基于行波超聲波電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)壽型高精度直線定位系統(tǒng)的研究.pdf

1、行波超聲波電動(dòng)機(jī)(USM)是新興的非電磁式電機(jī)，其結(jié)構(gòu)及運(yùn)行原理同以往的電磁電機(jī)有很大的區(qū)別。行波超聲波電動(dòng)機(jī)是通過(guò)壓電材料的逆壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)能量變換的，依靠定子和轉(zhuǎn)子之間的摩擦耦合傳遞驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)。該種微特電機(jī)具有定位精度高、抗惡劣環(huán)境、轉(zhuǎn)矩大、自鎖能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，使得它在工業(yè)控制領(lǐng)域、精密定位系統(tǒng)、相機(jī)的自動(dòng)調(diào)焦等實(shí)際生活中得到較為廣泛的應(yīng)用。但由于該電機(jī)是依靠定子與轉(zhuǎn)子之間的摩擦耦合驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，摩擦必然帶來(lái)?yè)p耗，導(dǎo)致他的

2、壽命縮短，通常有效工作時(shí)間在1000小時(shí)左右，因此，在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)受到一定程度上的限制。
　　為了克服行波超聲波電動(dòng)機(jī)使用壽命短的缺陷，本文提出了一種復(fù)合式行波超聲波電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法。將行波超聲波電動(dòng)機(jī)的高定位精度與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一種定位精度高、使用壽命長(zhǎng)的復(fù)合式行波超聲波電動(dòng)機(jī)。該復(fù)合式行波超聲波電動(dòng)機(jī)集成了行波超聲波電動(dòng)機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了兩種電機(jī)的缺點(diǎn)，在提高直線定位系統(tǒng)精度的同時(shí)間接延長(zhǎng)