[发明专利]惯性式中型结构的直线压电电机及其控制方法有效
申请号: | 201410728419.9 | 申请日: | 2014-12-05 |
公开(公告)号: | CN104716864B | 公开(公告)日: | 2017-01-11 |
发明(设计)人: | 赵淳生;皮奥特尔·瓦西尔耶夫;孙梦馨;杨颖;王亮;王寅;谢尔盖·鲍罗廷;达柳斯·马泽卡 | 申请(专利权)人: | 南京航空航天大学 |
主分类号: | H02N2/02 | 分类号: | H02N2/02;H02N2/06 |
代理公司: | 南京经纬专利商标代理有限公司32200 | 代理人: | 彭英 |
地址: | 210016 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 惯性 中型 结构 直线 压电 电机 及其 控制 方法 | ||
1.一种惯性式中型结构的直线压电电机,包括动子以及压电复合振子,其特征在于,所述的压电复合振子包括定子以及压电陶瓷片;动子呈杆状,而定子呈环形设置,所述环形定子包括两块相互平行设置的横板,分别为第一横板、第二横板,所述的第一横板、第二横板的同侧端部之间均通过一弹片连接,且第一横板的中部位置开设有一个与动子外圆面匹配的导向孔,而第二横板则通过中部位置所开设的纵向切缝分割成两块相对设置的陶瓷片安装板,每一块陶瓷片安装板的外侧表面均粘接有一片压电陶瓷片,且两块陶瓷片安装板的切面在中部位置均开设有一个内凹的弧形定子夹持槽,该弧形定子夹持槽的弧面与动子的外圆面相适配;所述动子穿过导向孔设置,并通过两块陶瓷片安装板上的弧形定子夹持槽夹持;每一片压电陶瓷片均与相应的激励电源连接。
2.根据权利要求1所述惯性式中型结构的直线压电电机,其特征在于,两块陶瓷片安装板上所粘接的压电陶瓷片的极化方向、作动方向一致。
3.根据权利要求1或2所述惯性式中型结构的直线压电电机,其特征在于,弹片包括片状主体以及连接在片状主体两端的弧形衔接片。
4.根据权利要求3所述惯性式中型结构的直线压电电机,其特征在于,所述弹片为金属材质。
5.根据权利要求4所述惯性式中型结构的直线压电电机,其特征在于,所述激励电源为慢升快降的三角波电压信号;该三角波电压信号在0至 的一个周期内分为两个过程,其中0至为上升信号段,至为下降信号段,并且。
6.一种权利要求1所述惯性式中型结构的直线压电电机的控制方法,其特征在于,将两块陶瓷片安装板上所粘接的压电陶瓷片分别与同频、同向、同型的三角波激励信号连接;当给两块陶瓷片安装板上所粘接的压电陶瓷片施加慢升电信号时,激励压电复合振子产生弯曲模态,并选择陶瓷片安装板的面外二阶弯振作为工作模态,此时压电复合振子在弧形定子夹持槽处对动子施加夹持力,压电复合振子将锁住并抱紧圆杆,圆杆由于摩擦力作用将会随着压电复合振子的向前弯曲而向前直线运动;而当慢升电信号施加到最大值时,瞬间转换为快降电信号,压电复合振子将快速从弯曲状态恢复至原来的平衡位置,此时,动子在自身惯性力的作用下,继续保持向前直线运动,以克服压电复合振子返回运动而产生的摩擦力;当快降电信号快速回复至0,下一个周期的慢升电信号又开始激励,重复上述的激励过程,动子始终保持向前的直线运动。
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