液體媒質(zhì)超聲波電機(jī)特性研究.pdf

1、超聲波電機(jī)是一種將壓電陶瓷在超聲頻域的振動能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的特種電機(jī)。液體媒質(zhì)超聲波電機(jī)是基于液體媒質(zhì)的非接觸型超聲波電機(jī)，它克服了傳統(tǒng)接觸型超聲波電機(jī)由于定、轉(zhuǎn)子之間具有摩擦接觸不可避免存在的易磨損、壽命短和不能長時間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的缺點(diǎn)，是超聲波電機(jī)領(lǐng)域一個嶄新的研究方向。 本文介紹了一種基于液體媒質(zhì)的非接觸型超聲波電機(jī)，其轉(zhuǎn)子浸于液體中，不與定子直接接觸，定子振動所產(chǎn)生的能量通過液體傳遞給轉(zhuǎn)子，從而驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)。具體研究內(nèi)容如下：

2、 首先，文中給出了電機(jī)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行機(jī)理，論述了定子上駐波的產(chǎn)生及行波的合成原理，分析了液體媒質(zhì)超聲波電機(jī)的液體聲場傳遞能量的基本過程，并對聲流場進(jìn)行了理論解析。 其次，設(shè)計了實(shí)用的超聲波電機(jī)驅(qū)動電路。超聲波電機(jī)是一種典型的機(jī)電一體化電機(jī)，其驅(qū)動控制電路的好壞直接影響著電機(jī)的性能。本文針對此電機(jī)的自身特點(diǎn)設(shè)計了其驅(qū)動控制系統(tǒng)，系統(tǒng)由壓控振蕩器產(chǎn)生頻率可調(diào)的脈沖信號，將該信號作移相處理，產(chǎn)生4路相位依次相差90°的方波信號，

3、來驅(qū)動兩路推挽功放電路。由功放電路處理后所得的高頻方波經(jīng)過升壓變壓器即可驅(qū)動電機(jī)。利用該電路測得驅(qū)動電機(jī)的實(shí)際電壓波形。該電路易于調(diào)節(jié)和控制，可以滿足對電機(jī)的驅(qū)動控制要求。 然后，本文詳細(xì)研究了電機(jī)的轉(zhuǎn)速特性。實(shí)驗(yàn)測定和理論分析了電機(jī)轉(zhuǎn)速與液體性質(zhì)和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系。在液體性質(zhì)上分液位高度、液體粘度和液體非線性參數(shù)三方面，在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上分轉(zhuǎn)子直徑、葉片數(shù)、葉片高度和所用材料四方面，對其進(jìn)行了深入的分析，從中得出轉(zhuǎn)速特性良好的