行波型方孔定子超声电机结构设计与性能分析

该文提出了一种新型的方孔定子行波超声电机，并进行了参数设计、仿真分析和实验研究。定子由1个方孔金属体和4块压电陶瓷片组成，通过与直径大于定子内边长的转子配合发生弹性变形，从而对转子产生预压力,便于驱动。利用有限元软件对定子进行模态分析，选择第三阶模态作为工作模态，得到定子最大振幅与激励频率、电压、壁厚、边长及圆角半径的关系，并研究了频率、电压及预压力对转子输出特性的影响。制作了实体样机并测试了其输出特性，测试表明，当电压为100 V、激励频率为31.5 kHz时，其空载转速为215 r/min，堵转力矩达到1.58 mN·m。