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基于能量等效的行波型超声波电动机解析模型 总被引:4,自引:2,他引:2
提出一种基于能量等效的行波型超声波电动机稳态特性分析计算的解析模型.首先通过能量等效原则将压电复合定子环简化成复合等直梁模型,综合考虑压电复合定子的转动惯量和剪切变形的影响,利用铁木辛柯梁振动理论得到电动机定子振动的频率方程和强迫振动稳态解:其次,对电动机定、转子接触面的滑动状况进行分析,利用弹性接触理论确定了定、转子接触面的力传递模型和效率表达式,通过把定、转子接触面的摩擦损耗和转子的输出功率视为定子强迫振动的等效阻尼损失,由此建立电动机的机械特性和输出功率表达式;最后,仿真和试验分析了不同电动机结构和材料参数以及定子预压力、驱动频率和摩擦层厚度等对电动机振动特性和机械特性的影响,试验证明了该模型的有效性和适用范围. 相似文献
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首先对能量回馈技术在公交型自动扶梯上的应用作了研究和分析,然后讲述了带能量回馈自动扶梯系统的应用实例。 相似文献
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由于Boost变换器应用十分广泛且具有丰富的动力学特性,在Boost变换器的基础上稍作修改,构建了直流电动机回馈能量的电流控制Boost变换器。通过对该变换器开关状态的完整描述,建立了符合实际电路限定条件下的离散时间模型,基于该模型,通过分岔图分析随输入电压和参考电流变化时变换器的稳定性,揭露了该开关变换器存在周期分岔、边界碰撞分岔、鲁棒混沌及阵发混沌等复杂动力学行为。通过PSIM仿真电路,得出了变换器的时域波形,验证了分岔分析的正确性。其分析方法和研究结果对Boost变换器在直流电动机传动的应用具有重要意义。 相似文献
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超声波电动机面内振动模态试验测试系统 总被引:5,自引:1,他引:5
介绍了所研制的超声波电动机面内振动模态试验测试系统。系统通过X-Y数字控制移动平台实现测点点阵的自动定位;只用一个一维面内振动激光测头,基于分量测量方法,通过90°转台实现了测点面内振动二维矢量的测量。该系统可以测试测件面内振动模态频率和定频激励下的振型,适用的超声波电动机定子表面形状包括矩形、圆环形,也可以测试直线分布点阵的面内振动模态。该系统的研制成功填补了国内外空白。 相似文献
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阐述了人体各项运动的特性及其所能产生的动能,并从能量收集装置的结构设计、动能的来源、实现方法和性能等方面系统地综述了当前国内外利用压电振动采集人体运动能的主要研究成果,并对后续研究和发展方向提出了展望和预测。 相似文献
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电梯能量回馈装置作为电梯节能的重要途径之一,缺乏统一的技术规范以及检测方法的问题制约了其产业化的发展。文章主要从电梯节能的必要性及现实意义,电梯能量回馈装置的产生和发展,标准形成的现实需求进行综述。 相似文献
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为解决压电振动能量收集结构难以同时满足宽频带、三维、高效采集等要求的问题,提出一种以Z型梁代替集中质量块的压电振动能量收集结构。通过Z型梁引入非线性质量,使收集器在低频范围内集中更多模态,拓宽采集频带。利用Z型梁结构的纵向和横向不稳定性实现收集器的三维度能量采集功能。分析了Z型梁在宽度增加后的动力学特性,探讨了压电片阵列排布的采集性能,并建立仿真模型和搭建实验平台,与螺旋形梁结构和经典悬臂梁质量块结构的动力学特性进行了对比。仿真及实验结果表明:当梁折叠层数为7层时,频率在50 Hz以内的模态数量达到了9个,在1~100Hz间隔1Hz的谐波激振下,Z型压电梁正向的采集电压-频率曲线峰值多达4个,且主要集中在0~40Hz,最大开路电压达到16V,大大拓宽了采集频带;横向和纵向的最大开路电压峰值均在10V以上,横向和纵向的采集电压-频率曲线峰值数量均大于4个,实现了三维度能量采集,负载10kΩ时最大输出功率达到了0.18mW;在Z型梁宽度增加到100mm时,在200Hz范围内模态数大于30个,双贴片串联采集电压曲线峰值多达4个,最大电压达到了14V,验证了Z型梁适用于压电片阵列排布。 相似文献
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基于微机电系统的振动能量采集器件设计分析 总被引:7,自引:0,他引:7
微能量采集器中电容式采集器易与IC工艺集成,目前已知的传统电容式微能量采集器都需要外加电压,这在很大程度上限制电容式微能量采集器的实际使用。针对该问题,基于微机电系统工艺,提出功函数原理电容式微能量采集器,给出采用两种不同金属作为电容极板电极的采集器原理模型设计,并建立相应系统数学模型,计算大致悬臂梁长度的设置与范围,使用有限元模拟软件ANSYS进行进一步分析与优化设计。在此理论基础上设计出的新型振动能量采集器,可克服传统电容式微能量采集器需要外界提供电源这一缺点。 相似文献
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针对转子摩擦材料与定子的动态接触过程,提出摩擦材料的磨损是由定子上的波峰一次次包络而产生。借助行波型超声波电动机定子和转子的粘弹性接触模型,推导出法向压力分布和定子与转子相对滑动速度函数,代入Archard经典磨损计算公式,建立了行波型超声波电动机摩擦材料的磨损寿命预测模型。在建模中,利用了行波中位移和时间参数之间的特定关系,分析定子和转子的接触区间大小,并考虑摩擦材料厚度变化。基于所建立的模型,模拟迭代出一种行波型超声波电动机的摩擦材料磨损寿命预测曲线。结果表明,磨损寿命预测曲线与试验结果相一致,证实了预测模型的合理性。 相似文献
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