超声波电动机

摘要： 变形机翼作为变体飞机的重要组成部分,近年来日益受到重视,得到了快速发展。以超声波电动机驱动变形机翼的控制系统为研究对象,设计了包括上位机、协议转换器和基于CANOpen协议的10台超声波电动机驱动控制器在内的控制系统,阐述了通过CANFestival进行基于CAN总线下CANOpen协议的主从站配置;详细介绍了通过STM32单片机发送SDO配置信息方法。

摘要： 为了获得超声波电动机的良好控制性能,在速度控制器的设计中引入了无模型自适应控制方法(MFAC).分别在期望速度变化和负载扰动的情况下对MFAC和PID控制算法进行仿真实验,以验证MFAC的有效性.结果表明,MFAC具有一定的鲁棒性和自适应性,说明该控制策略对于超声波电动机这种非线性较强的系统是一种有效的方法.

摘要： 设计了一种两相驱动的超声波电动机驱动电路.通过主控芯片STM32产生两路PWM波,分别连接两个支路.在每个支路中,利用51芯片的外部中断将一路PWM波转换为两路互补的PWM波,同时输出后续电路所需的高电平.采用全桥式逆变电路,两路PWM波使4个开关管交替导通,将直流电变为交流电.利用变压器再次升压,得到超声波电动机所需要的频率较高(20 kHz以上)、电压较高的驱动电源.结合超声波电动机负载特性,通过匹配电路实现了面内弯纵复合模态的直线超声微电机的正弦、余弦两相信号驱动.

摘要： 针对超声波电动机LC匹配电路的电压增益易受驱动电压频率和温度影响,从而造成调频调速方式下电机转速控制变量驱动电压频率和幅值发生耦合的问题,对超声波电动机等效静电容温度特性进行测试和计算,基于等效电路模型分析了频率和温度对LC匹配电压增益的影响,对LCC匹配电路和LLCC匹配电路进行计算和分析,提出了一种带反馈回路的LC匹配电路.仿真结果表明,在驱动电压频率和温度变化时,带反馈回路的LC匹配电路输出电压幅值基本恒定,增益可调,且调节速度快、精度较高,实现了超声波电动机转速控制变量解耦.

摘要： 超声波电动机工作时定转子之间径向滑动损耗是可观的,减小滑动损耗有利于提高超声波电动机输出效率.根据超声波电动机整体结构特点,构建定转子接触滑移主要影响参数,即转子腹板厚度、定子腹板厚度、柔性部分宽度和高度,在振动分析理论基础上建立电机分析模型,基于ANSYS软件仿真分析,在相同边界条件下各影响参数对电机定转子滑移距离的影响,分析得出在施加相同预压力条件下,转子腹板厚度和柔性环节高度对滑移距离影响较小,而定子腹板厚度和柔性环节宽度影响较大,该结论为超声波电动机的设计提供了理论依据.

摘要： 超声波电动机的运行离不开合适的驱动电路,驱动控制电路的设计与超声波电动机的运行性能直接相关;而对超声波电动机进行适当的闭环控制,则是扬长避短、充分发挥超声波电动机性能优势的必要条件.本文简述了常用的驱动电路结构,分析了基于DSP的驱动控制结构形式,总结了超声波电动机的闭环控制策略,期望有益于超声波电动机相关科学技术与产业的更快发展.

摘要： 以TRUM-60行波型超声波电动机为研究对象,试图挖掘和利用超声波电动机的一些优异伺服作动特性,作者从驱动控制器的电气特性入手,对超声波电动机驱动及控制技术进行了更加深入的应用工程研究.在超声波电动机再次加电启动、开环条件下旋转角秒级和直线纳米级的分辨率、快速往复动态特性、双PWM功率驱动拓扑结构等驱动及控制算法与策略等方面,获得了一些新的研究进展.

摘要： 超声波电动机作为一种新原理电机逐渐进入应用阶段,在实际中越来越多的暴露出转速、力矩、电磁干扰、运行可靠性、平稳性、工作寿命等技术问题.文中将技术问题进行了归类,并提出了解决的思路.

摘要： 超声波电动机主要是利用压电陶瓷的逆压电效应激发定子产生超声频段内的微幅振动,通过定转子间的摩擦耦合实现将电能转换为机械能输出.与电磁电机相比,具有低速大力矩、动态响应快、定位精度高、无电磁干扰等特点.柱状弯振模态螺纹副驱动型超声波电动机与柱状弯振模态旋转超声波电动机的驱动机理相同,区别在于定子通过螺纹副驱动输出轴,该驱动方式使得电机具有定位精度高、输出力大以及可实现旋转与直线两自由度运动输出等特性,在医疗器械、精密驱动定位系统以及数码产品等领域有着广泛的应用前景.本文详细介绍了该类驱动器的运行原理、典型结构,代表性样机以及主要应用领域.

摘要： 面内弯曲振动模态是构造薄型超声波电动机的常用模态.本文就面内弯曲振动模态超声波电动机的定义、分类和发展进行了简单归纳和综述.特别对短筒和短圆管型超声波电动机使用的面内弯曲振动模态B02、B03,用建立坐标系的方法进行了初步定义；结合“螺纹驱动多面体超声波电动机”已经取得的到美、日、韩、加和欧盟的发明专利,说明多国专利审查机构认可了短筒和短圆管型面内弯曲振动模态的学术用语,并接受了“螺纹驱动多面体超声波电动机”的创新发明.确认短筒和短圆管型面内弯曲模态,及该模态激励的行波或驻波的定义,对今后的研究工作和书写论文进行国际国内交流都是很有必要的.

摘要： 本文基于可编程片上系统(PSoC)设计了一种超声波电动机的遥控装置,由无线遥控器和驱动控制器两部分组成。详细介绍了装置硬件电路结构和完成相关功能的软件设计方案。该设计不仅能够实现遥控器选择网内任意超声波电动机进行正反转控制功能,同时还能够通过调节电位器,改变驱动器的驱动频率,使电机能工作在谐振点附近。实验结果验证了本文所提设计方案的有效性和可行性,与原有方案相比,体积大为缩小,稳定性得到提高,操作也更加方便灵活,具有一定的实用价值。

摘要： 超声波电动机是一种型新驱动器,在航空航天、深空探测等领域具有广泛的应用前景。预知超声波电动机在整个寿命期间内的性能变化,对于其在高可靠性领域的应用具有重要意义。然而,目前还未形成有效的对超声波电动机性能预测方法,因此,在整个寿命期间内,对超声波电动机性能预测方法的研究就显得尤为急迫与重要。在超声波电动机中他条件不变的情况下,摩擦材料磨损在绝大程度上影响着电机性能的变化,本文提出一种利用摩擦材料减薄等效磨损的方法,通过实验与模拟仿真两种方式实现超声波电动机性能的预测,并采用这两种方法对一种60行波型超声波电动机性能进行了预测。该预测方法的提出将为超声波电动机性能与寿命的研究提供一种新方法,有望加速超声波电动机的发展与应用。

摘要： 研究了行波型超声波电动机的结构和原理。根据超声波电动机的数学模型,设计了其二自由度控制器,仿真结果表明:所设计的二自由度控制器在阶跃响应、抗干扰性方面都优于PI控制器。

摘要： 针对超声波电动机启动特性要求,研究了用于超声波电动机的测速原理和方法,选定用光电编码器T法测速,该编码器具有输出响应快,测试精度高的特点。搭建起超声波电动机性能试验平台,研制出了一套行波型超声波电动机启动特性测试系统,设计并编制出上位机和下位机驱动软件。该测试系统由电机、编码器、测试板等几部分组成,可用于多种型号的超声波电动机启动特性研究。通过该测试系统研究了摩擦材料厚度、摩擦材料种类以及摩擦材料不同粘贴方式对电机启动特性的影响。研究可为超声波电机摩擦材料选择设计提供指导。

摘要： 摩擦材料是超声波电机(USM)中重要的功能材料之一。摩擦材料的品质直接影响到电机运转的稳定性、寿命和综合性能。本文介绍了少溶剂粘涂法摩擦材料的工艺原理、配方设计及使用效果。

摘要： 一种压电组合物，其含有选自碱金属元素中的至少一种以上的元素、选自钒、铌和钽中的至少一种以上的元素、铜或铜及锗、以及氧，其中，压电组合物具有主相和铜的含有比例比主相高的Cu高浓度相，在将Cu高浓度相中的氧的含有比例设为Og，将铜的含有比例设为Cug时，Og及Cug满足51≤Og≤60及2.0≤Cug≤15的关系。

摘要： 一种压电组合物，其含有选自碱金属元素中的至少一种以上的元素、选自钒、铌和钽中的至少一种以上的元素、铜或铜及锗、以及氧，其中，压电组合物具有主相和铜的含有比例比主相高的Cu高浓度相，在将Cu高浓度相中的氧的含有比例设为Og，将铜的含有比例设为Cug时，Og及Cug满足51≤Og≤60及2.0≤Cug≤15的关系。

摘要： 本发明是为了使电动机本身多功能化,而能够驱动多个被控制对象,并得到装置整体的小型化、廉价化。在与第一、第二旋转体B1、B2的旋转面相配合的状态下,成为相互压紧状态,给设在第一、第二旋转体任一方或双方的旋转面上的压电器件22供电,通过压紧部件38、39来有选择地使第一、第二旋转体的任一方的旋转停止,就能有选择地使任一方的旋转体转动。

摘要： 本发明涉及一种超声波电动机，其具有：呈板形式的压电超声波致动器(2)，以及在其侧表面上布置的摩擦元件(5)，其中，通过摩擦点和所述超声波致动器的重心(S)的连接线(V)的方向限定作用方向，并且与所述超声波致动器相交的垂直平面限定作用平面(W)。保持器(6)具有两个力导入部段(7)，以使所述保持器和连同所述保持器使所述超声波致动器在平行于所述作用方向的方向上移动，并且使得超声波致动器压靠待驱动元件。所述力导入部段，优选地基于永久磁铁(8，9)分别布置在所述作用平面中且侧向地靠近所述超声波致动器并与所述超声波致动器间隔开，并且所述连接线(V)与所述作用平面(W)的交点(SP)与所述重心(S)重合，或者所述交点(SP)设置在所述重心(S)与所述超声波致动器的布置有所述摩擦元件的所述侧表面之间。

摘要： 本发明涉及超声波电动机，包括具有布置在其上的四个摩擦元件(4)的压电超声波致动器(1)、与摩擦元件摩擦接触的摩擦面(6)以及电励磁装置(16)，其中超声波致动器具有带内圆周面(14)、外圆周面(12)以及连接内、外圆周面的两个平坦端面(5)的环状或空心圆柱体形状，其中四个摩擦元件以关于圆周方向的等距隔开布置在超声波致动器的其中一个端面上，使得每两个摩擦元件径向相对，并且超声波致动器包括十二个相同的圆周部分(10)，其中每个圆周部分具有用于将在超声波致动器中形成声学驻波的发生器，并且由于驻波引起的超声波致动器的变形导致摩擦元件在倾斜至端面的运动轨迹上和/或在基本上垂直于端面的运动轨迹上偏移，并且每个发生器具有至少一个励磁电极(11)、至少一个通用电极(13)或通用电极的一部分以及布置在励磁电极和通用电极或通用电极的部分之间的由压电陶瓷制成的层(15)。

摘要： 本发明为了阻止在超声波电动机引线板上的导体图形从超声波电动机引线板主体上剥落。用于超声波电动机130的超声波电动机支撑部件124被牢固地固定在超声波电动机轴132上。压电元件802被牢固地固定在超声波定子主体122b上。超声波定于122被牢固地固定在超声波电动机轴132上。超声波电动机引线板136被牢固地固定在超声波电动机支撑部件124的背面。在其端部136e的导体图形136a和在其端部136f的导体图形136b分别被焊接到压电元件802的电极803a,803b上。超声波转子134被相对于超声波电动机轴132可转动地设置。压力弹簧138使超声波转子134和超声波定子122处于压力接触状态。

摘要： 本发明提供超声波振子和使用了该超声波振子的超声波电动机。该超声波振子至少具有：压电体层叠部(2)、与作为被驱动体的移动台(11)相接触而作为驱动点动作的摩擦接触部(4)、设置在产生的振动的分节位置上的作为突起部的销(5)，通过向所述压电体层叠部(2)的外部电极(3)施加交变电压，而在所述摩擦接触部(4)上产生超声波椭圆振动，所述销(4)由树脂材料、例如聚醚酮醚形成。

摘要： 本发明提供一种能够容易地推进超声波电动机元件的小型化的驱动控制装置。驱动控制装置(2)通过对在振动体(4)上的压电元件设置的多个电极施加彼此不同的相位的信号从而使振动体(4)振动，该驱动控制装置具备：信号施加部(17)，选择性地对多个电极之中的一部分的电极施加信号；振幅检测部(15)(反馈信号接收部)，接收来自多个电极之中的与信号施加部(17)选择性地进行了施加的电极不同的电极的反馈信号；和信号条件控制部(16)，基于反馈信号来控制信号施加部(17)进行施加的信号条件。

摘要： 本发明公开了一种具有过载保护的超声波电动机，包括壳体，所述壳体的内部中心处安装有轴承座，所述轴承座的内部安装有转轴，所述壳体的内壁安装有可调定子套环，所述转轴的表面套接有自检转子，且自检转子位于可调定子套环的背面，所述壳体的正面通过螺栓连接有底座，所述底座的正面安装有过载保护盒，所述转轴的表面套接有簧片，所述壳体的外壁环绕安装有配重管。本发明通过设置有过载保护盒，通过对装置工作时的电流、电压大小予以检测，进而判断装置是否处于超功率过载工作提供判断依据的同时，还可在装置连接并带动转动的高荷载负重物体使得转轴表面发生弯曲形变时，发出警示，提醒工作人员及时断电，避免转轴的损害，保护电机安全。

摘要： 本发明提供了一种新型多自由度超声波电动机的无人机相机云台模块结构。超声波电动机是利用压电材料的逆压电效应，激发弹性体定子在超声频段内的微幅振动，使弹性体表面上质点产生微观的椭圆运动，并通过定、转子之间的摩擦作用将微观振动转换成转子的旋转运动，进而输出功率，驱动负载。本发明采用的多自由度超声波电动机主要由环形定子、球形转子、电磁铁、柱状定子、内定子连接杆及压电陶瓷片等组成，可以实现多自由度需求。该平台模块结构紧凑、小巧灵活、零件较少、重量较轻，可以有效弥补传统无人机相机平台结构复杂、体积较大、零件较多、驱动复杂、噪声、振动及能量消耗大等缺陷。本发明具有结构灵活多变、响应迅速、发挥大力矩密度和无电磁干扰等优势及稳定性好的特点，可以有效提高系统的响应速度和可调准确性，并可满足无人机云台响应迅速、结构紧凑和降低功耗等要求。