新型非共振型直線壓電電機(jī)的研究.pdf

1、非共振型直線壓電點(diǎn)驅(qū)動(dòng)器采用疊層壓電堆作為作動(dòng)元件，具有驅(qū)動(dòng)電壓低、直接輸出大變形的特點(diǎn)，避免了由共振所引起的輸出性能的強(qiáng)烈非線性，在微、納米級(jí)驅(qū)動(dòng)技術(shù)應(yīng)用方面有廣闊的前景。本文基于這一特點(diǎn)提出并研制了兩種低頻大行程直線型壓電電機(jī)。與共振式壓電電機(jī)相比，該電機(jī)在低頻范圍內(nèi)輸出速度與驅(qū)動(dòng)頻率的線性度好，可控性較好。主要的研究?jī)?nèi)容和成果概述如下：
　　系統(tǒng)地介紹了壓電型直線電機(jī)及其精密定位平臺(tái)的研究現(xiàn)狀，分析了基于共振型直線電機(jī)在定位

2、精度方面的限制因素，指出了基于疊層式壓電陶瓷的非共振型直線電機(jī)的特點(diǎn)。
　　介紹了疊層型壓電陶瓷的特性，并對(duì)兩種類(lèi)型的疊層型壓電陶瓷動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，為電機(jī)的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。
　　提出了一種基于尺蠖原理的直線壓電電機(jī)，分析了電機(jī)采用尺蠖式步進(jìn)的原理，并對(duì)電機(jī)的工作機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的分析；在定子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，采用三組相同作動(dòng)及箝位機(jī)構(gòu)，在動(dòng)子結(jié)構(gòu)方面，基于柔性鉸鏈原理，設(shè)計(jì)動(dòng)子的結(jié)構(gòu)方案，并從理論上分析了方案的可行性。

3、r>　　基于疊層壓電陶瓷在低頻帶范圍內(nèi)的變形幅值大、與驅(qū)動(dòng)電壓線性度好且基本不隨驅(qū)動(dòng)頻率變化的特點(diǎn)，提出了一種雙足式低頻大行程直線電機(jī)來(lái)解決單驅(qū)動(dòng)足電機(jī)在低頻工作時(shí)驅(qū)動(dòng)足無(wú)法脫離導(dǎo)軌的問(wèn)題，對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)足運(yùn)行軌跡、電機(jī)運(yùn)行原理進(jìn)行詳細(xì)分析。根據(jù)電機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)分析，設(shè)計(jì)制造出樣機(jī)，并對(duì)裝配樣機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的分析。
　　對(duì)電機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。電機(jī)在低頻范圍內(nèi)輸出速度與驅(qū)動(dòng)頻率的線性度好，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明電機(jī)具有工作頻帶