超聲波電機是一種具有廣泛應(yīng)用前景的新型直驅(qū)微特電機,它通過利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)完成電能到機械能的轉(zhuǎn)化,具有傳統(tǒng)電機所不具備的諸多優(yōu)點。本文以兩相行波型超聲波電機的驅(qū)動控制技術(shù)為研究對象,設(shè)計了一種基于dsPIC單片機的超聲波電機驅(qū)動控制系統(tǒng)。本文的主要研究內(nèi)容如下:首先,介紹了超聲波電機的特點與分類方法,總結(jié)了超聲波電機的發(fā)展歷程、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用情況;介紹了超聲波電機驅(qū)動與控制技術(shù)的特點及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀;并明確了本文的研究目的與內(nèi)容。其次,對行波型超聲波電機的結(jié)構(gòu)和運行機理進行了詳細的分析;通過分析建立了TRUM60型超聲波電機的等效電路模型,并對其模型參數(shù)進行了辨識計算,然后將辨識結(jié)果與實驗結(jié)果進行了對比驗證;通過使用dsPIC30F3010單片機作為控制器,設(shè)計了超聲波電機的驅(qū)動控制電路,并對控制器外圍電路、分頻分相電路、光電隔離電路進行了介紹;在分析了超聲波電機常見逆變驅(qū)動電路優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種無變壓器式半橋逆變驅(qū)動電路,并設(shè)計了相匹配的高壓直流電源;通過對不同類型超聲波電機匹配方法的分析,設(shè)計了一種LCC型的超聲波電機匹配電路,并對不同LCC電路參數(shù)的匹配效果... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Barch提出的超聲波電機原型Fig1.1TheUSMbyBarch

此后，超聲波電機進入了快速發(fā)展的時期，多種不同類型的超聲波電機相繼被研制出來并被推向市場。圖1.2 指田年生提出的超聲波電機原型Fig 1.2 The USM by T. Sashida從20世紀(jì)90年代至今，超聲波電機的研究開始走向更深層次的理論探索階段，這一階段主要集中于對超聲波電機理論模型、性能預(yù)測、驅(qū)動機理以及新型驅(qū)動方法等方面的研究。在20世紀(jì)90年代以前，超聲波電機的研究工作主要集中在新型電機結(jié)構(gòu)的設(shè)計和新驅(qū)動機理的探索等方面，此時的主要任務(wù)是開發(fā)出實用的超聲波電機，對于超聲波電機深層次的運行機理以及驅(qū)動機理沒有進行深入的探索研究；此時，超聲波電機的研究具有一定程度的隨機性和盲目性，沒有能夠形成完整的理論體系。直到90年代以后，人們對于超聲波電機的相關(guān)理論模型和控制模型的研究才逐漸的深入，并取得了一系列的成果，但對于相關(guān)的理論至今尚無系統(tǒng)的論述。1.3.2 超聲波電機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀自超聲波電機出現(xiàn)以來

[46]。環(huán)形行波型超聲波電機的結(jié)構(gòu)如圖2.1(a)所示，由圖可知，該類型的超聲波電機一般由殼體、電機底座、定子、膠層、壓電片、轉(zhuǎn)子、輸出軸、碟簧、軸承等部分構(gòu)成。超聲波電機的核心組成部分包括壓電陶瓷片、彈性體及轉(zhuǎn)子三個部分；其中，經(jīng)過極化處理的壓電陶瓷片和表面帶齒的環(huán)狀金屬彈性體粘接在一起構(gòu)成電機的定子部分；并通過碟簧施加的預(yù)緊力與帶有摩擦層的轉(zhuǎn)子緊壓在一起。(a) (b)圖2.1 環(huán)形行波型超聲波電機結(jié)構(gòu)示意圖Fig 2.1 The structure diagram of RTWUM

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3108112