多工作模式压电直线电机的设计与研究

作者：孙梦馨; 黄卫清^*; 王寅; 冯勇; 张敏

来源：振动.测试与诊断, 2019, 39(04): 774-905.

DOI：10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2019.04.014

• 压电直线电机
• 非共振式
• 多工作模式
• 高精作动

提出了拥有多种工作模式的新型非共振式压电直线电机。对电机的核心部件定子结构进行了设计与建模,分析了其在3种工作模式(连续作动模式、交替步进模式以及单步作动模式)下的作动机理。对电机的布置形式、夹持机构以及预压力机构进行了设计与研究,利用有限元软件辅助分析了结构的机械强度。制作样机并分别在3种工作模式下进行了一系列实验。实验结果证明了多工作模式的可行性:在连续作动模式下施加电压为100V、频率为100Hz的正弦信号,电机输出速度为446.4μm/s;在交替步进作动模式下施加电压为100V、频率为100Hz的方波-三角波信号,电机输出速度为6 031μm/s;在单步作动模式下,电机作动单步步距小于同等条件下交替步进模式步距,当施加电压为30V、频率为1Hz脉冲信号时,其平均步距约为333.33nm。新型直线电机可以适应多种不同场合的工作需求。

• 单位
  南京工程学院; 机械结构力学及控制国家重点实验室; 广州大学; 南京航空航天大学; 华侨大学