基于準H式超聲換能器的壓電直線電機研究.pdf

1、超聲電機是一種國內外正著力發(fā)展的高新技術電機，是當前微特電機領域的研究熱點，在航空航天、醫(yī)療器械、生物工程等許多領域內具有廣泛應用前景。目前，直線超聲電機技術還不成熟，普遍存在結構型式單一、推力較小、速度不高等問題。為豐富直線超聲電機型式并改進電機性能，本文著力研究了直線超聲電機設計理論總結技術，完成了以下工作：
　　1、回顧了壓電直線超聲電機的發(fā)展，介紹了直線超聲電機的特點及應用，厘清了直線超聲電機的分類，闡明了直線超聲電機的研

2、究現(xiàn)狀，指出直線超聲電機研究的關鍵問題，說明了本研究的目的與意義。
　　2、提出一種基于面內復合模態(tài)的準H型變截面夾心式定子的直線電機。建立了該定子 APDL參數(shù)化分析模型。以兩相模態(tài)頻率一致且工作振幅最大為目標，通過對定子結構尺寸進行模態(tài)靈敏度分析和計算，實現(xiàn)了定子動力學特性的優(yōu)化并求得定子優(yōu)化尺寸為37mm×60mm×11mm。闡釋了電機的驅動機理，推導了其定子驅動端橢圓運動軌跡方程，通過施加電壓載荷對定子振動特性進行了瞬態(tài)分

3、析仿真，求得定子在200V電機激勵下的縱、彎工作振幅為8μ m和6μ m，并通過對施加電壓載荷的改變驗證了在激勵不同的情況下橢圓運動軌跡的變化。
　　3、提出一種兩直線自由度的準H型變截面夾心式定子的直線電機，該定子以面內縱彎復合模態(tài)以及面外復合模態(tài)作為工作模態(tài)，并闡釋了電機的運動原理。通過對該定子的結構尺寸進行模態(tài)靈敏度分析和計算，實現(xiàn)了其結構動力學優(yōu)化，并求得定子優(yōu)化尺寸為34.4mm×59.2mm×11.5mm．建立了電機機