超聲波電機ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-30 18:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 目前，超聲波電機的研究重點是提高電機性能的深層次研究，以爭取在超聲波電機的研究方向上獲得根本性的突破。 超聲波電機及其驅(qū)動器簡介 超聲波電機的基本原理 超聲波電機的基本原理 超聲波電機就是利用超聲波頻率范圍內(nèi)的機械振動來獲得動力源的裝置，借助摩擦傳遞彈性超聲波振動以獲得動力 。 超聲波電機獲得能量的超聲波振動源又與壓電陶瓷有著密切聯(lián)系，當(dāng)對壓電陶瓷施加交變電壓時，壓電陶瓷本身或壓電陶瓷和金屬的混合體就會產(chǎn)生周期性地伸縮，即逆壓電效應(yīng)，通過這種伸縮，電機產(chǎn)生了動力。 超聲波電機的基本原理 ? 壓電效應(yīng)是一種機電能量互換的現(xiàn)象，此現(xiàn)象最早是在1880年由居里兄弟所發(fā)現(xiàn)的，他們當(dāng)時發(fā)現(xiàn)當(dāng)某些天然礦石晶體受到壓力時，由于體積的變化，在晶體表面會有微小的電荷產(chǎn)生。后來他們又發(fā)現(xiàn)當(dāng)晶體置于電場時也會造成體積上的變化，證明了這種現(xiàn)象是可逆的。從而將此效應(yīng)命名為壓電效應(yīng)，而具有壓電效應(yīng)的材料就被稱為壓電材料。 （ a）壓電材料原本形狀 （ b）正壓電效應(yīng) （ c）負壓電效應(yīng) 超聲波電機的基本原理 ? 下面以直線行波式超聲波電機為例來說明一下電機運動的基本原理 : 超聲波電機的基本原理 ? 上下兩層壓電材料產(chǎn)生的機械振動經(jīng)耦合后，定子產(chǎn)生行進波帶齒狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的振動。 超聲波電機的基本原理 ? 四條曲線由淺到深分別表示定子在不同時間下的運動狀態(tài)，顏色越深時間越晚，可以看出行波是由左向右運動的。如果分析圖中紅色齒狀結(jié)構(gòu)，其運動時按照 1234的圓圈運動，其在頂點 1位置的運動方向是從右向左的。 超聲波電機的基本原理 ? 下圖就說明了行波和動子運動方向的關(guān)系，其方向是相反的。 超聲波電機的基本原理 ? 人耳所能聽到的的聲音頻率約為 20Hz20KHZ，而當(dāng)頻率超過 20KHz以上，人耳便無法辨識，成為超聲波。對超聲波電機的壓電材料輸入電壓所產(chǎn)生的是晶體的形變，因此利用壓電材料來帶動轉(zhuǎn)子，其前進的距離相當(dāng)小，約是微米等級，因此若要此電機做長距離運動，就必須輸入超聲波的高頻電壓，使定子產(chǎn)生極高的振動頻率才能得到合適的轉(zhuǎn)速，這也正是超聲波電機的由來。 超聲波電機及其驅(qū)動器簡介 超聲波電機驅(qū)動器簡介 超聲波電機驅(qū)動器簡介 ? 下圖為 DSP控制的超聲波電機驅(qū)動原理框圖， DSP作為整個系統(tǒng)的控制單元，通過DSP產(chǎn)生滿足超聲波電機諧振頻率的高頻的方波信號，經(jīng)過前級驅(qū)動電路來控制MOSFET的開關(guān)，由此產(chǎn)生兩路高頻的方波來驅(qū)動超聲波電機。 ? 驅(qū)動器固定二相輸入
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1