基于弯振模态的螺纹杆式直线超声电机

介绍了基于弯振模态的螺纹杆式直线超声电机的运行机理.在梁弯曲振动模型的基础上,对螺纹杆式直线超声电机进行动力学分析,推导出电机定子驱动点的空间运动轨迹方程,并阐明了电机运行机理.本文应用有限元法分析了电机的振动模态和结构,设计并研制了样机.样机定子的尺寸为13 mm×13 mm×30 mm,最后对电机输出特性进行了测试,最大输出力为5.2 N.     

一种新型微型杆式超声电机及其驱动原理

提出了一种新型微型杆式超声电机,并对该杆式电机的驱动机理进行了仿真。该电机采用两段金属柱体压紧5片压电陶瓷片作为定子。该定子结构和压电陶瓷片的布局方式可以提高其机电转换效率。为尽量减小定、转子之间的径向滑移以提高摩擦传动效率,电机采用了柔性转子,对原理样机及其微型驱动器进行了性能实验。电机的外径为9mm,长度为15mm,重3.2g。当电机工作在杆式定子的一阶弯曲频率(72kHz)附近时,电机实测最大转速为520r/min,最大输出力矩为4.5mN·m。实验结果表明,该电机具有良好的稳定性,利用频率自动跟踪技术对电机转速进行闭环控制,可以将其转速波动稳定在3%之内。     

一种基于纵弯模态复合的新型两自由度直线超声电机的研究

提出了一种基于两个弯曲振动模态与一个纵向振动模态复合的新型两自由度直线超声电机。介绍了这种电机的结构特点。阐述了电机实现两个自由度直线运动的原理，并从理论上证明了电机驱动点的运动轨迹为椭圆运动。在此基础上，利用有限元方法设计了电机，并制造了原理性样机。利用PSV-300F多普勒激光测振仪对电机的工作模态进行了测试，实验结果表明，电机的工作振型和工作频率等均满足设计要求。电机的试运行表明了其工作原理和设计结果的正确性，并给出了电机的输出性能。最后指出了该样机存在的问题和改进措施。     

超声电机的激励方法及应用研究

对超声电机激励方法开展研究,有利于电机结构的优化与性能的提升。研究得出,增大压电陶瓷的厚度,或减小压电陶瓷的激励面积,可以获取更大的机电耦合效率。动态电阻和动态电容变小可以降低电机内部的机械损耗,提高机械品质因子。将接触刚度、介电损耗和机电耦合系数均考虑在内进行计算,设计出性能更佳的超声电机。通过应用分析可知,改善定子振动模态和结构尺寸,能够提高定子有效机电耦合系数,有利于降低电机的电源功耗,提高电机效率。     

带转子电阻估计的感应电机无速度传感器控制

对于转子电阻未知的感应电机提出了一种可以估计转子电阻的转速估计方法.该方法假设定子电阻已知,用改进的电压模型估计转子磁链.然后根据感应电机的静止坐标系模型推出转速和转子电阻的表达式,在已知转子磁链的情况下,将这两个表达式看作一个二元一次方程组,解出转速和转子电阻的解析表达式,分析了这两个量的表达式的成立条件.提出了感应电机的无速度传感器控制方案.仿真研究表明,本文提出的方法能准确地估计感应电机的转速和转子电阻.     

模态转换型超声电机中的椭圆运动

讨论了模态转换型超声电机表面质点椭圆运动的形成,研究了基于定、转子耦合和利用独立耦合器的模态转换型超声电机的原理。通过对具有斜槽的纵扭振动耦合器上观察到的表面质点椭圆运动进行的理论分析,提出了一种利用主结构中的子结构的局部振动获得模态转换的方法,可用于模态转换型超声电机的设计。     

圆柱型超声电机驱动质点的运动分析与接触结构设计

针对目前圆柱型超声电机定、转子间相对滑动较大,导致电机效率低下等问题,推导了定子端面驱动质点的运动轨迹方程,并利用MATLAB软件对驱动质点的运动轨迹进行仿真分析;采用有限元法对本研究提出的柔性接触结构进行接触变形分析;对定子进行模态和谐响应分析。结果表明：定子端面驱动质点的运动轨迹为一椭圆,椭圆面与定子端面呈一定夹角;本研究提出的柔性接触结构能有效减少定、转子间的相对滑动。     

纵弯模态复合的两自由度直线超声电机

所研制的两自由度直线超声电机由一个圆柱形定子和一个滑板组成.通过三组压电陶瓷元件在定子上分别激励出两个互相垂直的弯振模态和一个纵振模态.任一弯振模态和纵振模态的组合,可以驱动滑板沿x或y方向作直线运动.本文从提高电机的输出性能和驱动效率出发,提出了电机设计的要点.这些要点包括工作模态的选择、模态频率的一致性、压电陶瓷元件和支承元件的位置、预压力的大小和干扰模态的影响等.     

基于正交子集的锥形滤波去噪技术研究

三维地震数据体中的面波、声波、折射波等噪音,在三维空间上形成以震源为顶点的锥形体,在水平切片上显示为圆形,在纵向切片上显示为线性。三维★K★Ky锥形滤波器的频率响应特征呈圆锥形,与噪音在正交子集道集上的分布形状吻合,三维F-Kx-Ky锥形滤波可以很好压制这类特征的噪音。根据面波在正交子集中表现特征稳定特征,研究了一种基于正交子集的锥形滤波去噪技术。实际应用表明,在正交子集上利用锥形滤波压制面波噪音,比传统的压制面波方法有更好的效果,且更大程度的保留了有效信号的原貌。     

枸杞采收装置的研究现状

介绍了目前国内枸杞籽采收作业现状,阐述了气流式、梳刷式、剪切式及振动式机械采收装置的工作原理及结构特点.其中着重对目前应用较为普遍的振动式采收装置的结构特点及研究现状进行了分析,并提出了一种新的适于枸杞振动采收的基于齿轮——五连杆机构的新型振动采收模式.通过对该机构的运动学分析,得到了对称双曲柄齿轮传动比及其连杆曲线运动轨迹,为进一步设计机构参数提供了方法.认为在众多振动机构中齿轮—五连杆机构具有灵活性较好,力传动平稳,振动小等特点,可根据枸杞生长情况精确地实现较为多样复杂的运动轨迹来提高枸杞成熟果实的采摘率,减少对未成熟果实和花朵的损伤.