RTWUSM30环型行波超声波电机谐振升压驱动器的研究

从超声波电机等效电路出发,研究了无变压器驱动的谐振升压超声波电机驱动原理,以RTWUSM30超声波电机为对象分析了输出电压与电感、输出电压与占空比的关系,以及输出信号各次谐波幅值和谐波所占的总功率比值同驱动信号占空比的关系。并设计了电路驱动RTWUSM30超声波电机,试验结果证明了该方案的有效性和可行性。     

阻抗自动测试系统的研究与应用

为了测量系统的等效阻抗参数,根据等效电路法原理,以LabVIEW为开发平台,结合3522LCR,通过GPIB与PC机的实时通讯,开发了阻抗频率特性自动测试系统。该测试系统不仅可以测量系统的阻抗幅值与相位,还可测量电感、电容及品质因数,已成功应用于超声波电机定子的阻抗扫描、无刷直流电机等效参数的测试中,为电机驱动控制电源的设计、电机等效参数的辨识提供了较合适的阻抗测试方法。     

定子永磁型双凸极电机转子设计

双凸极永磁电机转子结构简单,其参数变化对电机的运行性能影响很大.通过有限元计算和仿真,分析了转子极弧宽度和斜槽角度对电机磁链、反电势及电感等静态特性的影响.样机测试结果验证了理论分析的正确性.     

一种新型双定子三自由度超声波电机特性研究

提出了一种新的方法对圆柱定子三自由度超声波电机施加预压力,用两个定子夹持一个转子来驱动电机.这种方法通过两个定子夹持一个转子,并施加一定的预压力,然后在两个转子上同时施加激励电压,由两个定子同时驱动转子,不仅能够施加较大的预压力,而且还能够减少预压力引起的摩擦力损耗,提高了电机的输出力矩.给出了电机结构及其优化方法,最后对电机输出特性进行了测量,验证了该方法的正确性.     

工作电压下超声波电机阻抗特性测试

超声波电机在不同电压激励下频率阻抗特性也会不同,而一般测试都是通过LCR测量仪器测量小电压(5 V)情况下阻抗特性,这和实际电机工作时有较大差别.介绍了一种在工作电压下测试超声波电机阻抗特性的方法.给出了测试系统结构图,利用NI的PXI模块仪器建立了系统,并测试实际电机在不同电压激励以及不同激励方式下的电机阻抗特性,为进一步进行超声电机模型分析提供了借鉴.     

行波超声波电机非参数辨识模型

超声波电机的输出特性与驱动频率呈非线性关系。同时在驱动频率切换期间,振动的初始状态对转速变化过程也会产生影响。行波超声波电机(traveling-wave ultrasonic motor, TUSM)动态过程与切换频率前后值的选取及频率变化方向有关。将TUSM频率阶跃响应过程近似线性化,利用系统辨识中的非参数建模方法,建立在特定切换频率条件下的二阶线性模型。在TUSM工作范围内,辨识若干组不同切换频率条件下的近似二阶线性模型,将这些模型的参数进行二维或三维拟合,得到了一个关于TUSM传递函数的多输入多输出模型。利用60 mm行波超声波电机作为研究实例,实验与仿真结果表明,模型计算值与实测值接近,表明建模方法可行。     

一种双凸极混合励磁发电机设计及实验

新型混合励磁电动机是在双凸极永磁电动机的基础上,增加调磁线圈使气隙磁场可调。给出了该型电动机的结构及工作机理,基于二维有限元对电动机的磁场分布、磁链、反电势、电感等静态特性进行分析和计算,并设计了一台3相12／8极混合励磁电机样机。样机实验结果验证了设计方法和理论分析的正确性,为该电机的进一步研究和控制系统的设计奠定了基础。     

大直径行波型超声电机的优化

大直径行波型超声电机在压电陶瓷制作、定子和转子设计及驱动器设计等方面都比较困验。本文以定子直径为100mm的行波型超声电机为例,通过有限元分析方法,利用ANSYS计算,对电机的定子和转子的结构进行优化设计。在优化的基础下,制作了样机,并进行了初步的测试。改进后的超声电机的性能有了很大的提高,堵转转矩由原来的2.5N·m增大到现的3.5N·m,输出功率也有了显著提高。     

超声波电机速度与定位控制系统

由于超声波电机复杂的非线性关系，常规的控制方法根本不能满足其控制需求。该文提出了一种新型的超声波电机控制系统，即运用模糊自适应PID的控制策略来进行速度控制，并且在设定位置附近切换成PID的控制策略进行定位控制。由于综合了模糊控制及PID控制两种控制方法的优点，而不需要精确的数学模型就能够对超声波电机进行快速精确的控制。实验证明，利用该控制系统对行波型超声波电机进行速度与定位控制，其速度的快速性与定位的精确性可以得到保证。     

弯纵复合大推力直线超声波电机

设计了一种三阶纵向振动和八阶弯曲振动复合的大推力直线超声波电机,阐述了其结构和工作原理;采用有限元法对定子进行动力学分析,用ANSYS有限元软件计算定子的振动模态,进行谐响应分析;建立定子和滑块的接触模型,得到预压力和定子推力之间的关系.通过实验方法测量定子阻抗特性,将所得结果与理论分析相比较,并得到电机的动态特性.