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弯振复合型超声电机的研究

刘军考  刘英想  杨小辉  
【摘要】:超声电机作为一种新型的驱动器,具有结构简单、设计灵活、低速大转矩、结构紧凑、响应快、无噪声、断电自锁、无电磁干扰以及定位精度高等优点。作者在前期研究中提出了一种弯振复合型超声电机,采用压电金属复合梁两个同型正交弯振模态的复合实现了两个驱动足处椭圆轨迹振动的激励,成功避免了传统模态复合型超声电机存在的异型振动模态之间的频率简并问题。本文在前期研究成果的基础上,首先就超声电机的电学模型进行了理论分析,获取提高有效机电耦合效率的途径。接着,通过小型化研究,得知:结构尺寸缩小,可使模态特征频率提高,并有效提高弯振复合型超声电机的能量密度。最后,基于弯振陶瓷对振幅的贡献强度不一致的理论,研制了分区激励弯振复合型超声电机,经仿真分析获知:弯振陶瓷分区激励可实现能量转化效率的提高。

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