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超声波电动机双相实验电源的研究与设计

贾华宇  
【摘要】:本论文介绍了超声波电动机双相实验电源研究的背景和意义,分析了行波型超声波电动机的原理及其定子环结构,根据其等效电路提出了对实验电源的设计要求。 论文对目前常见的几种超声波电动机驱动电源的设计方案进行了详细的分析,比较了各自的优缺点,在此基础上提出了本论文的设计方案。 本论文的设计主要由控制电路和电源电路两大部分组成。控制电路以8051单片机为核心,控制频率及相位差的电路分别由两块高精度DA转换器MAX530构成,采用模数转换器ADC0809采集孤极电压的变化情况,以此测量电机的最佳工作点,并检测电机是否运行在最佳工作状态;通过单片机内部的定时/计数器分别对频率和相位差进行计算。电源电路中DC-AC回路采用推挽逆变电路实现,驱动脉冲由UC3875提供,推挽电路的直流输入电压由Buck-Boost变换器提供,Buck-Boost电路根据输出端反馈信号的变化调节输出电压的大小,达到稳定输出电压的目的。实验证明该系统基本符合超声波电动机实验电源的各项要求,且具有如下特点: 首先在逆变电路的设计中,采用了UC3875芯片,使电路更加简单,易于控制。 本系统可对多种型号的超声波电动机的各项指标进行测试,完全符合电机测试电源的要求。 由于采用了高精度的DA转换器,系统在频率调节和相位调节等方面具有较高的精确度。 构成系统的元件或芯片容易购买,且价格便宜,所以这套电路具有一定的市场前景。


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