径向-扭转振动复合型超声波电机的理论与实验研究

摘要：

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.本文提出了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.文中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Φ60mm 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40r/min,堵转力矩为3.2N ·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％.

关键词： 超声波电机 径向扭转复合型 传播速度 中空结构 压电陶瓷 振动模态

作者: 王剑 郭吉丰 鹿存跃 王文浩

作者单位: 浙江大学电气工程学院,浙江,杭州,310027

会议类型: 国内会议

会议名称: 第九届全国振动理论及应用学术会议暨中国振动工程学会成立20周年庆祝大会

会议地点: 杭州

会议语种:中文

页码: 2365-2368

在线出版日期: 2007-10-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）