新型非共振型直線壓電電機的研究.pdf

1、非共振型直線壓電點驅(qū)動器采用疊層壓電堆作為作動元件，具有驅(qū)動電壓低、直接輸出大變形的特點，避免了由共振所引起的輸出性能的強烈非線性，在微、納米級驅(qū)動技術應用方面有廣闊的前景。本文基于這一特點提出并研制了兩種低頻大行程直線型壓電電機。與共振式壓電電機相比，該電機在低頻范圍內(nèi)輸出速度與驅(qū)動頻率的線性度好，可控性較好。主要的研究內(nèi)容和成果概述如下：
　　系統(tǒng)地介紹了壓電型直線電機及其精密定位平臺的研究現(xiàn)狀，分析了基于共振型直線電機在定位

2、精度方面的限制因素，指出了基于疊層式壓電陶瓷的非共振型直線電機的特點。
　　介紹了疊層型壓電陶瓷的特性，并對兩種類型的疊層型壓電陶瓷動態(tài)特性進行了實驗研究，為電機的設計提供了依據(jù)。
　　提出了一種基于尺蠖原理的直線壓電電機，分析了電機采用尺蠖式步進的原理，并對電機的工作機理進行了詳細的分析；在定子結(jié)構(gòu)設計方面，采用三組相同作動及箝位機構(gòu)，在動子結(jié)構(gòu)方面，基于柔性鉸鏈原理，設計動子的結(jié)構(gòu)方案，并從理論上分析了方案的可行性。

3、r>　　基于疊層壓電陶瓷在低頻帶范圍內(nèi)的變形幅值大、與驅(qū)動電壓線性度好且基本不隨驅(qū)動頻率變化的特點，提出了一種雙足式低頻大行程直線電機來解決單驅(qū)動足電機在低頻工作時驅(qū)動足無法脫離導軌的問題，對電機驅(qū)動足運行軌跡、電機運行原理進行詳細分析。根據(jù)電機工作原理及結(jié)構(gòu)分析，設計制造出樣機，并對裝配樣機進行詳細的分析。
　　對電機進行了實驗研究。電機在低頻范圍內(nèi)輸出速度與驅(qū)動頻率的線性度好，達到了預期的設計目標。實驗結(jié)果表明電機具有工作頻帶