四轉(zhuǎn)子框架式壓電作動器的研究
【學(xué)位單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2019
【中圖分類】:V279
【部分圖文】:
尤其無電磁輻射和抗電磁干擾在軍事應(yīng)用中所具有的獨(dú)特價值,課題組提出了利用逆壓電效應(yīng)和摩擦原理建立旋翼的壓電驅(qū)動方法,通過構(gòu)建簧片式和框架式壓電作動器,以提高轉(zhuǎn)速,減輕重量、減小能耗、簡化結(jié)構(gòu)為主要目標(biāo)優(yōu)化結(jié)構(gòu)[16-20],探索微小型四旋翼飛行器壓電驅(qū)動新原理。1.2 微小型四旋翼無人飛行器的發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)有的四旋翼無人飛行器都屬于微小型無人飛行器的范疇,主要包括遙控四旋翼飛行器、小型四旋翼低空無人飛行器和微型四旋翼低空無人飛行器[21]。近年來,關(guān)于如何制造一臺成熟的遙控四旋翼飛行器已經(jīng)取得了相當(dāng)?shù)募夹g(shù)突破。遙控四旋翼飛行器已經(jīng)實現(xiàn)了完全的商業(yè)化和民用化[22],藉由智能設(shè)備的全面發(fā)展普及和對高效智能無人設(shè)備的普遍需求,在批量化的硬件生產(chǎn)與實際的長效使用方面,全球出現(xiàn)了一批例如我國大疆這樣的民用遙控四旋翼飛行器制造廠商,如圖 1.1 所示。通過自身成熟的產(chǎn)品技術(shù)以及與攝影成像實時傳輸技術(shù)的有效結(jié)合,遙控四旋翼飛行器在農(nóng)業(yè)、能源、建筑、媒體、公共安全和基礎(chǔ)設(shè)施等各個領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。
圖 1.4 楔形超聲電機(jī)[28]的 AOYAGI 等人開發(fā)了一款高速超薄超聲電機(jī),如圖 1式,定子由 0.15 mm 厚的不銹鋼薄片以及 0.2 mm 厚的薄片的兩側(cè),且在厚度方向上均勻極化。旋轉(zhuǎn)軸直徑為軸自身的振動頻率調(diào)開,盡可能的減小旋轉(zhuǎn)軸自身的變于自身的彎曲振動。此電機(jī)工作頻率為 170kHz,在激條件下,轉(zhuǎn)速達(dá)到了8000r/min,通過瞬態(tài)響應(yīng)預(yù)估的最該高速超薄超聲電機(jī)實現(xiàn)了高轉(zhuǎn)速以及低能耗,但是定子氧化鋁碎片的方式,雖然轉(zhuǎn)速略微降低但磨損率會顯著楔形超聲電機(jī)相比效率低下,主要原因在于定轉(zhuǎn)子表面
南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文1982 年,日本學(xué)者 Toshiiku Sashida 提出的楔形超聲電機(jī)是世界上最早的模態(tài)轉(zhuǎn)換型,其基本結(jié)構(gòu)如圖 1.4 所示[28]。定子由一個在端部帶有振動片的蘭杰文振子構(gòu)成,楔以一定的角度壓緊在轉(zhuǎn)子的外圓端面。其基本原理為:激勵蘭杰文振子產(chǎn)生縱向振動動片沿著振子軸向振動。振動片的頂端與轉(zhuǎn)子外圓端面間發(fā)生相互作用,轉(zhuǎn)子對楔形生周期作用力,使振動片發(fā)生垂直于振子軸向的彎曲振動,從而在振動片頂端產(chǎn)生橢跡,通過摩擦作用來驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。該楔形超聲電機(jī)的工作頻率為 27.5 kHz,輸入功,機(jī)械輸出功率為 50 w,輸出轉(zhuǎn)矩為 0.25 N·m,效率為 55%[42]。
【相似文獻(xiàn)】
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