內(nèi)嵌壓電陶瓷徑向彎曲模態(tài)超聲電機的研究.pdf

1、超聲電機(Ultrasonic Motor，簡稱USM)具有高能量密度、質(zhì)量輕、電磁兼容性好等優(yōu)點，在很多驅(qū)動領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，但由于目前存在驅(qū)動能力小、磨損壽命短、穩(wěn)定性差等缺點，嚴(yán)重妨礙了其實用化、產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。采用內(nèi)嵌壓電陶瓷的圓環(huán)形行波超聲電機在結(jié)構(gòu)上很好地融合了貼片式超聲電機結(jié)構(gòu)緊湊和夾心換能器式超聲電機高機電耦合效率的特點，在構(gòu)型方面體現(xiàn)了很大的優(yōu)勢。針對該種構(gòu)型，已經(jīng)研制出來的環(huán)形超聲電機采用軸向彎曲模態(tài)，定子軸向振

2、幅具有不一致性，能量利用率低。
　　鑒于此，本文將延續(xù)內(nèi)嵌壓電陶瓷的設(shè)計思想，以提高電機機電轉(zhuǎn)換效率以及驅(qū)動區(qū)域質(zhì)點振動軌跡的一致性為目標(biāo)，提出了一種新型的內(nèi)嵌壓電陶瓷徑向彎曲模態(tài)行波型超聲電機，該電機驅(qū)動齒表面質(zhì)點振動軌跡具有良好的一致性，有利于提高定子振動能的利用率。
　　本文對電機結(jié)構(gòu)以及壓電陶瓷激勵徑向彎振行波的原理作了詳細(xì)介紹，推導(dǎo)了定子驅(qū)動齒的振動軌跡，并從電學(xué)模型的角度分析了電機機電轉(zhuǎn)換效率的影響因素。在此基礎(chǔ)