防爆型直線超聲電機的研究.pdf

1、超聲電機(Ultrasomc Motor,USM)是利用壓電材料的逆壓電效應激發(fā)定子在超聲頻段內微幅振動而工作的,也可稱為壓電電機。直線型超聲電機是超聲電機一個重要的分支,它不但具有超聲電機的共有特點,而且還具有直接輸出直線運動和力矩、結構簡單、設計靈活、容易實現小型化等優(yōu)點,因此已經在精密儀器、航天、醫(yī)療、微型機器人、汽車等領域成功應用。但是直線超聲電機還存在一些亟需解決的問題,目前還沒有把超聲電機應用到有爆炸危險環(huán)境當中的研究。

2、r>　　 因此在以提高直線超聲電機的輸出性能和效率為目標的基礎上,為了實現直線電機能夠在爆炸危險環(huán)境當中工作的目的,本文研究了一種防爆型直線超聲電機,研究的主要內容和成果概括如下:
　　 1.分析了防爆直線超聲電機的應用背景和發(fā)展前景,論述了防爆直線超聲電機亟待研究的問題和重要意義。
　　 2.分析了基于矩形截面梁振子的電機運動機理,并結合電機工作模態(tài)的激勵過程,證明了驅動足橢圓運動的形成,指出在設計直線電機中遵循的一

3、些要求。
　　 3.利用ANSYS軟件重點研究了定子的主要結構尺寸對其兩相工作模態(tài)頻率的影響,并確定了定子的結構尺寸,又設計出了壓電陶瓷的激勵方式和粘貼布局,分別設計出了直線電機和驅動電源的防爆殼體,并設計出了防爆型直線超聲電機的裝配圖。
　　 4.分析了影響電機兩相工作模態(tài)頻率不一致的因素,采用攝動理論和有限元軟件計算分析后,解決了兩相模態(tài)頻率一致性調節(jié)的問題,對定子進行了諧響應分析,找到了定子的最佳工作模態(tài)頻率,通過