本文選題：平面超聲電機 + 驅(qū)動機理　； 參考：《南昌航空大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：平面超聲波電機是一種具有多向驅(qū)動自由度的電機,相比較于傳統(tǒng)由多電機組成的平面驅(qū)動機構(gòu),平面超聲波電機具有驅(qū)動精密、功率密度大、響應(yīng)快、結(jié)構(gòu)緊湊、電磁兼容、噪聲低和斷電自鎖等優(yōu)點。本文著力于十字叉平面超聲波電機的研究,主要完成了以下工作內(nèi)容:首先,歸納了超聲波電機的國內(nèi)外發(fā)展歷史,指出了超聲波電機的應(yīng)用現(xiàn)狀及未來的發(fā)展走向,并對超聲波電機驅(qū)動機理進行了詳細的研究;其次,推出基于十字結(jié)構(gòu)定子的兩自由度超聲波電機,該電機通過定子一個面外彎振和兩個面內(nèi)彎振的兩兩組合,可以形成兩個方向的驅(qū)動。通過對定子振型及應(yīng)變進行分析,優(yōu)化了壓電材料及驅(qū)動端的配置,最終確定定子工作的模態(tài)頻率為30127Hz,尺寸為60mm×60mm×7.8mm;再次,建立電機的FEM模型并研究了激勵電信號對電機定子驅(qū)動端響應(yīng)的影響,定子驅(qū)動端在幅值為250V的激勵下能夠產(chǎn)生長半軸和短半軸分別為1.6μm和1.2μm的橢圓驅(qū)動軌跡;最后,通過超聲波電機的接觸模型分析電機的動力學(xué)輸出特性,電機在激勵電壓250V,預(yù)緊力為100N的作用下,其單向驅(qū)動能夠產(chǎn)生50mm/s的參考速度,同時具有較好的調(diào)速能力和轉(zhuǎn)向運行能力,其有效的驅(qū)動頻率范圍為30127±150Hz,并且該電機能夠產(chǎn)生平面驅(qū)動。
[Abstract]:The planar ultrasonic motor is a kind of motor with multi-direction drive degree of freedom. Compared with the traditional planar drive mechanism composed of multi-motor, the planar ultrasonic motor has the advantages of precise driving, high power density, fast response, compact structure and electromagnetic compatibility.Low noise and power off self-locking and other advantages.This paper focuses on the research of cross plane ultrasonic motor. The main contents are as follows: firstly, the development history of ultrasonic motor at home and abroad is summarized, and the application status and future development trend of ultrasonic motor are pointed out.The driving mechanism of ultrasonic motor is studied in detail. Secondly, a two-degree-of-freedom ultrasonic motor based on cross-structure stator is presented. The motor is combined by one out-of-plane bending vibration and two in-plane bending vibration.Drive in two directions.Through the analysis of the vibration pattern and strain of the stator, the configuration of the piezoelectric material and the driving end is optimized. Finally, the modal frequency of the stator is determined to be 30127Hzand the dimension is 60mm 脳 60mm 脳 7.8mm. again,The FEM model of the motor is established and the effect of the excitation signal on the response of the motor stator driver is studied. Under the excitation of 250V, the long half axis and the short half axis can produce the elliptical driving trajectory of 1.6 渭 m and 1.2 渭 m respectively.Through the contact model of ultrasonic motor, the dynamic output characteristics of the motor are analyzed. Under the excitation voltage of 250V and the preload of 100N, the unidirectional drive of the motor can produce the reference speed of 50mm/s.At the same time, it has better speed regulation ability and steering ability, its effective driving frequency range is 30127 鹵150 Hz, and the motor can produce plane drive.
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM359.9

【參考文獻】

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本文編號：1734097