径向换能型超声波电机定子振动模型
本文选题:超声波电机 + 径向换能 ; 参考:《电工技术学报》2017年09期
【摘要】:提出了一种弹性叶片式径向换能型超声波电机,分析了电机的结构与工作原理,建立了定子径向自由振动和受迫振动的解析模型,同时,为了进行对比验证,建立了定子振动的有限元模型进行模态分析和谐响应分析。分别采用两种模型计算得到了定子一阶径向自由振动的频率和在外加电压激励下受迫振动的径向振幅,两种模型的理论计算结果接近。采用阻抗特性分析仪测量了定子一阶径向自由振动的频率,并采用激光测振仪测量了定子外侧表面质点在外加电压作用下径向振动的振幅,将实验测试结果与理论计算结果进行对比,二者基本吻合。实验测试结果验证了所建立的定子振动的解析模型和有限元模型的有效性。最后,制作了原理性样机,验证了所提出的径向换能型超声波电机动作原理的可行性。
[Abstract]:In this paper, an elastic vane radial energy transfer ultrasonic motor is proposed. The structure and working principle of the motor are analyzed, and an analytical model of stator radial free vibration and forced vibration is established. The finite element model of stator vibration is established for modal analysis and harmonic response analysis. The frequency of the first order radial free vibration of the stator and the radial amplitude of the forced vibration under the external voltage excitation are calculated by using the two models, respectively. The theoretical results of the two models are close to each other. The frequency of the first order radial free vibration of the stator was measured by impedance characteristic analyzer, and the amplitude of the radial vibration of the outside surface of the stator was measured by laser vibration measuring instrument under the action of applied voltage. The experimental results are compared with the theoretical results, and the results are in good agreement with each other. The experimental results verify the validity of the analytical model and finite element model. Finally, the principle prototype is made to verify the feasibility of the proposed radial energy transfer ultrasonic motor.
【作者单位】: 南京工程学院电力工程学院;东南大学电气工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(51507076) 江苏省自然科学基金(BK20140766) 江苏省配电网智能技术与装备协同创新中心开放基金(XTCX201610)资助项目
【分类号】:TM359.9
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,本文编号:1904043
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