超声波电机定子质点幅频特性研究

以工程应用的超声波电机定子为研究对象,研究了定子表面质点反压电陶瓷作用下起振特性对转子转动的影响,建立了定子机电耦合模型,采用有限元法对机电耦合模型进行求解,得到定子各阶模态频率及对应的振型。选取B09模态频率为工作频率,对压电陶瓷逆压电效应进行研究,得到电信号激励下定子弹性体的响应振型以及幅频特性;并设计定子模态实验,实验结论与仿真结果对比发现:定子实际工作频率比理论工作频率大230 Hz左右,误差约为0.7%,实验结论验证了仿真结果的正确性,实际工作频率对应的振动幅值比理论工作频率对应的的振动幅值小0.03μm,误差约为21%,有一定差距,实验结论与仿真结果对比分析对超声波电机定子设计具有重要的指导意义。     

小型方柱压电陶瓷电机的设计及性能

设计了一种小型方柱弯曲旋转压电超声电机,即摇头式压电陶瓷超声电机.该电机采用带圆孔的金属方柱作为电机的定子部分,并在方柱的4个垂直表面分别粘贴沿厚度方向极化的压电陶瓷片,其外形尺寸小于6 mm×6 mm×10 mm.利用有限元分析软件ANSYS对电机的工作模态进行了模拟计算,得到金属方柱定子的一阶弯曲振动频率为125.5 kHz;并对其工作状态进行了谐响应分析,得到X(Y)向、Z向振幅,由此计算得到定、转子之间的最优接触角,约为24.5°.采用激光多普勒测振仪(Polytec 300-F)测量了电机的振动谱特性,测得一阶弯曲振动发生在129.6 kHz处,并观察到两个节面位于全长的1/4及3/4处,实验与有限元仿真结果基本一致.讨论了不同厚度陶瓷片及金属方柱圆孔孔径大小对电机输出特性的影响,确立了小型方柱电机的尺寸设计标准.     

超声电机位移分辨率特性研究

超声电机作为一种新型特种电机,有着广泛的应用。由于超声电机应用压电陶瓷作为驱动元件,使得定子产生受迫振动驱动动子运动,从理论上具有高的位置分辨率,为了确定超声电机的位移分辨率,文章从超声电机运行机理出发,分析了影响超声电机位置分辨率的因素为定子/转子摩擦材料系统的瞬态响应。应用单片机作为控制器,通过程序控制超声电机驱动器,测试了旋转型行波超声电机的位置分辨率,得到旋转型超声电机的位置分辨率可以达到0.0078°。得到结论:得到了超声电机分辨率,且发现超声电机定子/转子摩擦材料系统的阻尼是影响超声电机位移分辨率的关键因素之一,超声电机定子和转子摩擦材料系统非线性特性明显。     

电机定转子片单槽冲工艺及模具

电机定转子片单槽冲工艺及模具株洲电机厂（湖南株洲４１２００１）肖静岚１引言图１、图２所示分别为ＴＧＶ高速动力车交流异步电动机的定子片和转子片，材料为ＤＷ４６５＿５０Ｔ４，厚度０．５ｍｍ，经落料、冲槽、定、转子片分离、冲孔等多道工序完成。对于—————...     

吊扇电机定转子片级进模设计

吊扇电机定转子片级进模设计沈阳模具制造中心（辽宁沈阳１１００２５）王铁文１零件工艺分析图１、图２所示４８ｃｍ吊扇电机定、转子片零件具有如下特点：（１）吊扇电机转子在外圈，定子在中间，电机轴固定在定子上。（２）几何图形复杂，定、转子槽形密、孔多。转子片...     

超声电机压电陶瓷和铜定子弹性体钎焊工艺

分别采用Sn-40Pb,Sn-3.5Ag和Sn-52In钎料对PZT8压电陶瓷和铜定子弹性体进行了钎焊试验,对比分析了3种钎料钎焊定子的振动性能以及钎焊压力对振动性能的影响. 结果表明,采用Sn-52In钎料,配合松香类有机钎剂,在峰值温度141 ℃,回流时间116 s,钎焊压力38.26~114.78 kPa内的工艺条件下,钎焊形成定子的振动性能最好;在电压峰峰值80 V的激励下,钎焊定子的振幅为2.5 μm,达到了胶粘定子的振动水平;钎焊接头的抗剪强度达到6.88 MPa,超过了超声电机定子对力学性能(≥5 MPa)应用的要求,有望解决胶粘工艺胶接层老化的问题,从而提高超声电机的使用寿命.     

超声行波马达环形定子的振动模式

利用傅立叶变换对由环形压电陶瓷片激励的超声行波马达环形定子的振动模式作了分析,说明了在保持为某一振动模式设计的压电陶瓷片塗银电极图形不变的情形下,改变激励电源的频率到某些值时,也能激发起其它一些的振动模式.并实验验证了部分结果.     

圆柱定子直线超声波电机定子机电耦合模型研究

利用Hamilton能量变分原理对圆柱定子直线超声波电机定子进行建模.根据电机定子的振动模态,推导出电机定子的机电能量系统,并通过对能量的变分,导出电机定子的运动方程,建立圆柱定子直线超声波电机定子机电能量转换模型.利用Matlab/Simulink仿真模块对机电能量转换模型进行求解,分析振幅和驱动频率的关系以及启动过...     

电机定子和转子片自动叠装级进模设计

针对电机定子、转子片的生产过程,以高精度冲压及高质量自动叠装为目标,完成了对电机定子、转子片的排样、冲压成形、叠铆、分组、报警等工艺分析和模具结构设计,解决了传统电机定子、转子生产中冲压和叠装质量不高、工序多、生产效率低等难题,对提高电机的质量有重要意义。     

电机冲片分离模顶料装置的改进

<正> 我厂对批量生产的小型电机铁芯的冲片加工,采用先冲槽后分离的工艺方法,利用定、转子槽复式模和冲片分离模等三副模具,完成定、转子冲片的冲裁加工。工序安排是先用转子槽复式模冲出轴孔、轴孔键和全部转子槽形,然后用定子槽复式模以轴孔定位冲出扣片槽,标记槽和全部定子槽形,最后用冲片分离模以轴孔定位冲出定子冲片的内外径,分离定子冲片和转子冲片。     

新型大力矩压电马达的实验研究与分析

压电马达是一种利用压电晶体逆压电效应获得驱动力矩的新原理微特电机,它与由电磁作用获得转矩的电磁马达工作原理截然不同.文章在行波接触型马达基础上提出了一种新型行波锥面驱动大力矩压电马达,它不同于以往马达定转子之间动态过程中为点接触的结构形式,采用了定转子之间动态过程为线接触的新型结构.文中给出了马达的结构及激励方法,讨论了选取压电材料的原则;并用有限元方法分析了马达定子的工作模态,通过实验得到了此种新型马达的动态特性.     

小型电机定子复合模打料结构的改革

我厂的主要产品是生产交流电动机,有小型电机和中型电机,而小型电机的比重较大。小型电机生产量最大的是JO_26～9,JO_26～9的铁芯冲压工艺是首先把冲片进行落圆:外圆、转子圆、轴孔一次落料。落料后分别用复合模进行冲槽,转子复合模是轴孔定位冲出轴孔上的键槽和转子槽,定了复合模是内圆定位冲出定子片槽孔和拉板     

定转子双开槽对永磁同步电机齿槽转矩的影响

针对内置式永磁同步电机齿槽转矩过高导致的振动和噪声的问题,提出一种定子开矩形槽转子开弧形槽的电机模型,可以在不牺牲输出转矩的情况下抑制齿槽转矩。在分析齿槽转矩的基础上,以8极36槽内置式永磁同步电机为例,通过有限元仿真,分析在定转子上单独开辅助槽以及同时开辅助槽时,电机齿槽转矩随辅助槽参数的变化。然后对优化前后电机的性能参数进行对比,验证了所提方法的可行性。仿真结果表明,齿槽转矩随辅助槽参数的变化先减小后变大,定转子同时开辅助槽时,齿槽转矩削弱了92.01%,相较于单独在定子或转子开槽,可以更好地削弱电机齿槽转矩,且双开槽模型可以更有效地削弱气隙磁密谐波,提高电机的输出转矩。     

永磁同步交流伺服电机机电耦合动力学建模与仿真

利用伺服电机参数,在建立电路和机械能量方程的基础上,应用拉格朗日-麦克斯韦方程,通过Park变换,将三相定子参考系的拉格朗日-麦克斯韦方程变换到两相转子参考系.推导了便于实施控制的永磁同步伺服电机两相转子参考系的机电耦合动力学方程.该机电耦联动力学建模方法不需测量电动机的磁路尺寸,只要测量电动机dq0坐标系绕组电感和永磁体磁链的幅值就可直接列出微分方程,推导简洁高效,便于应用.通过对伺服电机机电耦合动力学的仿真,验证了伺服电机的机电耦合动力学建模正确;电机的速度和电流控制器设计合理.     

电机冲片生产过程中自动整理装置的应用

本文介绍在中、小型电机铁芯冲片生产中,传统生产工艺过程中定子光片、转子光片和定子槽片、转子槽片的整理工艺方法.传统企业生产过程为:采用矽钢开卷—定尺—落圆—冲槽—接料,这种整理装置适用于这种工艺的冲片生产企业.在原有生产设备的基础上,以较低的投入实现了一种生产工艺的改进.我们采用了驱使工件旋转,以外圆旋转定位和内孔旋转...     

超强型齿层永磁混合式步进电机结构原理及性能分析

结合定子永磁混合式步进电机和超强型混合式步进电机结构及性能优点,提出一种仅在定转子齿层放置永磁磁条的超强型齿层永磁混合式步进电机,具有定转子结构简单、转矩和功率密度高、电磁场二维分布、设计分析计算方便等特点。针对电机结构特征、运行原理及转矩提升机制进行理论分析。基于归一化分析方法和二维有限元计算,探究齿高、齿宽、齿距、气隙等齿层参数变化对空载反电势、定位转矩、输出转矩、转矩脉动、保持转矩等电机性能的影响规律,提出该类电机齿层参数优化设计准则。将同规格定子轭部永磁混合式步进电机、定子齿层永磁混合式步进电机与所提出的超强型齿层永磁混合式步进电机进行性能比较研究,验证了理论分析的正确性及新型电机结构性能的优越性。     

电机定、转子多工位高速冲裁自动叠扣级进模的优化设计

阐述了一种电机定、转子多工位高速冲裁自动叠扣级进模的设计方案。在对电机定子、转子零件工艺性分析的基础上,确定了定、转子零件的冲裁方案,制定了冲裁排样方案,进而对定、转子多工位级进冲裁模具总体方案进行了优化设计。该模具结构合理,既确保了冲裁件产品质量要求,又实现了高速冲裁的效果,提高了生产效率,取得了较大的经济、社会效益。     

BS含量对xBS-(96-x)PZT-4LN压电陶瓷组织与性能影响

用前驱体法制备了xBS-(96-x)PZT-4LN(x=22,26,30,34)压电陶瓷,研究了BS含量对陶瓷微观形貌、物相组成、介电和压电性能的影响。结果表明,BS含量对x BS-(96-x)PZT-4LN压电陶瓷的晶粒尺寸影响不明显;体系处于三方相到四方相之间的过渡范围;随着BS含量增加,压电和介电性能先增大后下降,当x=26时,陶瓷介电常数εr、压电常数d33、平面机电耦合系数k_p、介电损耗角正切tanδ和机械品质因数Qm均获得极值。     

剪切模式压电驱动元件及其表征

基于标准的等效电路模型,用介电的方法研究剪切模式压电驱动元件的性能.对于剪切模式压电驱动元件,电阻-频率曲线上呈现一个或几个响应频率.对应于响应频率,模量的实部(实部电阻)呈现相应的极大值.理论和实验均表明,具有较大模量实部的压电驱动元件也具有较好的机械品质因子和耦合系数.所以,可以用测量对应于响应频率的模量实部的大小来表征剪切模式压电驱动元件的压电性能.系统研究了极化状态对剪切模式压电驱动元件性能的影响,对于极化沿陶瓷片方向的情形,响应频率处的实部电阻很大,当去掉极化后,相应的响应频率处的实部电阻变得很小,而施加的极化垂直于陶瓷片方向时,几乎测不到响应频率.应此,为得到更好的压电性能,必须对剪切模式压电驱动元件的沿陶瓷片方向进行预极化;为保证剪切驱动元件保持有较好的性能,所加的操作电压不能超过陶瓷片的矫顽电压.对于驱动元件的低温研究显示,压电陶瓷在极低温下依然保留有很好的压电性能,这表明剪切模式压电驱动元件完全适用于低温情形.     

宏微复合平台切换定位的耦合效应与解耦控制

为了实现宏微复合平台的精密定位,防止压电陶瓷行程饱和,对宏微平台之间的耦合影响进行了研究,分析了宏微平台耦合效应的产生机理,提出基于干扰观测器的前馈补偿解耦复合PID控制方法,保证微平台对宏平台误差的精密补偿。通过对直线电机系统和宏微平台之间的耦合传递函数进行模型辨识,设计了干扰观测器(DOB)和前馈补偿解耦控制器,并结合PID控制组合成为复合控制,在宏微复合平台上开展实验研究。实验结果表明:复合控制下的宏动台耦合位移的绝对值平均减小79.46%,压电陶瓷进行微定位时的行程平均减小38.83%,微定位时间至少减小43.37%。从而验证了该文所提方法的有效性。