic linear motor is suitable for nano-motion positioning with various speeds at close-loop control. The ultrasonic linear motor based on shaking beam was described and the nano-positioning systems using the ultrasonic linear motor were investigated.     

大电机环氧云母定子绝缘超声波速的研究

本文用A型脉冲回波法超声波检测系统，详细研究了大地机定子线棒不同的绝缘部位对检测超声波速的影响，以及波速随绝缘老化的变化规律。结果表明：大电机定子线棒的正面绝缘适合于超声检测；线棒表面半导体层的存在更有利于超声检测；超声波速能用来表征绝缘的老化状态。     

行波型超声波电动机接触模型的研究

以直径为60mm行波型超声波电动机为例，通过对电机定子和转子接触模型的研究，得到了一种考虑电机定子齿作用情况下的仿真模型。文章根据实际行波型超声波电动机结构参数对模型的求解，计算得到了电机的运行特性，结果与实际试验研究结果相近，证明了该模型的有效性。     

卧板式直线超声电机的特性分析模型

直线超声电机摩擦接触特性对电机性能的影响很大,直线超声电机的摩擦驱动机理往往不同于旋转超声电机,无法应用旋转超声电机的接触模型对其进行分析。针对一款卧板式直线超声电机,基于弹性接触理论建立了其摩擦接触分析及特性预估模型。该模型考虑了施加预压力后定子工作状态的改变,以及定、动子相对滑动速度差对摩擦力的影响。利用所建立的模型,对卧板式直线超声电机的机械输出特性进行了仿真计算,并分析了定子振动特性、预压力、接触界面摩擦特性、施加预压力弹簧刚度特性、驱动频率等参数对电机机械特性的影响。制作了样机,并对样机的机械性能进行了测试。试验结果表明,所建立的模型对直线超声电机特性的估算是有效的,可以为直线超声电机的设计和特性分析提供参考。     

基于可编程逻辑控制器的超声电机测试系统设计

为了给工程技术人员提供易于操控的超声电机特性测试设备,设计了基于可编程逻辑控制器(PLC)的测试系统。根据超声电机常用的特性要求,利用力矩传感器输出的脉冲信号,通过PLC的高速输入口,用梯形图实现力矩和转速的采集和显示。通过可编程逻辑控制器配套的人机界面,实现了触摸屏对超声电机的测试进行操作。测试系统能够完成超声电机机械特性测试、超声电机自动加减载测试、超声电机带负载起动特性测试和超声电机手动测试等4种模式。通过试验对该系统进行验证,达到易于操作的要求。     

矩形复合超声波电动机振子的尺寸调整及优化设计

基于矩形薄板面内振动的直线型复合超声波电动机振子的尺寸设计就是通过调整复合振子弹性体的尺寸参数,并借助ANSYS的模态分析,最终在同一驱动频率下激励出弹性基体的两个面内振动模态,从而实现压电振子表面按椭圆轨迹的振动.通过ANSYS分析得到了振子频率随各尺寸参数的变化规律,从而总结出矩形超声波电动机压电振子设计的基本步骤,最后进行了尺寸优化设计分析并进行了对比.结果表明该振子设计的方法可以用于矩形超声波电动机压电振子的尺寸调整问题,从而为实现谐振提供了很好的调整方法.     

Study on Pulse Compression Ultrasonic Imaging by a Stacked M‐Sequence Encoding Probe

If an ultrasonic imaging inside an object is possible without scanning by using an ultrasonic probe having a small aperture, the ultrasonic imaging system becomes a simpler and easier system. We have developed a stacked encoding ultrasonic transducer which can transceive an M‐sequence signal only by a pulse drive in order to realize an ultrasonic measurement with a high resolution and high sensitivity. When an ultrasonic probe with such transducer is used, a pulse compression measurement is enabled only with a general ultrasonic flaw detector and a personal computer (PC) without using special devices. In this study, we focused on the characteristic that the received waveform by this probe changes with transceiver directions of a wave. A stacked M‐sequence encoding probe of 7 bits length was manufactured and the one‐dimensional point spread function in transceiver angle was obtained. As a result, it was confirmed that this probe has not only the pulse compression characteristic, but also the angle selecting characteristic. Finally, by using the proposed probe, the cross‐sectional imaging for point objects without scanning was demonstrated.