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《四川大学》 2005年
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基于薄板面内振动超声电机的研究

彭宗峰  
【摘要】:超声电机是一种全新原理获得驱动力的电机,它利用压电陶瓷的压电效应使定子产生超声振动,通过定子和转子间的摩擦来驱动转子。与传统的电磁电机相比,它具有结构紧凑、低速大转矩、断电自锁、不受磁场影响以及响应快等优点,因而它适合应用于家用电器、机器人、精确定位装置、微型机械、航空航天器等方面,有广阔的应用前景。 本文主要分析了面内弯曲振动行波型旋转超声电机。本文利用了解析法对电机定子面内弯曲模态的特征进行了分析,得到了圆环形薄板固有频率的理论表达式。探讨了电机定子面内行波的实现途径,从理论上证明了面内行波时电机定子表面质点椭圆运动的存在。分析了面内行波超声电机的动力传递机理。对超声电机的核心元件—压电陶瓷,从压电效应、压电材料几个重要的物理特性参数和压电方程进行初步介绍。 通过对电机定、转子的受力分析,以及椭圆轨迹的分析确定了圆环定子的驱动摩擦面。对面内行波型超声电机(3,1)模态下的定子结构设计方面应注意的问题进行了分析处理。提出了电机材料选择的指导原则。分析了摩擦材料特性对电机性能的影响及摩擦材料性能参数的调整。 对超声电机提出了变频、调相相结合的速度调节方法。由于超声电机通常工作在谐振点附近,因此,以变频调速为主。当需要较大调节范围时,可切换到变形位差调节方式,满足调节范围要求。整个系统以8051为中央控制单元,辅以多种外围接口芯片,简单、方便的实现了速度调节功能。 与传统的电磁电机的成熟设计系统相比,超声电机发展时间很短,关于超声电机的设计有许多理论问题尚未解决,还没有建立起系统的设计理论及设计
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TM359.93

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 刘仁鑫;张铁民;秦勇;;基于面内弯曲模态直线超声电机振子研究[J];压电与声光;2008年06期
2 刘仁鑫;张铁民;秦勇;;一种矩形振子新型压电直线电机[J];中国电机工程学报;2008年15期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 苏艳文;薄板面内振动直线型超声电机及其驱动电路的设计[D];南京航空航天大学;2007年
2 杨艳;单模态压电电机多振子驱动技术研究[D];长春理工大学;2012年
3 邵东明;引信用压电驱动器技术研究[D];南京理工大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵淳生;面向21世纪的超声电机技术[J];中国工程科学;2002年02期
2 章君山,周剑明,董干,辜承林;环型超声波电机结构及振动模式分析[J];华中理工大学学报;1996年02期
3 曲建俊,齐毓霖,张志谦,孙海涌;超声马达摩擦学及其摩擦材料研究进展[J];摩擦学学报;1998年01期
4 李宝库;新型摩擦材料的研制[J];粘接;2001年03期
5 林书玉;压电陶瓷矩形薄板振子的弯曲振动研究[J];陕西师范大学学报(自然科学版);1997年01期
6 赵向东,刘长青,孙合明,赵淳生;行波超声电机摩擦界面的输出特性[J];微特电机;2000年03期
7 栗大超,靳世久,曾周末,赵伯雷;微型超声波电机接触界面的摩擦学模型与摩擦材料[J];微特电机;2002年01期
8 张中,叶家明,鲍远律;环形行波超声波电动机的研制[J];微特电机;2004年03期
9 杨明,赵伯雷,杨学友,张志彬;环形行波式超声波电机定子的测试研究[J];微特电机;1997年03期
10 刘锦波,陈永校,胡继宗;行波型超声波电机驱动系统的设计与计算[J];微特电机;1998年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙清池,左孝杰,徐庭献,王裕斌;压电位移材料电场E_3和应变S_1的关系[J];兵器材料科学与工程;2001年03期
2 韩志华;罗学科;张超英;;数控机床切削加工过程颤振抑制技术的研究[J];北方工业大学学报;2006年01期
3 刘志明;马跃峰;;基于应变模态的车轴动应力仿真计算[J];北京交通大学学报;2011年04期
4 李平;YN4102柴油机油底壳的自振特性研究[J];车辆与动力技术;2002年04期
5 樊尚春,刘广玉;压电激励谐振筒压力传感器的振型研究[J];北京航空航天大学学报;1990年02期
6 李成良;陈淳;;风力机叶片的结构分析与铺层优化设计[J];玻璃钢/复合材料;2009年06期
7 杨善林;臧艳;乔玉林;董新宇;;超声振动对GCr15/45钢摩擦副油润滑下的摩擦磨损性能影响[J];中国表面工程;2011年04期
8 郑伟智,辛洪兵;压电马达的发展及其技术特点[J];北京工商大学学报(自然科学版);2003年01期
9 袁晨恒;邓兆祥;姜艳军;李进超;;轿车传动系扭转振动模型分析与计算[J];重庆理工大学学报(自然科学版);2010年07期
10 彭东林;熊强强;刘小康;陈锡候;奚建平;;基于超声电机技术的新型时栅传感器原理分析[J];重庆理工大学学报(自然科学版);2010年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王晓楠;彭约钧;张杰;周飞;姚志远;孙见君;赵淳生;;表面微结构对直线型超声电机定子摩擦学特性的影响[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
2 杨小辉;刘英想;陈维山;刘军考;;弯振复合型超声电机激励方式研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
3 李英;李绍明;牛草原;刘哲;陈奎孚;;玉米植株的振动特性测试[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
4 付耀东;曹树谦;;基于三次迟滞模型的旋转行波超声电机圆环定子主共振响应[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
5 陈维山;刘英想;刘军考;石胜君;;弯振夹心换能器式圆筒型超声电机的设计与分析[A];第三届全国压电和声波理论及器件技术研讨会论文集[C];2008年
6 ;EFFECT OF HARDNESS OF FRICTIONAL MATERIALS ON PROPERTIES OF ULTRASONIC MOTORS[A];第三届全国压电和声波理论及器件技术研讨会论文集[C];2008年
7 宋育;李艳军;;便携式民用飞机复合材料智能敲击检测系统[A];第三届全国压电和声波理论及器件技术研讨会论文集[C];2008年
8 ;DESIGN PRINCIPLE AND EXPERIMENT OF GRADIENT FRICTION MATERIAL FOR ULTRASONIC MOTOR[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年
9 陈如桓;陈超;杨康;;环境温度对微小型超声电机定子动态特性的影响分析[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年
10 陈超;李繁;陈如恒;;齿形结构对圆盘型旋转行波超声电机定子动态特性的影响分析[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 包兴先;基于模型定阶和信号消噪的海洋平台结构模态参数识别研究[D];中国海洋大学;2010年
2 李萍;海洋平台结构动力特性参数识别的理论与实验研究[D];中国海洋大学;2011年
3 周宁宁;面向真空低温下超声波电机的振动摩擦与悬浮特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 王彦利;超声波电机梯度摩擦材料设计及匹配行为研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 杨淋;纵扭复合型超声电机的研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 余烽;全地形车振动及控制研究[D];重庆大学;2011年
7 余璟;基于PZT阻抗技术的结构损伤识别研究[D];华中科技大学;2011年
8 邢继春;旋转惯性压电电机研究[D];燕山大学;2012年
9 王国顺;列车盘式制动器温度场与振动模态的分析研究[D];大连交通大学;2011年
10 许向荣;滚珠丝杠副直线导轨进给单元动态性能研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李国一;自动杀青理条机传动机构的创新设计与动态仿真[D];浙江理工大学;2010年
2 匡霞;CA6120U22D1型客车车架的随机振动和疲劳分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 郭义杰;基于声传递分析的齿轮箱噪声控制研究[D];大连理工大学;2010年
4 李春雪;基于ADAMS的岸边集装箱起重机拉杆系统动力学仿真与分析[D];辽宁工程技术大学;2010年
5 王朝胜;基于有限元法的风力发电机组塔架结构分析[D];长沙理工大学;2010年
6 庄子宝;高尔夫球车减速器箱体动态特性分析[D];江西理工大学;2010年
7 白志勇;散体减振降噪试验研究[D];昆明理工大学;2010年
8 梁丽娉;压电陶瓷传感器力学模型理论与试验研究[D];沈阳建筑大学;2011年
9 邢玉凯;压电陶瓷的断裂韧性与晶粒尺寸及分布的关系[D];太原理工大学;2011年
10 周小渔;无心磨削动态成圆模型研究研究与仿真[D];江南大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 史敬灼;;基于Boost升压与LC谐振的超声波电动机驱动电路[J];电气应用;2006年08期
2 史敬灼;候义铭;;超声波电机低成本驱动电路[J];电气传动;2007年01期
3 赵淳生;面向21世纪的超声电机技术[J];中国工程科学;2002年02期
4 张志彬,赵伯雷,曾周末,靳世久;复合材料超声直线电机的研究[J];光学精密工程;1998年04期
5 刘士兴,张永明,阴泽杰,吴孝义;电荷灵敏放大器及QDC线性研究[J];核技术;2005年10期
6 韩西京,郭辉,赵淳生;超声马达的等效电路及其性能估算[J];航空学报;1999年02期
7 刘仁鑫,张铁民,秦勇;用于磁头驱动的直线超声电机研究[J];江西农业大学学报;2005年02期
8 许海,赵淳生;直线型驻波超声电机的定、动子间接触及摩擦分析[J];南京航空航天大学学报;2005年02期
9 魏守水,邓晓红;超声电机及其驱动控制技术[J];山东大学学报(工学版);2002年02期
10 曾周末,王新辉,赵伯雷;Ultrasonic Linear Motor with Anisotropic Composite[J];Transactions of Tianjin University;2004年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘仁鑫;矩形复合层板面内弯曲模态直线超声电机研究[D];华南农业大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 孟祥宇;基于多层压电陶瓷的低压驱动超声电机[D];清华大学;2010年
2 王敏才;基于DSP的超声波电机转速控制特性的研究[D];东南大学;2006年
3 郑惠清;压电陶瓷在超声波电机中的应用研究[D];武汉理工大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 施征弘;王憬;李朝东;;新型双边驱动式薄型直线超声波电机[J];机械制造;2012年10期
2 许小庆;权龙;李斌;;开关型电磁铁控制比例伺服阀的方法及实验研究[J];中国电机工程学报;2009年21期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 袁志兵;基于PSoC的超声电机驱动电源的研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 雷向红;基于杆纵振的直线型超声电机研究[D];中国舰船研究院;2011年
3 武冬梅;H-结构薄板驱动的压电直线电机的研究[D];南昌航空大学;2012年
4 泮振锋;多自由度压电执行器驱动的运动平台研究[D];南京航空航天大学;2012年
5 何东晖;基于PSoC3的超声电机驱动控制器的研究[D];南京航空航天大学;2012年
6 李恩;基于反步法的PSO输出控制[D];哈尔滨理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗凤玲,丁慎训,陈新业,张强;超声马达实验[J];大学物理;1995年08期
2 赵淳生;面向21世纪的超声电机技术[J];中国工程科学;2002年02期
3 周铁英;;发展中的超声马达[J];工科物理;1992年04期
4 吴慎山,周铁英,董蜀湘;圆管形惯性冲量马达的研究[J];工科物理;1995年01期
5 刘静,丁凌峰,周静,崔万秋;PLMN、PLN、PMN体系压电陶瓷性能与结构的对比研究[J];功能材料;2000年02期
6 崔天宏,,吴清文,王立鼎,吕琼莹;压电微马达有限元分析及实验研究[J];光学精密工程;1995年06期
7 崔天宏,王立鼎,吕琼莹;压电微马达运动学模拟的研究[J];光学精密工程;1996年02期
8 王志良;孙思先;宋宪忠;;超声波电机技术[J];电工技术;1994年07期
9 赵淳生;超声马达的发展与应用[J];测控技术;1996年01期
10 杨志刚,程光明,郑学澜;矩形板压电振子型超声马达[J];吉林工业大学学报;1994年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程昱,徐文立,钟宜生,雷伏容;基于参考模型的超声电机模糊自适应控制[J];压电与声光;2003年03期
2 刘辛国,周铁英,陈宇;超声电机在内镜驱动及控制技术方面的应用研究[J];中国医学影像技术;2003年11期
3 杨淇,杨明,阙沛文;大力矩超声电机[J];应用声学;2001年03期
4 陈志华,赵淳生;超声电机控制中的若干关键问题[J];微特电机;2002年06期
5 张武,袁镇;探讨超声电机用压电陶瓷[J];现代电子技术;2004年14期
6 马相林,黄卫清,赵淳生;一种新型杆式行波型超声电机的研究[J];机械科学与技术;2004年09期
7 张正文;;新型超声电机问世[J];机械科学与技术;1996年01期
8 赵淳生;21世纪超声电机技术展望[J];振动.测试与诊断;2000年01期
9 刘俊标,黄卫清,赵淳生;多自由度球形超声电机的发展和应用[J];振动、测试与诊断;2001年02期
10 朱华,陈志华,黄卫清,赵淳生;行波型超声电机速度测控系统的研究[J];压电与声光;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘军考;刘英想;杨小辉;;弯振复合型超声电机的研究[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
2 赵淳生;;超声电机技术的发展、应用及其未来[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
3 李小云;张小凤;郝君宇;宋智广;周方;;多自由度超声电机的法兰盘结构设计[A];第二届西安-上海两地声学学术会议论文集[C];2011年
4 李小云;张小凤;宋智广;郝君宇;周方;;多自由度超声电机纵向振动频率计算[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
5 杨小辉;刘英想;陈维山;刘军考;;弯振复合型超声电机激励方式研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
6 李志荣;黄卫青;;圆柱形三自由度超声电机输出性能的仿真设计[A];苏州市自然科学优秀学术论文汇编(2008-2009)[C];2010年
7 尹育聪;贺奔;杨淋;赵淳生;;组合结构超声电机在真空高低温复合环境下的研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
8 陈维山;刘英想;杨小辉;刘军考;;纵振换能器式圆筒型超声电机振动特性的研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
9 刘军考;石胜君;陈维山;未倩倩;;内嵌压电陶瓷径向弯曲模态超声电机的研究[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
10 周铁英;陈宇;;超声电机的发展与展望[A];中国声学学会功率超声分会2007年学术年会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 毛庆 通讯员 蔡嘉 刘军;南航教授开发高科技“超声电机”[N];南京日报;2009年
2 王 景;让中国超声电机技术走向世界[N];大众科技报;2005年
3 于媚 顾德宁;南航赵淳生教授发明“米粒马达”[N];大众科技报;2005年
4 本报通讯员 于媚;平生一愿:以自主创新铸民族腾飞之魂[N];科技日报;2005年
5 于媚;以自主创新铸民族腾飞之魂[N];大众科技报;2005年
6 本报记者 匡玉通讯员 文星;三星耀岳[N];湖南日报;2007年
7 王新;从放牛娃到中国科学院院士[N];中国航空报;2006年
8 ;创联:努力实现三个转变[N];中国电子报;2007年
9 记者 毛庆 通讯员 蔡嘉 刘军;南京首家“企业院士工作站”挂牌[N];南京日报;2009年
10 通讯员 龙步青 刘玉洪 孟凡星;“微笑曲线”助赣榆融冰破浪[N];连云港日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李存岑;矩形板超声电机的振子振型激励技术研究[D];上海交通大学;2010年
2 杨淋;纵扭复合型超声电机的研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 赵学涛;纵弯复合振动模态球型超声电机的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
4 于明礼;基于超声电机作动器的二维翼段颤振主动抑制[D];南京航空航天大学;2006年
5 时运来;新型直线超声电机的研究及其在运动平台中的应用[D];南京航空航天大学;2012年
6 邢继春;旋转惯性压电电机研究[D];燕山大学;2012年
7 李怀勇;新型杆式压电电机研究[D];燕山大学;2013年
8 田秀;真空低温下超声马达性能及其摩擦材料的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 田秀;真空低温下超声马达性能及其摩擦材料的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 周宁宁;面向真空低温下超声波电机的振动摩擦与悬浮特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋小刚;超声电机测试分析系统的研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 张卫卫;超声电机启动特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 史维佳;超声电机建模及实验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 杨小辉;弯振复合型超声电机的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 李小云;纵弯复合模式多自由度超声电机的研究[D];陕西师范大学;2012年
6 王景山;超声电机微步控制及其应用[D];南京航空航天大学;2012年
7 赵杰;基于超声电机的双轴太阳能跟踪系统[D];南京航空航天大学;2012年
8 任杰;超声电机在航空燃油调节器中的应用及控制[D];南京航空航天大学;2012年
9 郭向东;基于贴片式弯振模态超声电机驱动电气比例阀的研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
10 唐茜;新型杆状超声电机优化设计研究[D];合肥工业大学;2013年
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