微型超声电机驱动及其优化研究

针对某微小型超声电机驱动要求,设计直流升压变换器,采用小型微控制器产生信号相位差90度的驱动信号.基于该微小型超声电机的电容性负载特性,采用RC放电回路设计了电机驱动电路,分析了驱动电路电压波形参数对驱动性能的影响,得到了最佳驱动电路参数.采用电路仿真软件对所设计的电路进行仿真验证.针对电机驱动电路工作中的低效率,进行...     

用于超声电机驱动的自振荡电路研究

为简化超声电机的驱动电路,采用了自振荡电路这种新型的驱动方法,新出了用自振荡电路来驱动电机的类型,分析了电路原理,从实验上证产,当温度变化时,振荡信号频率与电机定子共振频率变化的一致性。     

高压MOS门极驱动器构成的新型步进电机驱动电源

通过对步进电机驱动方式的分析，提出了新型步进电机驱动器的构成，介绍了高压ＭＯＳ门极驱动器ＩＲ２１３０的功能，并用其构成新型步进电机驱动器。     

维持超声电机工作状态恒定的驱动控制器

驱动控制是超声电机性能提高和工程应用的关键技术之一。基于行波型超声电机的工作机理,分析因为外界环境因素(如温度的改变,驱动电压的改变)的变化对超声电机工作性能的影响,开发了一种通过稳定超声电机一相驱动电压与孤极反馈电压的相位差,从而保持电机工作状态恒定的新型驱动控制器。从硬、软件2个方面设计基于单片机的超声电机恒工作状态控制系统,并进行了实验验证。结果表明,此种通过稳定相位差的新型超声电机驱动控制器,基本可以达到维持电机恒定工作状态的目的。     

控制量独立可调的超声电机新型驱动器

提出了一种基于PSoC(可编程片上系统)的行波超声电机(TRUM)驱动器.电路包括幅值可调的DC/DC推挽升压电路和频率可调的DC/AC半桥逆变电路.升压电路将15 V直流电提升到250～400 V高压,并通过电压反馈稳定该电压.半桥电路将该高压输出两路相位相差90°的方波电压,用于直接驱动超声电机.通过检测电机孤极电压并调节电机驱动频率来稳定该电压,从而稳定电机转速.所有的控制功能都由一片PSoC芯片实现.通过对一直径45 mm的超声电机进行试验,证明了电机的驱动电压幅值和频率是可以独立调节的,为超声电机的控制提供了一个很好的方法.     

超声电机驱动电路设计

超声电机(简称为USM)是一种有别于传统电机的新型微特电机。其工作原理是利用压电材料的逆压电效应,把超声频段的电信号加到压电材料—金属构成的定子上,使定子表面产生一定轨迹的机械振动,通过与转子间的摩擦作用来驱动转子运动。由于USM特殊的机械结构和工作原理,使得其需要专用的驱动电源,一般需要输出两相正弦高频电压,并且电压幅值、频率或相位差可调。本文根据USM驱动电路输出电压的要求,利用PWM控制技术设计了一种新型的USM驱动电路,并通过buck斩波变换器实现了USM驱动电路输出的电压调节,最后通过电路仿真,输出了两相相位差90°、幅值可调的高频正弦电压,满足USM驱动控制要求。     

基于LC谐振的超声电机驱动器的研究

根据超声电机的容性负载特性,提出了利用LC进行谐振升压的无变压器式驱动电路.分析了输出信号中各次谐波幅值和能量比与驱动信号占空比和谐振周期之间的关系,据此提出了驱动电路的设计准则.应用此电路驱动直径为5mm的超声电机,输出电压峰峰值达200V以上,电机运转良好,证明了此电路对于驱动小功率超声电机的实用性和可靠性,为驱动器的进一步集成化奠定了基础.     

新型步进电机驱动电源的研制

一种用于驱动步进电机工作的电源,采用一体化设计,集中实现控制、驱动和功率放大等多项功能,可进行二至五相步进电机的驱动,驱动电流连续可调,步进电机的运行参数、工作模式和工作状态均可由软件或键盘设置,具有功耗小、成本低、性能稳定、可靠性高等特点.     

正弦波细分步进电机微步驱动器

一种新型的1024正弦波细分步进电机微步驱动器已经研制成功。用于步矩角为0．9°的二相（四相）混合式步进电机驱动时，其最高分辨率为102400微步／转．对各相绕组分别通以相位差为而幅值相同的正弦被电流，在电机内形成一个幅值不变的均匀的圆形旋转磁场。足够高的细分度以及线性功率放大器的应用，实现了步进电机恒转矩、无振动、无噪声及定调速范围的微步距运行。该微步驱动器已被成功地应用在现代精密光学天文仪器——恒星光干涉仪的自动控制系统之中．     

基于复杂可编程逻辑器件的超声电机小型电源

首先分析了超声电机电源驱动信号的占空比与输出电压幅值和能量利用率之间的关系，提出采用40％占空比驱动信号的合理性。随后介绍了采用CPLD为信号发生器的超声电机小型电源的设计方案，并用它驱动自制的φ45的行波型超声电机，验证了设计方案的合理性。与普通驱动器相比，新驱动器体积减小了66％，元件数减少了40％，基本满足了实用性的要求。     

超声电机的软开关驱动电路

由于超声电机需要幅值较高的驱动电压,因此其驱动电路需要变压器升压。利用半桥电路作为驱动器拓扑,可以解决电路偏磁问题,并消除开关管的电压尖峰。驱动器的容性负载性质使开关工作在硬开关条件下,在驱动电路中加入电感,可以使驱动电路的负载性质由容性转变为感性,实现开关管的零电压开通,减小开关损耗。给出了外加电感大小的设计准则,并进一步用变压器的励磁电感来代替外加电感。进行了驱动TRUM-60型超声电机的实验,结果证明了该方法的有效性。     

基于CPLD系统的超声波电动机信号源研制

利用CPLD控制技术,扩展两片存储器,然后利用查表的方法,形成两路任意波形。用单片机控制CPLD的两个输入口,从而达到改变超声波电动机输入频率和相位的目的。从键盘里可以对超声波电动机进行扫频,从而搜索到超声波最佳谐振频率。经实验验证,所设计的信号源性能好,携带方便。     

超声电机推挽式驱动电路研究

由于超声电机需要幅值较高的驱动电压,因此其驱动电路需要变压器升压。电机为非线性容性负载,需要进行阻抗匹配,并保持电压和相移恒定。该文利用推挽电路作为驱动器拓扑,分析了驱动器在感性负载时的开关管损耗较容性负载时小,提高了驱动器效率和可靠性。并对串联电感匹配电路进行了改进,给出了LLCC谐振网络,并进行了Saber仿真分析,最后采用TRUM-60型超声电机进行了实验,结果证明了该方法的有效性。     

超声波电机低成本驱动电路

超声波电机具有不同于传统电机的诸多优点,使其有着广泛的应用前景.目前,超声波电机驱动控制电路结构较为复杂,成本较高,一定程度上限制了其工业化应用.给出了一种低成本的超声波电机驱动控制电路,分析了其工作原理,并进行了实验验证,效果良好.     

基于PSoC的超声电机小型驱动器

介绍了PSoC的特点,提出了一种基于可编程片上系统PSoC的超声电机小型驱动器的设计方法,详述了驱动器的硬件电路结构和完成相关功能的软件设计方案,并利用PSoC芯片CY8C29466作为主控制器设计了驱动器,用于驱动TRUM60型超声电机,实验结果验证了设计方案的合理性。与原有驱动器相比,稳定性得到了改善,电路更加简洁,元件数减少。     

超声电机LLCC谐振电路研究

超声电机需要幅值较高的驱动电压,因此其驱动电路需要变压器升压。超声电机为非线性容性负载,需要进行阻抗匹配,并保持电压和相移恒定。采用推挽电路作为驱动器拓扑,分析了该驱动电路在不同性质负载情况下工作过程,结果表明驱动器在感性负载时的开关管损耗较容性负载时小,感性负载可提高驱动器效率和可靠性。给出LLCC谐振网络及其参数计算方法,通过理论分析和仿真证明了电机谐振电压和相移与驱动条件可解耦,且该LLCC谐振网络可使驱动电路的负载性质由容性转变为感性。用TRUM-60型超声电机进行实验,结果证明了该方法的有效性。     

一种实用的步进电动机驱动器设计

给出了一种基于AT89C2051单片机的二相步进电动机驱动控制系统,并详细阐述和分析了系统的工作原理、构成以及各功能的实现方案。实测结果表明电路具有很好的效果。     

行波型超声波电动机的机理分析

作为一种特殊驱动源,行波型超声波电动机是一种近几年发展较快的新型电动机.通过所研制的行波型超声波电动机,阐述了行波型超声波电动机的原理和结构特点,分析了压电陶瓷这-功能材料的压电性能,设计出一种能够产生旋转行波的压电陶瓷片以作为超声波电动机的驱动元件,并在理论上分析了电机中旋转行波的产生过程.     

步进电机新型控制器设计及其在机器人多自由度关节中的应用

提出了一种对反应式步进电机控制的新方法。该方法采用单片机 FPGA实现了双正弦驱动可变细分三相反应式步进电机新型驱动器。实验证明该驱动器细分精度高、可靠稳定、可维护性强,具有很好的应用前景。设计了基于该驱动器的机器人多自由度关节实时控制系统。该系统结构简单,控制精度高。