超声电机启动稳定性研究

超声电机是一种应用前景广泛的新型特种电机.由于超声电机靠其定、转子间的摩擦传递运动,存在启动不稳定现象,影响其进一步推广应用.通过试验验证了转子摩擦材料的含水率是影响其启动稳定性的因素之一,从超声电机启动的角度出发,结合超声电机运行机理,从理论上分析了超声电机摩擦材料在湿度环境下性能变化对超声电机启动稳定性的影响,指出影响超声电机启动稳定性的主要因素为超声电机摩擦材料含水率、定子表面到中性层距离及波数,为超声电机的摩擦材料设计及电机本体设计上提供依据.     

复合型超声电机纵振子位置对电机性能的影响

首先利用超声电机的一维等效模型推导出超声电机纵向振动力因子的表达式，并建立了谐振频率与电机各部分尺寸的关系式。文中以半波长夹心式超声电机的节点位置与压电陶瓷堆中心的距离为变量，分析了纵向振动力因子随着纵振子中心位置变化的情况，从而得出了超声电机内部纵振子的优化位置。将上述分析应用于实验中，取得了较好的效果。     

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。     

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.     

起重电机可靠性试验研究

各种产品的可靠性试验虽代价极高，然而这种试验近年来仍在不断开展，电动机的可靠性试验也不例外。本文论述了起重电机的加速寿命试验设计，试验数据的处理以及如何用威布尔概率纸进行参数估计。     

超声电机及其摩擦材料电气绝缘特性分析与控制策略

基于超声电机电气绝缘特性设计,识别出影响电机绝缘特性的主要因素为摩擦材料,分析摩擦材料的导电机理,在此基础上提出控制策略,并制备摩擦材料,装配电机验证了控制策略的有效性,为工程应用提供借鉴。     

电机可靠性试验

介绍了一种驱动冷却风扇小型直流电动机的可靠性试验的目的、装置及功能,失效数据及有关的试验要求。     

超声电机圆盘复合振子面内模态有限元分析

用ANSYS有限元法对超声电机圆盘复合振子面内振动模态进行了有限元分析,在其它结构尺寸参数不变的情况下,分别分析了圆盘复合振子的厚度尺寸、内径尺寸及外径尺寸对其面内弯曲谐振频率的影响;分析了金属弹性体的材料参数对圆盘复合振子谐振频率的影响,并将计算结果以曲线表示,分析结果对圆盘复合振子的结构设计和进一步优化设计具有重要的实际意义。     

行波超声电机通用测控系统研究

行波超声电机作为比较成熟的超声电机得到了一定应用,但它运行速度变化大,对驱动电源要求高,限制了它的应用.为了研究行波超声电机的运行特性,寻找精确控制方法,设计了基于TMS320LF2407和直接数字波合成技术(DDS)的超声电机测控系统.实验证明系统测速可靠,输出实现了稳频和精确调整输出信号频率和相位差的功能.     

基于等效电路模型的超声波电机串联谐振频率识别方法

在超声波电机运行过程中,由于负载、温升等因素的影响,电机的串联谐振频率会发生漂移。为了对电机进行精确控制,需要准确识别并跟踪电机的串联谐振频率。基于超声波电机的Butterworth-Van Dyke (BVD)等效电路模型,提出电机的串联谐振频率识别方法。利用电机端电压和端电流作为反馈信号,对反馈信号进行处理得到差分电压,进而得到电机端电压与差分电压的相位差,并分析了该相位差与串联谐振频率的关系。在此基础上,设计了相应的电路实现方案,制作了电路实物,采用所提出的方法对样机的串联谐振频率进行识别,并用阻抗分析仪测量了样机的串联谐振频率。结果表明：利用所提出的方法识别得到的串联谐振频率与试验测量得到的串联谐振频率相吻合,证明所提出的超声波电机串联谐振频率识别方法的准确性。     

压电超声波马达发展现状及研究方向

阐述了超声波马达和传统电磁电机相比较的优点,对目前超声波马达发展概况和研究现状进行了详细分析,指出日本超声马达研究及应用主要在民用消费品领域,欧洲各国发展重点在高精仪器驱动方面,美国超声马达研究重点在航天领域和军事应用。分别对典型的行波马达、驻波马达、大力矩马达、多自由度马达、微马达以及非接触马达的原理、特点和性能进行了介绍,指出了现阶段超声波马达研究方向在于精确建立数学模型、设计新型马达结构、提高陶瓷材料和摩擦材料性能及改善控制手段等方面,从而全面提高超声波马达寿命和性能,扩展马达的应用领域。     

行波超声电机摩擦界面的输出特性

摩擦界面对超声电机的性能有至关重要的影响。该文针对行波型超声电机的摩擦界面作了系统的研究,建立了其仿真模型,实验验证了其可靠性,并利用该仿真模型分析了摩擦界面的输出特性及影响因素,对摩擦界面的设计提供了依据。     

超声波电机定转子接触的摩擦传动模型及其实验研究

超声波电机是一种利用超声振动和摩擦力为驱动源的新原理电机。对行波型超声波电机定子转子之间的磨擦传动动模型进行了深入研究。在分析过程中,考虑了定转子之间的粘滑特性,获得了行波型超声波电机特性与结构参数之间关系的解析表达式,为电机的设计和制造提出理论依据。     

基于谐振升压的超声波电动机驱动系统研究

由于超声波电动机驱动的小型化要求,分析了一种利用谐振升压的驱动系统,通过MOSFET开通的占空比控制输出电压的幅值。通过MOSFET的开通和关断,利用电感进行储存和释放能量,使电路持续工作在谐振状态。为提高MOSFET的使用寿命,提高能量的利用效率,降低MOSFET的开通损耗,提出了一种ZVT(Zero-Voltage-Transition)技术,实现了MOSFET的零电压开通。     

环形超声波电动机定子振动的固有频率

提出一种用于分析环形超声波电动机定子振动固有频率的简便、有效的方法,避免了有限元法难以用于一般工程设计的困难,为进一步定性分析和定量设计电机打下了基础.计算结果与有限元法及实验所得结果进行了比较,这种方法可以获得比较精确的结果,而计算量却比有限元法大为减少.     

方形异步电机定子振动分析

对方形机壳异步电动机的定子振动分析模型作了研究,给出了一种比双环模型更适用的多自由度模型,并对典型结构的方形异步电机进行 实际分析,验证了这一理论的正确性。     

基于LCC谐振网络的滑频软启动电路的设计研究

针对LCC谐振网络进行了较深入的理论分析和研究,提出了高压钠灯电子镇流器滑频软启动的工程解决方案,并对70W太阳能高压钠灯电子镇流器进行了实验,结果表明该启动方案稳定可靠。     

复合棒形超声波电机固有频率的设计

给出了一种分析复合棒形超声波电机固有频率的简便方法，并可在此基础上分析定子纵振动和扭转振动的位移分布。与有限元法和机电等效电路图法相比，此方法物理概念清晰，便于工程应用，为进一步研究超声波电机提供了一个理论工具。     

大扭矩超声波电机的结构分析

比较行波型和驻波型超声波电机的驱动机理,简单介绍几种大力矩的超声波电机及其工作原理,分析纵扭复合式超声波电机的结构,归纳出纵扭复合式超声电机的设计步骤,并设计了一台直径为８０ｍ ｍ 纵扭复合式超声波电机的样机