压电谐波电机位移放大机构的设计

压电谐波电机是一种基于谐波传动原理的新型低速电机，它由压电波发生器、柔轮、刚轮等组成。压电波发生器由八组以上压电驱动器及弹性铰链位移放大机构组合而成。该文在研究了杠杆、三角、压曲三种位移放大原理后，根据这三种放大原理设计出压电谐波电机的弹性铰链一体化位移放大机构。分析了影响放大机构性能的因素。介绍了放大机构的制造方法。     

压电谐波电机的研究

压电谐波电机是利用固定的压电驱动器及其位移放大机构作为谐波齿轮传动的波发生器，通过对压电元件的变形形状进行周期性控制，经过位移放大器进行位移放大，使柔轮产生周期性变形。只要使压电波发生器与柔轮接触的各离散点，按给定的柔轮变形规律进行变形，且驱动器的数目以及结构等参数满足连续啮合传动的要求，便可得到低转速的输出，它是一种基于谐波传动原理的新型步进电机。分析了压电波发生器结构以及控制系统的设计。它具有低速输出，功率密度大，结构简单，尺寸小，容易微型化，转动惯量小，定位精度高、效率高和噪音低等特点。     

压电谐波电机承载能力的研究

以保证柔轮与刚轮的正常啮合为条件,引入计算径向变形量系数,设计径向变形量系数以及允许位移损失系数,通过确定位移放大机构输出端允许位移损失量或柔轮的实际径向变形量,计算压电谐波电机承载能力。建立了压电谐波电机承载能力的设计准则,是包括压电驱动器驱动能力选择以及其他结构尺寸设计与校核的主要依据。其输出扭矩与压电驱动器与位移放大机构的刚度成正比,与柔轮变形力、轮齿啮合角以及摩擦系数成反比。克服了基于压电驱动器最大驱动能力建立压电谐波电机输出扭矩方法的缺陷。该模型也可用于采用超磁致伸缩等其他驱动器的谐波电机承载能力的计算。设计计算表明,相对于一般原动机,压电谐波电机能提供较大的输出扭矩。     

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。     

压电型电液伺服阀控制方法研究

由于压电型电液伺服阀的阀芯采用两个对顶压电驱动器驱动,且压电驱动器固有的迟滞非线性,使两压电驱动器的输出具有很强的耦合作用,不能同步,从而使阀芯的运动速度、精度和平稳性降低。采用单纯的PID控制可以在一定程度上实现解耦控制,但其控制精度较低。提出了一种基于DRNN网络整定的PID控制器,它根据DRNN网络辨识的被控对象的Jacobian信息,在线调整PID控制器的比例、积分和微分参数,从而使DRNN网络整定的PID控制器很好地实现了阀芯的解耦同步控制。实验结果表明DRNN网络整定PID控制的综合性能优于常规PID控制。     

基于压电动力的双级式驱动器

采用双级结构，以满足驱动器的多种功能要求。利用压电陶瓷的高响应速度特性，设计出基于动力学惯性粘-滑原理的变换机构，实现驱动的自锁与步进；利用液力放大器对驱动力、位移分辨力加以提高。对双级式驱动器进行了实验研究，结果表明，双级式驱动器具有2～3nm的位移分辨力、不小于200N的驱动力、良好的自锁性能与位置保持精度。     

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。     

压电材料电荷能量回收技术研究

对压电材料电荷能量回收性能进行研究。通过在压电驱动器收缩时间回收其在伸展时储存于其电场和应变场中的能量，来提高对驱动压电驱动器动作的激励电源使用效率。借助瞬时电容器（flying capacitor）所构成的一套封闭系统来实现电荷能量回收与利用，通过瞬时电容器与另一电容器串并联连接方式的不断切换，来有效收集封闭系统中压电驱动器上电荷，提高对电源利用率；同时，通过对电容串并联切换时间控制，实现压电驱动器所要求的振动频率。文章最后给出了实验结果。     

金属-压电复合管驱动器静态驱动性能分析

提出了一种新型金属-压电复合管驱动器,以满足微振动主动控制及隔振系统对压电驱动器在位移量、驱动力等性能方面的需求。将管状压电驱动元件粘贴在金属管上,当压电管受外加激励电压作用时,便会在轴向产生伸缩应变,从而使金属管在轴向产生一定的位移量和驱动力。首先对该压电驱动器的静态驱动性能进行理论分析,结果表明,该新型压电驱动器具有中等位移量和驱动力;同时用有限元法对其进行了验证,对于某金属-压电复合管驱动器,通过理论计算和有限元法得到的应变量分别为0.912×10-5、0.925×10-5,从而证明了该理论分析的有效性和正确性;最后设计并制作了一款铜-压电复合管驱动器。     

一体双驱对称式压电悬臂梁微驱动器

设计了一种一体化加工的双驱对称式压电悬臂梁微驱动器。对压电驱动器工作原理、压电驱动器在准静态工况与共振工况下的输出特性进行了理论分析,确定压电驱动器几何尺寸。介绍了压电驱动器的多层复合结构与一体双驱的实现方式。制作了压电驱动器样机,并通过有限元仿真分析与测试实验相结合的方式得到压电驱动器的阻抗特性与输出特性曲线。将压电驱动器运用在轮式机器人,验证了设计的可行性。     

基于单片机的谐波检测仪的设计

为改善以电弧炉为负载的电网谐波问题,对以单片机为核心的谐波检测仪进行了研究,能够检测电网谐波及电网各参数计算显示。主要阐述了精度较高的加窗插值的FFT算法,提出了单片机控制的硬件和软件设计,包括单片机及其外围电路、电流与电压采样电路和驱动电路等硬件结构,以及软件流程和部分源程序。     

电厂发电系统谐波危害及其控制探讨

电力系统谐波电流对电网的污染是由来已久的问题,文中对电厂发电系统的谐波治理进行了探讨研究,首先简单分析了谐波电流的产生根源及其危害性,重点探讨了电厂发电系统谐波电流的抑制措施,分析了常用的谐波电流抑制措施,并给出了具体的电网谐波电流整治方案。从整流装置和变频装置两个角度论述了谐波电流的整治方案和应用措施。     

静止无功补偿器电压调节器仿真与实验研究

为了达到调节静止无功补偿器对所连接母线电压的目的,针对静止无功补偿器（SVC）电压调节器采用线性PID控制策略的限制,设计了基于电压差值加权控制策略的电压调节器。该加权控制策略采用了三部分传递函数计算SVC装置等效电纳,并通过电路仿真模型验证算法并进行谐波分析。通过闭环的物理一数字仿真系统对所设计的电压调节器进行功能测试和研究。仿真结果表明该方法的有效性。     

电力谐波的危害和控制

电力谐波对电网和用电设备的危害随着用电负荷的增长日益显得严重。本文结合通信机房的实际情况,对电力谐波的控制手段、工程设计要点和实际达到的效果进行了全面的阐述与探讨。     

单相三电平PWM整流器3次谐波改善方法

由于三电平整流器功率器件承受电压应力小、输入电流谐波少、正弦度好。因此,文中选取单相三电平PWM整流器为研究对象。分析了各个工作状态下的开关组合及整流器的工作原理,同时选取瞬态直接电流控制作为电流内环控制方法对系统进行了仿真。同时分析了单相PWM整流器网侧电流的3次谐波产生原因,且采用了一种新型谐波抑制方法来消除此3次谐波。通过仿真验证了该新型控制算法对抑制网侧电流3次谐波的有效性,并降低了网侧电流的总谐波畸变率     

浅谈绿色通信电源保障措施之谐波治理

文章系统地分析了谐波对通信机房楼内设备、线路等造成的危害,以及谐波带来的有功损耗问题。在此基础上,研究了并联有源滤波器的工作原理,以及采用并联有源滤波器对通信电源系统进行谐波治理的方法。     

通信机房谐波治理工程设计思路

目前,谐波治理和机房节电日益被提上通信电源设计工作议程,文章通过对通信机房的用电特点、谐波源等问题进行分析,针对被保护区域设备的特点进行系统结构的设计,并提出了一些设备选型的建议,目的是通过有效的工程设计解决谐波对通信电源系统的危害,提高通信机房电能质量。