大行程纳米级步距压电电动机

介绍了一种基于尺蠖运动原理的大行程纳米级步距压电电动机。在结构设计方面,变传统单驱动器结构为双驱动器结构,采用新颖的推-拉接力运动原理,配以适当的四路驱动信号,实现了压电电动机的连续匀速运动。通过试验对电动机的性能进行了测试,结果表明:电动机的运动位移是线性的,运动速度在驱动电压为300 V时可达12μm/s,最小步距小于6nm,行程大于10mm。

回转式微角度步距压电电动机

介绍了一种基于尺蠖运动原理的回转式微角度步距压电电动机。借助柔性机械结构,将压电陶瓷的微位移以角度方式输送出来。在结构设计方面,采用柔性铰链放大结构,夹紧器和驱动器均采用双驱动器结构,实现推-拉接力运动。配以适当的4路驱动信号,实现了压电驱动装置的单步、多步连续匀速转动。最后对样机行了实验测试。实验结果表明:所设计的回转压电电动机结构紧凑、分辨力高且运动稳定。同时,动体没有缠绕,使得驱动器可以在任意位置启动,并可在360°范围内连续匀速转动。最小步距优于3,″在160 V的驱动电压下速度达到430.4″/s.

新型行波压电电动机的结构研究及理论分析

环型和圆盘型行波压电电动机小直径条件下,输出性能逐渐失去低速大力矩的特点。由于结构限制,其定转子的动态点接触导致电动机运转不平稳、磨损大和驱动力矩小等不足。针对这些不足提出一种新型行波柱面驱动压电电动机,将传统的点接触改进成现在的线接触,即环型或圆盘型定子改进成圆柱型定子。阐述了行波压电电动机的运行机理以及电动机驱动系统原理。通过对压电电动机定子结构的振动理论分析,证明此新型结构电动机符合一般压电电动机形成驱动及正常工作的基本条件。利用ANSYS有限元软件分析电动机定子的振动模态, 给出选取振动模态的理论依据。制作了直径为20 mm的柱面驱动压电电动机,并对其输出特性进行测试,得到测试结果为输出力矩／质量比是0．426。

一种微型直线压电电动机及其驱动设计

介绍了一种微型直线压电电动机,其结构尺寸为2.8×2.8×6 mm,定位精度可达亚微米级,在数码设备、医疗和精密工业等领域存在着广泛的应用前景,但是驱动该电动机需配备专用的驱动电路。通过分析电动机特殊的运动机理并基于其工作原理提出了以NSD2101驱动专用集成电路和C8051F300微程序控制器为核心器件的驱动控制方案。搭建的硬件电路产生了两路相差90°的50 kHz方波信号,顺利地驱动了电动机的运转。

基于LT3572压电电动机的驱动设计

介绍了从低输入电压获取工作电源的纤巧型、双通道全桥式压电电动机驱动器LT3572,概述了其独特优点,详细阐明了其结构类型与应用分类。

压电电动机

美国Discovery公司研制的UPM-20压电电动机的工作原理是在一超声波共鸣器中激励超声波驻波。一个外部信号源通过驱动器控制盘上的三点来控制电动机，一个数字控制交流电压源将一串电脉冲直接发送至压电元件。

直流电动机和压电电动机在精确定位中的应用

无论是在电子工业、机械工程还是生物方面，微型化要求对外形尺寸精确化。传统的精确微型测量方法是用压电传动机构驱动被测工件通过测量探针。探针的工作方式与坐标测量仪相同：接触时发出信号，然后从压电驱动器中读取被测工件的位置。不同点获取的读数决定工件的大小。

一种新型压电谐波电动机的研究

传统电机不能同时满足体积小、速度低、不易受电磁干扰等要求,为克服这一问题,提出一种新型压电谐波电动机。首先分析压电谐波电动机的工作原理,在控制系统的作用下压电波发生器产生周期性机械运动,并作用于柔轮使其产生周期性变形,从而实现压电谐波电动机的低速稳定输出。然后设计压电谐波电动机的结构,压电谐波电动机由压电波发生器和谐波摩擦传动系统组成,其压电波发生器由压电陶瓷驱动器和位移放大机构构成。最后分析了位移放大机构的理论位移放大倍数,并利用ANSYS软件对位移放大机构进行分析,获得其最大输出位移、最大等效应力及实际放大倍数,分析结果显示位移放大机构的位移放大效果满足柔轮径向变形的需求。

基于虚拟仪器的滑动型压电惯性电动机测控系统

压电惯性电动机在不对称三角波形的驱动下,会产生微米量级甚至纳米量级的步距,进而输出速度和位移。为了更好地研究电动机的输出性能,以滑动型压电惯性电动机为研究对象,利用激光位移传感器、数据采集卡和功率放大器等设备,基于虚拟仪器技术设计并搭建了一个测控系统,软件系统包括4个模块:数据采集模块、数据处理模块、激励波形产生模块和激励波形传输模块,各模块以数据流的方式进行信息传递,研究了在不同输入条件下的电动机的输出参数。经过实验表明,当输入电压为12 V(峰峰值)且输入频率为800 Hz时,电动机的移动速度0.2 mm/s,测控系统工作稳定,测量精度高。

基于叠片式柔性铰链和压电陶瓷电动机的大行程直线驱动导轨设计

提出了一种叠片式柔性铰链导轨工作台,可以在保持柔性铰链微位移工作台高直线度的前提下,大幅度提高行程,同时还保持了柔性铰链微位移工作台无机械爬行现象的优点。采用压电陶瓷电动机作为叠片式柔性铰链工作台的驱动器,压电陶瓷电动机应用超声波驻波或行波驱动,具有定位精度高、行程大、频响高等优点,驱动分辨率可达20nm以下。

回转式压电微角度电动机的反馈控制系统设计

介绍了一种采用"推拉接力原理"设计的压电微角度电动机。通过TMS320LF2407型数字处理芯片(DSP)产生6路方波,将其中两路转换成三角波与两路方波相匹配作为四路控制信号。采用直流放大驱动电源将控制信号放大驱动压电电动机,电动机通过圆光栅检测回转角度并把检测值传递给数字处理芯片,从而进一步调整输出的控制信号。整个系统实现闭环控制,同时实现压电微角度电动机的匀速连续转动。电动机的最小单步角位移可达2″。

基于放大机构的压电微电动机设计与力学分析

为解决传统压电电动机定转子间磨损严重的问题,研究了一种基于连杆放大机构的旋转压电微电动机。阐明了此种压电微电动机的工作原理,给出了电动机的设计过程。利用静力学理论,推导了谐波输出力和位移公式。基于活齿传动理论,分析了活齿受到的各作用力。通过算例求解了电动机的谐波力和位移随电压和时间的变化规律,分析了活齿受力随电压的变化规律。结果表明:系统产生的谐波位移足以驱动电动机连续转动;活齿受到中心轮的作用力最大,是转子作用力的1.97倍。该研究结果为基于连杆放大机构的旋转压电微电动机的结构改机和性能提高奠定理论基础。

直线超声波电动机嵌入式机器人手指驱动实验研究

首先介绍了卧板式直线超声波电动机的结构和工作原理,按照嵌入驱动的思路进行了一款二指机械手的机构设计和受力分析,制作了样机。经过实验考察了该机械手的夹持物体能力,验证了卧板式直线型超声波电动机应用在机器人手指上的可行性。

超声振子箝位压电直线微动马达研究

本文提出一种利用环形三叠片超声振子箝位的压电直线微动马达.这种马达的箝位振子与导轴形成摩擦付。振子共振时其动摩擦系数与静摩擦系数之比降为～0.1。箝位振子的激励电压仅为±80V(峰峰值).马达速度为0—2mm/min;位移分辨率为50nm;驱动力约0.2kgf.这种马达还具有工艺简单的特点.

一种新型非接触圆盘压电微电机

提出了一种新型圆盘压电微电机,定子与转子间是非接触型的。定子工作在B06振动模态,并激励定子产生圆周方向单向行波。该电动机具有结构简单、易于制作、转速高等特点,电动机测试最高转速达到2 225 r/m in。

光栅回转式压电微角度执行器的研究

介绍了一种基于圆光栅检测的回转式压电微角度执行器,采用尺蠖运动原理设计回转式压电电动机,运用C8051F005单片机产生四路控制信号,并采用直流放大式驱动电源放大控制信号驱动压电电动机,并通过圆光栅检测系统实时测量电动机联动盘回转角度,把测量值引入控制环节,实现最小步距为2.26"的全圆周匀速连续转动。

双通道全桥式压电驱动器

凌力尔特公司推出高度集成的双通道全桥式压电驱动器LT3572，该器件能以高达40V的电压驱动两个压电电动机。每个压电驱动器和升压型转换器都能独立接通或断开。这种设计拓扑使LT3572非常适用于实现数码相机和摄像机的双轴图像稳定以及自动聚焦与变焦电动机控制。其2．7V～10V的输入电压，适用于由单节和两节锂离子电池供电的数码相机。

超声电机及其驱动控制技术

综述了近二十年来超声电机及其驱动控制技术的发展 ,介绍了超声电机的特点和新的结构形式