防爆型直線超聲電機(jī)的研究.pdf

1、超聲電機(jī)(Ultrasomc Motor,USM)是利用壓電材料的逆壓電效應(yīng)激發(fā)定子在超聲頻段內(nèi)微幅振動而工作的,也可稱為壓電電機(jī)。直線型超聲電機(jī)是超聲電機(jī)一個重要的分支,它不但具有超聲電機(jī)的共有特點(diǎn),而且還具有直接輸出直線運(yùn)動和力矩、結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)靈活、容易實(shí)現(xiàn)小型化等優(yōu)點(diǎn),因此已經(jīng)在精密儀器、航天、醫(yī)療、微型機(jī)器人、汽車等領(lǐng)域成功應(yīng)用。但是直線超聲電機(jī)還存在一些亟需解決的問題,目前還沒有把超聲電機(jī)應(yīng)用到有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境當(dāng)中的研究。

2、r>　　 因此在以提高直線超聲電機(jī)的輸出性能和效率為目標(biāo)的基礎(chǔ)上,為了實(shí)現(xiàn)直線電機(jī)能夠在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境當(dāng)中工作的目的,本文研究了一種防爆型直線超聲電機(jī),研究的主要內(nèi)容和成果概括如下:
　　 1.分析了防爆直線超聲電機(jī)的應(yīng)用背景和發(fā)展前景,論述了防爆直線超聲電機(jī)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(jī)運(yùn)動機(jī)理,并結(jié)合電機(jī)工作模態(tài)的激勵過程,證明了驅(qū)動足橢圓運(yùn)動的形成,指出在設(shè)計(jì)直線電機(jī)中遵循的一

3、些要求。
　　 3.利用ANSYS軟件重點(diǎn)研究了定子的主要結(jié)構(gòu)尺寸對其兩相工作模態(tài)頻率的影響,并確定了定子的結(jié)構(gòu)尺寸,又設(shè)計(jì)出了壓電陶瓷的激勵方式和粘貼布局,分別設(shè)計(jì)出了直線電機(jī)和驅(qū)動電源的防爆殼體,并設(shè)計(jì)出了防爆型直線超聲電機(jī)的裝配圖。
　　 4.分析了影響電機(jī)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(jì)算分析后,解決了兩相模態(tài)頻率一致性調(diào)節(jié)的問題,對定子進(jìn)行了諧響應(yīng)分析,找到了定子的最佳工作模態(tài)頻率,通過