發(fā)布時間：2017-05-01 18:01

  本文關(guān)鍵詞：雙層圓盤慣性超聲波電機研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：超聲波電機是利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)使定子表面的質(zhì)點產(chǎn)生超聲振動,利用定、轉(zhuǎn)子之間的摩擦材料實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。這種獨特的工作原理使其具備結(jié)構(gòu)簡單、斷電自鎖和低速大轉(zhuǎn)矩等特點,在家用電子、微機器人、航天領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。本文提出一種新型雙層圓盤超聲波電機結(jié)構(gòu),利用ANSYS有限元仿真軟件對其結(jié)構(gòu)模型進行仿真,得到模態(tài)分析圖、諧響應(yīng)分析圖和瞬態(tài)分析圖,確定其共振頻率和位移放大率,并將其作為評價超聲波電機性能的標(biāo)準(zhǔn)。本文設(shè)計了一種輸入為12V的直流電壓信號,輸出幅值為141V、相位相差90度的PWM信號驅(qū)動電路。該電路通過電位計來調(diào)節(jié)輸入信號的占空比,實現(xiàn)了輸出電壓幅值可調(diào)的目的。進一步提高了驅(qū)動電路的控制性能,拓展了控制電路的適用范圍。本文制作了雙層圓盤慣性超聲波電機樣機,并且通過增量式編碼器對30超聲波電機轉(zhuǎn)速進行測量,得到電機的轉(zhuǎn)速特性表。
【關(guān)鍵詞】：超聲波電機 模態(tài)分析 諧響應(yīng)分析 驅(qū)動電路
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM359.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1. 緒論8-16
• 1.1 課題研究背景和意義8
• 1.2 超聲波電機的優(yōu)缺點8-10
• 1.3 旋轉(zhuǎn)型超聲波電機的分類10
• 1.4 國外超聲電機的研究與發(fā)展10-14
• 1.5 國內(nèi)超聲波電機的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用現(xiàn)狀14
• 1.6 本文研究的主要內(nèi)容14-16
• 2. 超聲波電機的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計16-24
• 2.1 雙層圓盤慣性超聲波電機工作原理16-17
• 2.2 超聲波電機總體結(jié)構(gòu)17-18
• 2.3 壓電陶瓷18-21
• 2.3.1 壓電陶瓷的等效模型分析18-19
• 2.3.2 壓電陶瓷的材料選擇及設(shè)計19-21
• 2.4 定子材料21-23
• 2.4.1 定子材料模型受力分析21-22
• 2.4.2 定子材料的選擇22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 3. 運動部件的有限元建模與仿真24-37
• 3.1 滑塊移動示意圖24-25
• 3.2 有限元模型的建立和網(wǎng)格劃分25-26
• 3.3 雙層慣性超聲波電機模型的建立和相關(guān)參數(shù)的定義26-27
• 3.4 振動模態(tài)分析27-29
• 3.5 諧響應(yīng)分析29-31
• 3.6 瞬態(tài)分析31-34
• 3.7 阻尼比對滑塊運動的速度的影響34-36
• 3.8 本章小結(jié)36-37
• 4.驅(qū)動電路的設(shè)計37-45
• 4.1 引言37
• 4.2 H橋驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖37-38
• 4.3 驅(qū)動電路信號發(fā)生器的設(shè)計及仿真38-42
• 4.4 H橋相移PWM控制電路的設(shè)計42-44
• 4.5 電路板制作44
• 4.6 本章小結(jié)44-45
• 5.超聲波樣機制作與原理性測試45-52
• 5.1 雙層慣性超聲波電機的裝配圖45-48
• 5.2 摩擦材料48
• 5.3 粘貼工藝48-49
• 5.4 超聲波電機速度測試實驗49-51
• 5.5 本章小結(jié)51-52
• 6.總結(jié)與展望52-54
• 6.1 本文主要工作52-53
• 6.2 本文的主要創(chuàng)新點53
• 6.3 超聲波電機的展望53-54
• 參考文獻54-58
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果58-59
• 致謝59-60

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