低频压电马达的工作机理与动力学研究

为了满足当前精密仪器对压电马达小尺寸,大扭矩的要求,设计了一种倾斜式压电低频马达,这种马达不仅节约成本,且能由低频电源驱动,使用范围比高频压电马达广泛。该文研究了这种马达驱动能力形成的机理,建立了驱动结构的动力学模型,根据试验研究的需要制作了样机,并对样机进行了实验测试,完成了输入频率对输出转速和输出扭矩影响的实验研究。结果表明,新型低频压电马达在输入频率为290Hz时性能最优。     

重组嵌合受体anti-erbB2 scFv-CD28-ζ全基因合成及其真核表达载体的构建

提出了一种可用于多种压电马达的压电陶瓷多管致动器,理论分析了四管致动器的静、动态特性,给出了弯曲挠度、力矩及共振模态的计算公式.研制了基于此结构的弯曲摇头式压电马达并进行了性能测试.该马达定子使用了4个外径是ф1.0 mm的压电陶瓷管.静态时,马达定子的端部轨迹接近于圆.该马达可工作在共振频率附近,当驱动电压峰-峰值为120 V时,马达在其共振频率3.5 kHz时的最大空载转速为1 980 r/min.     

新型压电驱动机构

介绍了所研制的新型压电流体泵、多自由度压电马达、压电超声减摩机构等新型压电驱动机构的基本原理、试验样机的结构及研究现状。     

压电微马达研究进展

利用网络和图书馆对国际上1996年至今的压电微马达研究进展进行了调研。分别介绍了压电薄膜陶瓷的行波、驻波类微马达的最新研究情况，同时也对一种具有与压电微马达特性相同的静电超声微马达的研究作了说明，最后给出了本实验室研制的压电陶瓷行波微马达的运动机理。     

平移式多自由度压电马达的研究

提出一种平移式多自由度压电马达结构,初步分析了该马达的驱动作用机理.用有限元法计算了马达的压电振子的工作模态,设计研制了试验装置并进行了实验研究.表明实验装置能够在平面内实现沿着近似成120°的3条直线运动,并能在平面内绕固定轴旋转.     

基于定子齿三维运动的新型超声波马达

文章提出了一种基于定子齿三维运动的新型超声波马达（以下简称ＰＴＨＤＵＳＭ）。与传统超声波马达（以下简称ＣＯＮＴＵＳＭ）相比，ＰＴＨＤＵＳＭ具有以下显著优点：无轴承、无需润滑、提高输出力矩１．５～２倍、高稳定性、低噪声。文中首先分析了ＰＴＨＤＵＳＭ的理论模型，并根据理论模型制作了实验样机。该样机性能参数为：直径１８ｍｍ，厚度１０ｍｍ，重量１７ｇ，输出转矩０．０５Ｎ·ｍ，转速２０～１６０ｒ／ｍｉｎ。文章提出的基于定子齿三维运动的新型超声波马达作为小型驱动器能广泛应用于航空航天、医疗器械、机器人、光学仪器以及办公自动化设备等领域。     

一种新型直线压电马达驱动器

在分析以色列Nanomotion公司直线压电马达运行机理的基础上，设计了一种基于谐振原理压电马达驱动器。采用CPLD设计作为电路的逻辑控制器，利用两个背靠背高压浮地驱动MOSFET实现方向开关。通过实验证实了该压电马达驱动电路能够满足驱动压电马达的要求，同传统的驱动器相比，该文所设计驱动器提高了输出驱动信号的准确度。     

基于盘型对称驱动的惯性冲击旋转压电马达

该文提出了一种基于盘型对称驱动的惯性冲击旋转压电马达。该马达主要由定子、转子、驱动足和预紧装置组成。马达激励信号为锯齿波信号,采用压电叠堆激励实现马达高功率输出。马达通过螺杆将定子与预紧装置装配于一体,实现了马达结构紧凑化与微型化。设计加工了马达样机并通过实验验证了马达的工作原理,对马达的综合性能进行了分析和测试。测试结果表明,当马达预紧装置施加的预紧力为1 N,输入激励电压峰-峰值为80 V,激励信号频率为1 kHz,且每输出一个周期锯齿波,激励信号延迟100 ms再输出下一个,以研究马达静态启动特性和步长,测得马达的最大空载速度达到3.05 r/min,平均步长为0.032 rad;激励信号频率为3 kHz时,马达的最大空载速度达到9.1 r/min,马达最大负载可达16.2 N·mm;马达在0.5~3 kHz激励信号频率范围内均可实现转动。     

压电线性马达与纳米马达

国外对压电线性马达的研究已经进行了有些年了，并已有较为成熟的应用，它利用压电陶瓷基片或薄膜、电致伸缩材料等功能部件实现驱动。主要特征是能够提供较大的横向输出力。同时。又可能实现超高精度和小位移——毫米级的位移行程和原子级的精度。一般用空载速度、最大推进力、效率及其他一些参数来表表压电线性马达。该文首先介绍几种类型的压电线性马达。包括它们的结构、运行原理和特性等。然后再介绍纳米马达，应该指出，纳米马达是压电线性马达的发展。其特点是能够实现纳米级精度的位移。国外已经在精密仪器、航天航空、自动控制、办公自动化、微型机械系统、微装配、纳米定位等领域得到了实际应用。     

圆环驻波型多自由度压电马达的研究

首次提出一种新型的多自由度压电马达结构,分析了马达的工作原理。设计并研制了样机,进行了初步的实验,实验证明了理论分析的结果,为进一步的研究工作奠定了理论和实践基础。     

离合器耦合传动型压电电机传动机理的研究

设计和制作了一台离合器耦合传动型压电电机。分析了离合器回程间隙的大小与电机的性能密切相关，即减小回程间隙可提高电机的堵转扭矩和速度。该文对离合器部件作了运动和弹性变形分析，认为回程间隙由两部分组成，一部分为设计和装配形成的回程间隙，可以消除，另一部分为离合器部件弹性变形引起的回程间隙，不能消除。离合器的结构参数决定了回程间隙大小。     

一种采用离合器耦合驱动的压电电机的设计

给出了压电电机的定义并按驱动方式对压电电机进行了分类。介绍了离合器耦合驱动机理，指出离合器耦合驱动方式与传统的摩擦驱动方式相比较，优点在于消除了摩擦损耗和易于进行精确的位置控制等。设计、制作了一台离合器耦合驱动的旋转电机，验证了离合器耦合驱动概念。对电机的性能测试显示，电机工作稳定，步进精确且转角可精确控制。     

压电马达用压电陶瓷的研究

采用传统的电子陶瓷工艺制备了高性能四元系压电陶瓷 (PZN- PMS- PZT- r Mn O2 )。考察了不同剂量的锰掺杂对压电陶瓷的介电性能和压电性能的影响 ,即室温介电常数 ε、介电损耗 tanδ、居里温度 Tc、机电耦合系数 kp、压电常数 d33和机械品质因数 Qm。随着 Mn含量的增加 ,ε和 tanδ均减小 ;由于内偏置场的影响 ,居里温度 Tc随锰含量的增加而增加。kp 和 d33随 Mn含量的增加而减小 ;而 Qm 表现出较复杂的变化规律 ,随 Mn含量的增加 Qm先增加 ,当 r=0 .2 %时 ,达到最大值 10 0 0 ,当 r>0 .2 %时 ,Qm 下降。实验结果表明 :当 r=0 .2 %的锰掺杂压电陶瓷比较适合制作压电马达 ,其压电性能为 ε=12 0 0、tanδ=0 .0 0 4、Tc=349°C、kp=0 .6 0、d33=380 p C/ N和 Qm=10 0 0     

一种锯齿波驱动的压电电机

设计和制作了一台锯齿波驱动的压电电机,电机直径为28 mm,高56 mm,质量为300 g。在幅值180 V,频率500 Hz的交流电驱动下,电机转速可达89.5 r/min,最大扭矩1 N.mm。电机依靠摩擦力驱动,依靠转子的惯性实现单向输出。该文详细介绍了该电机的驱动原理和结构设计并对电机的一些性能进行了测试。多种测试参数表明,本电机具有工作稳定,运行参数优良的特点。     

“双驱动足”回转式压电马达初步研究

提出一种“双驱动足”回转式压电马达，分析了其工作原理，并根据工作原理，设计，研制了样机，进行了初步的试验研究，证明工作原理基本正确，为今后进一步研究提供了参考依据。     

三种弯曲旋转超声电机的原理及研究

介绍了三种不同结构的弯曲振动模态超声微电机。详细讨论了它们共同的驱动原理，分别介绍了压电片夹心式和压电管式电机的结构特点及性能测试。在此基础上，研制了一种更易实现微型化的压电柱式超声微电机，并介绍了它的极化原理及结构。文章对弯曲振动模态超声电机的设计具有指导意义，对其深入研究具有参考价值。     

超声行波马达悬浮振子的研究

为了提高超声行波电机的输出功率,该文提出了一种悬浮式振子结构。该结构利用弹簧隔离振子与固定端,利用质量块为定子提供输出力。该振子由压电堆激励,可以产生较大振幅。压电堆工作在d_(33)模式,与经典行波电机中工作在d_(31)模式的压电片相比,其机电耦合系数更大,同时增加了压电材料的体积,提高了电机的输出功率。通过有限元仿真实验验证了理论的正确性,同时研究了在4个尺寸为1.68 mm×1.68 mm×5.0 mm的锆钛酸铅(PZT)压电堆激励下的最优参数。实验结果表明,在峰-峰值为20 V的激励电压下,定子最大自由振动幅值为3.57μm,约为非悬浮状态下的3倍。样机马达最大空载转速为74 r/min,堵转扭矩为0.037 5 N·m。在不增大体积的条件下使用更多的压电堆激励,其输出功率可以成倍提高。     

超声压电马达矩形复合板振子的耦合振动分析

以矩形复合平板为对象，根据弹性薄板理论，确定复合板的等效弹性常数，导出复合平板的弯曲振动方程；并利用表观弹性法，建立了振子共振频率的简单解析表达式。由于计算方法简单，所以这种方法可供科研及工程设计人员参考