行波型超声波电机的温度特性

为解决行波型超声波电机运行中温升和发热严重问题,提出一种基于能量耗散的超声波电机表面温度特性理论模型。利用电机定子复合结构的振动耗散能、压电陶瓷的介电耗散能以及定、转子接触面的摩擦损耗能确定电机的总体能量损耗,采用自然对流传热问题的牛顿冷却定律和热容理论,建立超声波电机的表面温度特性理论模型;仿真分析电机结构和材料参数(包括驱动电压、驱动频率、预压力、摩擦材料特性以及负载力矩等)对电机表面温度特性的影响;通过实验研究温度对电机输出特性、谐振频率的影响。最后通过实验验证了该模型的有效性和正确性。     

大电机定子绝缘检测的超声波频率研究

自行研制了大电机定子绝缘超声波检测系统，它能同时显示被测试样的A扫描脉冲回波和C扫描平面图。用这套系统，该文用不同频率的超声波换能器对环氧云母玻璃丝带补强的复合绝缘层压板和大电机定子线棒试样进行了实验，结果表明，用0.5-1.2MHZ的超声换能器，检测系统检检测出真线机棒中绝缘-铜界面的反射回波，频率越低，回波越清晰，0.5mhz的超声换能器检测到此种绝缘的分层等内部缺陷。为大电机主绝缘的老化状态诊断提供了新的研究方法。     

基于直接数字频率合成技术的超声波电机驱动器研究

将直接数字频率合成技术应用于行波型超声波电机驱动器设计，提出一种具有调频、调相和调幅功能的高性能超声波电机驱动器，且控制精度高、输出信号为标准正弦波。     

基于直接数字频率合成技术的超声波电机驱动器研究

将直接数字频率合成技术应用于行波型超声波电机驱动器设计,提出一种具有调频、调相和调幅功能的高性能超声波电机驱动器,且控制精度高、输出信号为标准正弦波。     

液体媒质超声波电机转速特性研究

非接触型超声波电机有效地克服了传统的接触型超声波电机因接触所引起的使用寿命短、不能长时间连续运转等缺点，是超声波电机领域一个新的研究方向。文中介绍了非接触型超声波电机的结构和运行机理，对液体的声流速度进行了理论分析，从液体性质和转子结构角度重点研究了电机的转速特性。在液体性质方面从液位高度、液体粘度和非线性参数三方面详细分析了它们对电机转速特性的影响，从中得出，在一定范围内电机转速随液位高度的增加而增大，随粘度的增加而减小，与液体的非线性参数成反方向变化。在转子结构方面从转子直径、叶片高度、叶片数和所用材料密度4方面对转速特性进行了研究，得到了与转速的关系和转速特性良好的转子结构形式。在上述分析和实验基础上提出应用具有一定参数的液体和转子可有效提高电机转速的方法。     

超声波电机速度特性测试技术研究

电机性能测试的离散数据中包含各种扰，必须对测试数据进行数字处理。文中用计算编程采集光电编码器脉冲值，并采用曲线拟合、数字滤波的方法对所测信号进行处理，得出电机运行特性曲线，为进一步改进超声波电机运行特性和提高控制的性能奠定基础。     

行波接触型超声波电机特性与控制研究

行波接触型超声波电机的工作原理与电磁型电机的工作原理截然不同,本文对其控制系统各组成部分作了分析,给出了控制器输出波形;并对行波接触型超声波电机定、转子之间的摩擦传动进行了研究,提出了电机效率计算方法,对机械特性与效率曲线进行了计算,计算结果与实验测试结果相符合。     

超声波电机驱动控制的DSP软件实现

超声波电机是多学科交叉发展的一种新原理微电机。主要介绍一种基于DSP56F801的超声波电机驱动与控制的软件实现方法，并结合硬件电路进行实验，结果证明软件实现方法设计合理，能同时满足超声波电机的调频、调压、调相控制。     

基于超声波电机模型的鞭毛电机运行机理与特性研究

鞭毛电机(BFM)是微观世界里的一种分子旋转电机，其利用H^ 的电化学势能转化为机械能推动转子旋转。由于鞭毛电机体积大、易操作，因而可作为研究分子旋转电机的理想模型，对认识生物能量转化及细胞运动机制有重要的意义。该文介绍了鞭毛电机的结构组成，阐述了其运行机理。基于超声波电机的模型，详细分析了力矩产生机制，即H^ 的跨膜运动带动定子在超声波频域内的振动，通过定子和转子之间的摩擦作用和弹性形变产生转矩，将振动能转化为机械能。利用工程振动学，对鞭毛电机定子的振动特性作了分析，计算出离子通道的振动频率，并对振子的振动方程作了解析。通过对宏观的超声波电机的研究，得出了鞭毛电机的转速一转矩关系的数学模型，并对其进行仿真得到了机械特性曲线，仿真结果与目前实验测得的数据相吻合。并基于仿真结果，利用旋转动力学，对输入功率、输出功率进行计算，得出了机械效率，结果表明鞭毛电机是一种效率较高的微电机。     

超声波电机调相调速控制系统

分析了超声波电机调相调速的机理，提出了基于单片机控制的超声波电机调相调速系统，并且设计了相应的硬件电路和应用软件，实验表明，该系统具有低速起动平滑，线性度好，无需换向开关，调相调速范围宽等优点，系统对谐振频率在线搜索跟踪，保证了超声波电机的优良性能不变。     

电机局部放电超声特性

为探索电机局部放电检测新方法,分析电机局部放电机理和国内外对电机局部放电监测研究状况,提出利用超声法对电机局部放电进行监测.为此,构建电机定子绕组存在的几种典型局部放电模型和实验硬件系统,并进行放电实验.在局部放电实验室,采用一种窄带超声传感器对几种典型局部放电超声信号进行采集.对相同条件下采集到的各种模型局部放电超声...     

多自由度超声电机驱动电路研究

针对多自由度超声电机应用于X-Y工作平台相对复杂的逻辑电路控制要求,提出模拟式与数字式两种驱动电路解决方案,分别从信号输出原理、逻辑控制策略及并联谐振匹配方面对比研究了各自方案的特点,并在此基础上着重讨论了并联谐振匹配各参数对电路效率的影响。研究结果表明,一方面方波占空比D对抑制谐波分量,减少输入电流起着关键作用;另一方面采用数字式驱动方案,电路逻辑控制简单,易于实现快速切换,方便控制电机在平台上做复杂轨迹运动,为多自由度超声电机的推广应用提供有价值的参考依据。     

行波型超声波电动机PZT极化分区优化设计方法

为提高行波型超声波电动机的机械输出性能,根据超声波电动机定转子接触面力传递模型提出了基于能量指标的超声波电动机优化设计方法,以能量指标参数作为电动机优化设计的评价依据.建立超声波电动机定子有限元模型,计算得到电动机不同工作模态下的能量指标,在此基础上重点探讨了能量指标对压电陶瓷的极化分区模式优化设计的影响,提出改进的B...     

多自由度球形超声波电机的研究进展

多自由度球形电机是电机研究领域的一个前沿课题.本文简要回顾了多自由度球形电机的发展历史和现状,重点分析探讨了四种典型的多自由度球形超声波电机的结构、机理、性能、特点,最后指出了多自由度球形超声波电机的一些研究重点.     

行波接触型超声波电机定子齿对电机性能的影响

本文对行波接触型超声波电机定子振动情况进行了分析，得到定子振动的固有频率和幅频特性，阐述了电机中定子齿的设置对定子振动的作用。针对三种不同的定子环模型，分别讨论了定子齿对固有频率、振幅及电机转速的影响，计算结果与实验测试结果相符合。     

超声波测量离合器包箱温度研究

传统的离合器包箱测温技术存在响应速度慢、安装不便和测量误差较大等问题,提出一种采用超声波技术对离合器包箱内部温度进行测量的方法,这种方法能够很好地解决传统测温技术存在的问题,在工程应用中具有巨大的应用潜力。基于有限元分析软件COMSOL建立超声波在离合器包箱中传播的物理模型,并使用最小二乘法对离合器包箱的温度场进行还原,能够很好地解决离合器包箱内部物理场耦合复杂的问题。结果表明,使用超声波测量方法可以获得离合器包箱内部温度,超声波飞行时间的计算结果与理论结果的最大相对误差仅为0.26%;并且使用最小二乘法还原温度场的结果与理论结果一致。     

编码激励带宽对超声气体流量测量性能的影响

对比研究了四种不同带宽线性调频信号激励下,超声流量测量系统的性能。超声换能器为Senscomp中心频率125kHz,带宽10kHz的收发型压电换能器。信号产生、数据采集和时序控制由FPGA设计的专用电路实现。对接收信号进行脉冲压缩处理后,测得流速与横河1.0精度等级的涡街流量计比对,计算标准偏差和读数误差。结果表明,在B=20kHz的线性调频信号激励下,流速测量的误差和标准偏差最小;B=10kHz时,带宽与换能器带宽匹配,系统流速测量性能次之;B=5kHz时和B=50kHz时,流速测量性能最差。     

军用电站超声波清洗机电源的设计

功率自调节,频率自适应是超声波电源的重要的两项性能.本文采用了电压电流双闭环功率控制策略,并使用模糊控制方法来调节输出电压,从而实现功率的控制;引入了FFT算法实现频率跟踪控制方法,通过调节电源输出频率来实现负载的谐振,使得超声波清洗机达到最佳的清洗状态.以TMS320F2812为核心控制芯片,设计了系统两大部分软件....     

超声电机伺服控制技术研究进展

超声电机伺服控制技术还不够成熟.对目前超声电机伺服控制使用的各种控制器进行了对比分析.得出用DSP作为控制器构建伺服控制系统,或用FPGA/CPLD开发专用的超声电机控制系统.将是超声电机控制系统的首选.分析了超声电机3种控制变量的控制特点及其与控制目标的关系,并对超声电机现有的各种控制用数学模型和控制策略进行了分析.指出结合调频调相调幅等多种控制方式,综合多种先进控制策略的优点,实现超声电机的速度、位置、能量转换效率和电机寿命等多目标优化控制,将是超声电机伺服控制的发展方向.