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题名径向-扭转振动复合型超声波电机的理论与实验研究
被引量：2
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作者
王剑
郭吉丰
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机构
浙江大学电气工程学院
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2008年第9期162-163,共2页
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基金
国防科研项目资助
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文摘
纵扭复合型超声波电机比其他超声波电机更具低速大力矩的特点,可以直接驱动负载,适合航空航天领域的应用。不过由于纵、扭振动在定子中的传播速度不一样,其纵、扭两相谐振频率的调谐一直是个难题。提出一种新型的中空结构的径向-扭转振动复合型超声波电机,采用一对纵振压电陶瓷和一对扭振压电陶瓷的组合方式,利用了径向一阶振动模态和扭振一阶振动模态,并通过电机定子的中空结构和尺寸的调整,使径向和扭转两相基频一致。首先从理论上分析了此方案的可行性,即提出了两相调谐的方法,并对以前的模型加以改进,然后根据理论分析制作了Φ60 mm的样机,经过试验,发现其性能满足设计要求,样机的最高转速为40 r/m in,堵转力矩为3.2 N.m。研制的超声波电机较其他电机具有轴向尺寸小和重量轻等特点,可以减小质量40%。
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关键词
超声波电机
径向-扭转复合型
调谐
中空
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Keywords
ultrasonic motor
radial-torsional hybrid type
tune
hollow
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分类号
TM356
[电气工程—电机]
TM359.6
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题名一种中空短柱径向-扭转振动复合型超声波电动机
被引量：6
- 2
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作者
王剑
郭吉丰
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机构
浙江大学电气工程学院
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出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2009年第10期6-11,共6页
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基金
国家自然科学基金(60575059)
国防基础研究资助项目
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文摘
纵扭复合型超声波电动机比其他类型的超声波电动机更具低速大力矩的特点,可实现高精度直接驱动,可作伺服电动机使用,适合于多种场合,特别是航空航天等军事领域。由于纵、扭振动在定子中的传播速度不一样,其纵、扭两相谐振频率的调谐一直是个难题。本文提出了一种新型的径向-扭转复合型超声波电动机,利用了定子径向振动时因泊松效应产生的纵向振动,其实质是径向振动和扭转振动的复合,是一种变形了的纵扭复合型超声波电动机。其定子具有中空、短柱等特点,可方便实现一阶径向振动与一阶扭转振动谐振频率的调谐及其结构等的优化。文中给出了中空短柱的电动机定子结构,建立了径向振动的理论分析模型,分析了其调谐原理和过程,并结合ANSYS有限元计算实现定子结构优化设计。最后根据上述理论研制了Φ60mm的样机,实现的样机性能较好,其空载转速为25r/min,堵转力矩为5N·m。这种超声波电动机较以往电动机具有轴向尺寸小、重量轻和无噪声等优点。
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关键词
超声波电动机
径向-扭转复合型振子
调谐
中空结构
短柱结构
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Keywords
Ultrasonic motor （USM）, radial-torsional hybrid vibrator, degenerate, hollow structure, short cylindrical structure
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分类号
TM356
[电气工程—电机]
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