行波型超声波电机驱动系统的设计与计算

在介绍了行波型超声波电机结构和基本工作原理基础上,给出了超声波电机的基本关系式和等效电路;针对其特点,提出了该类型电机驱动系统的基本要求;据此设计了一套行波型超声波电机的驱动系统;该系统除满足基本要求外,还具有结构简单、振动幅值自动跟踪、功率因数补偿等功能;经在自行设计的电机上长时间运行表明,该驱动器能满足实用的要求。     

RTWUSM30环型行波超声波电机谐振升压驱动器的研究

从超声波电机等效电路出发,研究了无变压器驱动的谐振升压超声波电机驱动原理,以RTWUSM30超声波电机为对象分析了输出电压与电感、输出电压与占空比的关系,以及输出信号各次谐波幅值和谐波所占的总功率比值同驱动信号占空比的关系。并设计了电路驱动RTWUSM30超声波电机,试验结果证明了该方案的有效性和可行性。     

基于LCC的超声波电机驱动电路理论分析与实验研究

对使用基于LCC超声波电机的驱动电路进行了初步探讨。文中首先描述超声波电机的单相等效电路;接着描述基于LCC的超声波电机驱动电路的基本原理,并由此得到驱动电路的数学模型。由于超声波电机运转时等效电路参数会发生变化,而参数的变化对电机动态性能(特别是品质因数)的影响较大。当使用基于LCC的驱动电路在其几何谐振频率附近工作时,可以有效克服由品质因数变化引起的输入电压幅值和相位的变化。最后仿真和实验证明此电路的有效性。     

超声波电机谐振升压式驱动技术研究

该文通过超声波电机的等效电路，提出了无变压器驱动的谐振升压式驱动电路。该该电路进行了理论分析和PSPICE仿真后，得出输出电压同驱动占空比的关系近似为线性，同串联电感的平方根成反比，并通过实验对仿真结果进行了验证，应用此电路驱动定子直径为30mm的环形行波超声波电机，证明此电路在超声波电机的小功率驱动控制中具有实用性和可靠性。与目前通常采用变压器的超声波电机控制器相比，使用该电路装置的体积比原来至少可以减少1／3，重量减轻1／2，制作成本降低1／5，便于集成化生产。     

基于频率跟踪的液体媒质超声波电机转速模糊控制系统

针对液体媒质超声波电机结构和激励方式的特点,提出一种基于频率跟踪的转速辨识方法.利用超声波电机定子等效电路,分析了驱动电压、支路电流相位差与电机驱动频率、谐振频率的频率差之间的关系,结果表明此相位差描述了电机的振动状态,可作为转速辨识值.控制系统采用调频调速策略,模糊控制器根据速度给定值和辨识值的偏差和偏差变化量调节驱动电压的频率.实验证明,系统能够补偿液体参数改变引起的电机谐振频率的变化,快速准确地跟踪速度指令.     

超声波电机的数学模型及其实验研究

首先对行波型超声波电机的工作原理、基本方程式、等效电路进行了讨论。在此基础上,对超声波电机在调频和调压下的机械特性进行了研究。针对超声波电机容性负载的特点,作者在对超声波电机的功率因数特性进行充分分析的基础上,从功率因数的角度提出了并联电感的补偿原则。仿真和实验结果表明：所提方案是切实可行的。     

行波型超声波电机PWM驱动控制系统研究

针对行波型超声波的电机的驱动特点和要求,结合脉宽调制技术（PWM）,研制出一套适合于行波型超声波电机的PWM驱动－控制系统,该系统采用变频调速方式对电机进行闭环控制。实验结果表明,PWM驱动控制系统的性能稳定、可靠,是行波型超声波电机驱动的一种新的探索。     

阻抗自动测试系统的研究与应用

为了测量系统的等效阻抗参数,根据等效电路法原理,以LabVIEW为开发平台,结合3522LCR,通过GPIB与PC机的实时通讯,开发了阻抗频率特性自动测试系统。该测试系统不仅可以测量系统的阻抗幅值与相位,还可测量电感、电容及品质因数,已成功应用于超声波电机定子的阻抗扫描、无刷直流电机等效参数的测试中,为电机驱动控制电源的设计、电机等效参数的辨识提供了较合适的阻抗测试方法。     

基于现场可编程门阵列的超声电磁复合电机驱动控制系统设计

设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的超声电磁复合电机驱动控制系统.采用FPGA产生两路相位、频率可调的正弦波,经滤波和功率放大后驱动超声波电机;同时,采用FPGA产生频率、相序可调的方波,经功率放大后直接驱动步进电机.该系统充分利用单片机技术与EDA技术各自的优点,将超声波电机与步进电机驱动信号源均集成于FPGA,并配合单片机实现了对超声电磁复合电机的驱动控制.试验证明该控制器可控精度高、可靠稳定、可维护性强,有助于超声电磁复合电机系统小型化、集成化设计,具有很好的应用前景.     

五相步进超声波电机驱动电源的研究

介绍了五相步进超声波电机的结构、运行机理，在对其定子的主振型和幅值分布仿真的基础上，提出了五相步进超声波电机的驱动控制要求，并给出了设计方案，对其中的主模块，如PWM模块等进行了仿真分析，利用频域法对输出波形进行了分析。结果表明：该驱动电源可以实现五相步进超声波电机的80步步进运动和正反转控制等。该电路具有调试简便等特点，可应用于步进超声波电机的驱动控制实验中。     

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。     

超声电机的等效电路模型及其参数辨识

超声电机的数学模型对电机的结构设计、工作特性分析、驱动控制以及提高运行效率都有重要的意义,但由于其时变和非线性特性,使电机参数的测量成为研究热点。文中基于电机振子的等效电路模型,用参数辨识的方法得出其参数,为电机驱动过程中阻抗的动态匹配和电机工作效率的提高打下基础。     

基于LabVIEW超声马达谐振频率的实验研究

该文对超声马达谐振频率的时效性及不同预压力、电压激励下谐振频率特性的理论分析，采用基于LabVIEW开发平台的阻抗测试系统，自动测量超声马达阻抗特性、谐振频率及其相位，得出超声马达的谐振频率一般会随着预压力的增大而变高，谐振频率和品质因数随着激励的增加而减小，随测试时间而略有变化，并在RTWUM60样机上得到了实验验证，其输出曲线和数据对于超声马达谐振频率的获取、等效电路的导出、马达参数的识别及相应的控制策略均有重要指导意义。     

超声波电机自激振荡驱动电路的变频控制特性

针对单相超声波电机的自激振荡驱动电路,重点分析了电路选频网络中不同元件参数对电路自激选频特性的影响,建立了电机动态阻抗变化特征、电路自激信号频率和电路参数之间的一个方程组,得出在超声波电机的工作频率范围内,电路自激频率随选频网络中下端电阻的增大而增大,随电感的增大而减小,实验结果与理论推导基本相符。电路中选择不同的电阻和电感值可以实现调频,即对超声波电机的变频控制。在电机稳定工作点的一定频带范围内电路可以实现自动频率跟踪功能。     

超声电动机模型分析的研究

针对超声电动机模型，第一次对其分析方法进行了对比分析，综合解析法（能量法）、有限元法和等效电路法的特点，建立了一套行之有效的行波超声电动机分析方法。并成功设计了专利产品－均压型行波超声电动机及其驱动控制器。该方法为超声电动机的驱动控制策略和控制方法的实现奠定了理论基础，为样机设计提供了实际经验，对我国超声电动机产业及其原材料的国产化作了有效探索。     

超声波电机控制测试平台中DSP与上位机串行通信的实现

在超声波电机的控制测试平台中 ,为实现DSP与上位机之间的串行通信 ,本文首先设计了串行通信硬件接口电路 ,接着定义了一个简单可靠的通信协议 ,最后对上位机和DSP进行了编程 ,达到了上位机对超声波电机的控制测试目的     

一种频率可调超声波驱动电路的设计

本文通过FPGA产生频率可调信号,设计了一种新型互补对称的驱动电路,并用其制作驱动超声波电机。通过建立超声波电机的电路模型,以及实际电路的制作,验证了本电路确实能产生频率可调的信号,从而使超声波电机始终工作在最佳状态。最后进行了实验验证,效果良好。     

异步电机等效电路的简明推导及分析

很多电气传动类教材对异步电机等效电路缺乏简明推导。该文通过异步电机化理想变压器和异步电机电压方程等效变换,推导了常用的异步电机稳态等效电路和动态等效电路。分析了矢量控制不对称T型动态等效电路和直接转矩控制г型动态等效电路特定的物理意义。该方法易于理解,给设计矢量控制和直接转矩控制提供更直观的数学模型。