宏微压电驱动器的电源设计与试验

针对超声电机与压电微驱动器对驱动电源的要求,设计出一种既能驱动超声电机又能驱动压电微驱动器的驱动电源,该驱动电源由可调变压器、半桥模块及以高性能数字信号处理(DSP)芯片TMS320F28335为核心的控制器组成。该电源驱动超声电机时,电源输出相位差、频率均较大范围连续可调的二相超声频率交流电;驱动压电驱动器时,电源输出较大范围连续可调的直流电。对行波型旋转超声电机及钹型压电驱动器的系列驱动试验表明该电源能同时满足超声电机和压电驱动器的驱动要求。     

行波超声电机移动系统的动态研究

在仿真的基础上优化设计行波超声电机驱动系统，满足控制系统对高频驱动信号的变频、变压、变相位差的要求，利用驱动逆变电路的拓扑结构实现柔性控制以解决超声电机的驱动问题如电机结构的不平衡、两相逆变驱动电路的不平衡所造成的行波质量问题，在系统行波形成层面上控制振动参量，使驱动系统在一定范围内满足电机动态控制的要求。     

行波型超声电机速度测控系统的研究

研制了一种行波超声电机速度的计算机测试控制系统。实验结果表明，该控制系统可以准确测试本中心研制的φ45mm压电行波型超声电机的启动关断性能，并解决了压电行波型电机由于长时间运转发热产生谐振频率漂移导致电机转速下降的问题，能进行频率跟踪，从而保持电机转速的稳定。     

基于功率放大器的超声波电机驱动电源

与传统电磁电机相比,超声波电机的驱动有着特殊的要求,一般要求驱动器输出频率在20kHz—100kHz。另外,为了充分利用可通过频率、相位和幅值改变超声电机转速的特点,要求驱动电路可变频、调相和调幅。本文设计了基于功率放大器,系统研究了超声波电机的驱动电源。本设计能很好地现实调频、调幅和调相功能。     

扭纵复合驻波超声马达驱动相位的实验研究

采用两路相位差可调的电源,对扭纵复合驻波超声马达表面质点扭振、纵振相位进行调整,发现当定子表面扭振、纵振的相位差为π／２时,马达不转动;当相位差为０或π时,该马达输出驱动力矩大,运行性能良好。另外,我们观测了两种摩擦材料的马达转动力矩与相位差的关系。还通过金相显微镜拍摄了定子表面粒子的运动轨迹     

基于DDS的超声电机驱动电源的研究

超声电机(USM)和直接数字频率合成(DDS)都是近年来发展起来的新技术,将DDS应用于USM的驱动电源中,可以促进超声电机的推广应用.以DDS技术原理为基础,设计了一个数字式超声电机驱动电源.应用DDS芯片AD9850和单片机(SCM)89C51作为信号发生器,并进行了模拟隔离和功率放大.经过相关实验,采集到了工作波形,得到电机工作频率为37kHz,速度15 mm/s.结果表明,基于DDS的电源工作稳定可靠,调频调相方便,运行无噪声,适合用于驱动超声电机.     

基于可编程片上系统的超声电机小型驱动电源

提出了一种基于可编程片上系统(PsoC)的超声电机小型驱动电源的设计方案,详述了该电源的硬件电路结构和完成相关功能的软件设计方案,并用它驱动自制的TRUM45行波型超声电机,实验结果验证了设计方案的合理性.与使用分立元件的普通驱动电源相比,其元件数与体积分别减少了56%和5O%,并具有电路简洁,保密性高,调节方便和运行稳定等优点.     

可控双极性高压脉冲超声激励电源设计

超声检测作为一种传统无损检测技术,因其穿透性强、定向性好的优势被广泛应用于工业领域.针对超声检测应用中对驱动电压幅值、重复频率、周期数可调以及换能器频率匹配的需求,设计了一种可控双极性高压脉冲超声激励电源.电源以ARM为控制核心,激励产生模块基于全桥驱动原理利用Si8273全桥驱动芯片结合高压MOSFET以及数控高压直...     

基于频率搜索和跟踪的压电超声电源设计

针对洁牙机的超声电源在工作时难以快速搜索到压电陶瓷换能器谐振点,长时间工作引起大功率器件发热量过大致使系统产生谐振漂移、不能稳定工作的问题,提出了一种基于频率自动搜索与跟踪的超声洁牙机驱动电源设计。该设计通过STM32单片机控制输出步进PWM,基于最大反馈电流设计变步长法快速搜索谐振频率;再利用相位检测技术将换能器输出的电压电流相位差作为电路谐振状态的反馈信号,结合STM32单片机进行PID控制,改变PWM占空比调节电路的振荡频率使系统始终工作于谐振状态,实现谐振频率的自动跟踪,并基于此设计出超声电源电路与控制软件。实验结果表明,该超声电源能快速搜索到换能器的谐振频率,并对谐振频率自动跟踪,使系统能稳定、长时间地工作。     

环形行波超声马达驱动电路的研究和设计

在介绍超声马达运行机理的基础上，分析了环形行波超声马达对驱动电路的要求，用驱动电路解决了超声马达中压电振子的极化问题，设计出了一种新颖的具有频率自动跟踪功能的行波超声马达驱动电路，分析了驱动电路的工作条件，得到了超声马达转速频率关系曲线。     

新型锥壳形旋转超声电机的研究

该文提出了一种新型锥壳形旋转行波超声电机,该锥壳形超声电机振子的三阶弯曲振动模态可以将面内、外弯曲振动结合起来,实现新型振动模式的行波驱动。利用有限元软件确定了振子结构尺寸、三阶弯曲振型及频率并制作了原理样机,对原理样机振动特性及输出性能进行了测试。测试结果表明,当激励电压峰峰值为240 V,谐振频率为27.53 kHz时,空载时超声电机最高转速为85.8 r/min,堵转力矩为441 mN·mm。     

块体物料超声输送能力测试实验装置的研究

基于行波超声物料输送原理,提出并研制了一种多驱动频率的环形压电式超声输送实验装置,该实验装置可对块状单体物料或物料群的运行状况进行不限时、不限输送长度的精确观测,进而能精确计算物料速度等性能参数.在振幅为1 μm,驱动频率分别为24.69 kHz及39.31 kHz的实验环境下,对黄铜圆柱和钢圆锥滚子两种规则试件进行了实验测试,实验结果表明,试件具有很均匀的运行速度,输送振子在相同振幅的条件下,输送速度与输送振子的波数及频率成正比.     

一种基于虚拟仪器的超声电机通用电源

介绍了一种用于超声电机的多频、宽带、具有自恢复保护电路的通用驱动电源.该电源采用高频高压功率放大器,可输出两路峰-峰值200 V的电压,频率可高达300 kHz;采用LabVIEW虚拟仪器技术,输出频率、幅值、相位都可调的正弦波、方波、三角波等波形;与传感器结合,该电源易于构成控制电路.     

旋转行波型超声波电机的建模

为了加快研制一款直径为45mm的平面旋转行波型超声波电机的驱动专用集成电路(ASIC),有必要得到其电机模型。本文根据实测的电机外特性数据,基于PSIM仿真建模,通过微调模型参数再现已测知参数范围。结果是仿真所得电机两参数模型Rm为(1.2±0.1)k,Cd为(5±0.5)nF,这为推动进一步的研究做出模型数据支持。     

压电陶瓷动态应用的新型驱动电源研究

在分析现有直流放大压电陶瓷驱动电源原理及其局限性的基础上,提出了一种新型的压电陶瓷驱动电源,并给出了详细的电路原理图。对压电陶瓷进行的动态驱动实验表明,在输入为三角波、方波等动态信号,该驱动电源可以很好的跟限输入波形的变化,显示出优异的动态性能,可以满足科研实践中提出的需求。     

非接触压电马达驱动机理分析

主要研究行波型非接触压电马达的驱动机理，该文引入边界层概念，对振动体产生的边界层进行分析，探讨行波型超声波非接触驱动机理。给出在振于产生的边界层内超声波非接触驱动主要为声流驱动，而在边界层外是由壁面行波产生的斜向声辐射压力驱动。     

High power mode-locked compound laser using a tapered semiconductoramplifier

A new type of a high power mode-locked laser, based on a tapered stripe traveling wave semiconductor amplifier and an additional separate narrow stripe gain element is described. Active mode-locking, achieved by RF modulation of the narrow stripe, resulted in pulses as short as 12 ps. Separately, maximum peak powers of 16 W and pulse energies above 0.5 nJ were observed     

旋转型行波超声电机寿命试验研究

阐述了旋转型行波超声电机(TRUM)寿命试验的原理和试验条件。对本研究所研制的TRUM系列进行了寿命试验,应用线性最小二乘法曲线拟合其试验数据,得到了电机在额定载荷和空载状态下的运行速度-时间曲线。从这些曲线初步揭示了该类超声电机全寿命过程的磨合期、稳定工作期和损耗期的不同工作阶段,并发现超声电机具有二次磨合期和二次稳定工作期。该结果对超声电机的产业化具有重要的参考意义。