一种实用超声马达驱动电路的设计和制作

超声波马达是一种借助摩擦传递弹性超声波振动以获得动力的驱动结构。超声波马达需要专用电源供电,在实验室中只要具有信号发生及放大装置即可满足这个要求,而当马达作为某个装置的部件时,就需要配置专用的可移动电源器。针对实验室利用压电材料所研制的新型超声波马达,设计和制作出了一种专用驱动电路。该驱动电路由干电池提供直流电源,产生频率范围为10-100kHz,电压峰峰值为0-180V可调的超声波信号。实验结果表明,研制的电路性能稳定,能方便地驱动超声波马达,并良好运转。     

防近视支架

正一、项目调研我们在日常学习时,常常忘记用正确的坐姿。时间长了,不正确的坐姿很容易导致我们眼睛近视,所以我想发明防近视支架,让它时刻提醒我们坐端正。二、方案设计防近视支架由支架、主板、蜂鸣器、振动马达、超声波传感器、红色LED、蓝色LED等组成。当超声波传感器检测到人与支架距离大于5厘米时,振动马达开始振动,红色LED亮,     

振动片倾角对超声波电机性能的影响

以振动片式驻波超声波电机为研究对象,设计并制作两台不同结构尺寸的样机,就不同倾角振动片对电机性能的影响进行对比实验.结果发现,振动片的角度值也存在一个最优的匹配范围,预压力有一个最佳的匹配值,以及换能器的预紧力大小对电机输出的影响十分敏感.在一定条件下(如驱动频率、振动片倾角、定转子间的预压力等),振动片式驻波超声波电机能够实现转子的反转效果.说明一般认为该类型电机只能单向驱动的结论并不准确.此外,转子的正反转效果与驱动频率、振动片倾角、定转子间预压力等因素有关.     

无同步齿轮液压振动锤系统的马达泄漏特性及耦合同步条件

为研究2个马达内部结构差异引起的油液泄漏差异对系统耦合同步能力的影响,以双马达无同步齿轮液压振动锤为对象,考虑液压系统和土的非线性,用流体力学、振动力学、土动力学和机电液耦合动力学理论建立系统耦合振动状态下机-电-液-桩-土整体系统的运动模型,运用Matlab/Simulink对该模型进行仿真研究,分析不同马达柱塞副间隙对系统同步振动的影响。研究结果表明:以马达A柱塞副间隙δ1=2.0×10-5 m为基准,当马达B柱塞副间隙δ1为(2.0～2.6)×10-5 m时,系统经过几秒钟振荡后能够实现同步振动;当马达B柱塞副间隙不在这一范围时,系统将无法实现同步振动;建模仿真结果反映了马达内部结构差异对系统耦合同步能力的影响,可为无同步齿轮液压振动机械液压系统的设计提供参考依据。     

复合型超声马达纵向振动建模

针对采用一维理论模型在研究复合型超声马达振动特性时分析结果出现误差的情况,设计一种新型双定子复合型超声马达;利用马达的对称性建立了定子纵向振动分析物理模型;将定子纵向与横向振动的动能同时引入Hamilton方程,推导了考虑马达横向振动效应的定子纵向振动分析微分方程与动力边界条件;运用Maple软件对定子运动微分方程进行求解,获得了定子纵向振动固有频率;采用有限元模型与一维理论模型时定子的纵向振动固有频率进行对比计算,并对马达原型机的固有频率进行测定.研究结果表明:所建模型比一维理论模型具有更高的分析精度;分析结果与实验值及有限元计算值吻合.     

超声波复合振动加工机理及应用的研究

在超声波复合振动的基础上，分别对纵向振动和两种横向振动组成的Ⅰ型，Ⅱ型超声波复合振动的加工特性进行了较系统的试验研究，研究结果表明：Ⅰ型超声波复合振动可以对未烧结陶瓷等非导电脆性材料的异型孔穴，窄槽进行高效加工，而Ⅱ型超声波复合振动适用于对上述材料进行精细加工。     

超声波复合振动加工机理及应用的研究

在超声波复合振动机理的基础上，分别对纵向振动和两种横向振动组成的Ⅰ型、Ⅱ型超声波复合振动的加工特性进行了较系统的试验研究．研究结果表明：Ⅰ型超声波复合振动可以对未烧结陶瓷等非导电限性材料的异型孔穴、窄槽进行高效加工，而Ⅱ型超声波复合振动适用于对上述材料进行精细加工．     

超声马达振动模态分析方法

阐述了超声马达振动模态的分析方法，介绍了有限元分析方法在超声马达振动模态分析中的应用，并以直径为30mm的行波型超声马达为例，给出了振动模态有限元分析步骤和模态分析及谐响应分析结果；对制作的电机进行了共振频率测量，结果表明：分析结果与实测结果吻合。     

澳大利亚含脂羊毛的超声波洗毛法研究

研究了超声波振动在传统非离子洗剂洗毛中的应用．实验中选用不同纤维直径的羊毛，不同冼毛时间和洗毛温度，试样经超声波振动或不经超声波振动．洗涤效果通过残脂率、纤维白度、产量和毡并率进行评估．同时使用扫描电子显微镜观察洗净毛，以评价超声波振动对纤维表面结构的影响．超声波振动处理中用较低的洗剂浓度即可达到传统洗毛过程的洗涤效果．对于细度为22μm的纤维，若用超声波洗毛法，可采用较低的洗毛温度50℃．超声波振动使洗毛过程中纤维不会产生纠缠．由于超声波振动使纤维表面变化，发生了一定程度的蚀刻．纤维的裂缝增加了40℃时含金属染料的上染速率．     

三相驱动的平板弯曲行波超声马达研究

分析了超声马达的运行机理、椭圆运动的生成过程以及超声马达的结构和性能.通过对三相驱动的平板弯曲超声马达的研究,论证了弯曲振动行波形成的条件.结果表明,三个相位差为120°的振动波也可以合成椭圆振动.     

振动片式压电电机定子的实验

为了电机结构的紧凑性,考虑无变幅杆定子的设计方案,设计制作不同结构振动片式压电电机,所设计电机的定子由压电换能器和振动片组成.通过对不同结构形式定子的样机的有、无变幅杆,以及不同倾角振动片电机输出特性的进行对比实验与分析.结果表明,振动片倾角值存在一个最优的匹配范围,而预压力存在一个最佳值;当电机尺寸较小时,可以省去变幅杆部分,使电机结构更加紧凑;振动片式驻波型压电电机在一定的条件下具有反转效果.     

多振动片式超声波电机的设计制作

在单片式驻波回旋型超声波电机研究的基础上 ,设计制作一台多振动片式驻波回旋型超声波电机的样机 .通过样机实验及实验所得到的数据 ,绘出它的一些重要的特性曲线 .在此基础上 ,研究它的基本特性 ,为以后同类电机的研究和制作提供必要的数据 .     

行波超声电机动态控制模型的研究

对行波超声电机的控制模型进行了研究，并建立了等效动态振动模型。通过仿真分析其激励电学参量对定子振动的影响。利用日本新生株式会社USR60行波超声电机的实验数据对仿真模型进行比较和实用性验证，从而为有效的高性能超声电机控制提供必要的模型参考根据。     

夹心式功率超声压电换能器负载特性研究

在等效电路理论的基础上，对大功率夹心式压电超声换能器的负载特性进行了研究，重点讨论了两种常用的负载，即超声清洗等液体处理技术中的液体负载以及用于超声加工和超声钻孔等技术中的固体负载，探讨了负载对换能器共振频率的影响。结果表明，对于液体介质，当液面的高度在一定范围内增大时，换能器的共振频率会降低，当液体负载横截面积增大时，液面高度对换能器共振频率的影响增大，对于固体负载，当超声加工工具的长度减小时，换能器振动系统的共振频率升高，当超声加工工具的横截面积较小时，工具长度对换能器系统频率的影响很小。     

新型锥面驱动超声电机的实验研究

为了解决传统超声电机运转不平稳,驱动力矩小的不足,提出了一种新型结构超声电机,它不同于以往电机定转子之间动态过程中为点接触的结构形式,采用了定转子之间动态过程为线接触的结构.设计出了电机整体结构以及驱动电路,并详细给出了电机运行的激励方法;应用有限元软件ANSYS计算出了电机定子的工作频率和模态,最后通过实验验证了此种新型电机的性能.     

纵扭复合型超声马达谐振频率的理论研究

目的对夹心式纵扭复合振动模式压电超声马达的共振频率进行理论研究。方法根据纵扭复合超声换能器纵向振动模式及扭转振动模式的共振频率方程,首次提出负载因子的概念。结果得出了纵扭复合型超声马达谐振频率与负载的变化关系。实验表明,超声马达纵扭各自共振频率的理论计算值与测试值基本符合。结论为纵扭复合型超声马达的设计提供了一定的理论基础。     

振子齿对驻波型直线超声电机振动模态的影响

本文对一类直线型驻波超声电机振子的振动模态进行了系统的分析,讨论了定子齿的位置、几何尺寸对直线型超声电机的固有频率、振型的影响,为该类驻波型直线超声电机的设计提供了理论依据。     

新型行波超声电机设计

提出了一种柱面驱动的新型超声电机,这种新型结构增大定转子之间的接触面积,不同于以往圆板或圆环行波超声电机的定转子间在以波峰为中心的球形区域接触,而是采用以圆柱母线为中心的矩形区域接触,从而提高了电机的转矩.运用ANSYS9.0对定子的振型进行模态及瞬态分析,并运用振动理论推导了电机的运动学方程,通过实验测试了该电机的性能.     

超声马达的频率温度特性分析

提出一种有关超声马达频率温度特性的分析方法. 通 过阐述超声马达内部压电元素的振动过程, 分析影响超声马达频率温度特性的主要因素, 并给出其共振频率随温度变化的解析表达式, 为超声马达的构造、 设计和控制等提供了 可靠的理论依据. 数值结果表明, 本文的结论和实验结果吻合较好.