圓柱桿式雙轉子行波超聲波電動機的研究.pdf

1、超聲電機是上世紀八十年代發(fā)展起來的、基于逆壓電效應的一種新型微特電機，其能量轉換有兩個過程，一是通過逆壓電效應將電能通過機電耦合作用轉化為振動形式能量，一是將振動能轉換為轉子動能。超聲電機的出現(xiàn)彌補了傳統(tǒng)電機在微領域及強電磁干擾環(huán)境下的不足，具有微體積大轉矩，不受電磁干擾，響應快，結構緊湊，斷電自鎖等優(yōu)點，在微領域、航空航天及汽車領域具有廣闊前景。
　　在參考大量國內外研究文獻的基礎上，本課題以實現(xiàn)基于兩相彎振模態(tài)的圓柱桿式雙轉子

2、行波型超聲波電動機為研究對象，進行了該類超聲驅動機理、有限元建模及優(yōu)化、機械結構設計和驅動電源設計等方面的研究。本文所取得的主要研究內容概述如下:
　　(1)本文較為系統(tǒng)的對超聲波電機的發(fā)展歷程及當前國內外的研究現(xiàn)狀與應用情況進行總結，并對超聲電機的工作特點，優(yōu)勢及分類方法時行介紹。針對課題研究的桿式超聲電機的研究現(xiàn)狀進行了詳細的論述，提出其存在的問題與不足，并闡明課題研究的目的與意義。
　　(2)介紹壓電陶瓷、梁彎曲固有振

3、動等關于超聲電機設計的基本理論知識，對超聲電機運動機理進行深入研究，討論了定子端面行波與質點橢圓運動形成的條件。結合電機運動機理研究了超聲電機轉速調節(jié)機理，并提出雙轉子電機運動實現(xiàn)的條件。
　　(3)通過有限元理論建立電機定子結構有限元理論模型，得出壓電陶瓷壓電系數(shù)對電機固有頻率產生影響的重要結論，并通過ANSYS分析得到驗證。通過ANSYS軟件對壓電陶瓷安裝位置，定子結構參數(shù)對定子工作性能的影響進行分析，并結合此結論研制了課題樣