[发明专利]一种超声电机性能可调的多重激励方法

权利要求书

1.一种超声电机性能可调的多重激励方法，其特征在于：所述多重激励方法包括以下步骤：

步骤一：通过有限元软件ANSYS对初步确定的电机结构进行模态仿真，以优化电机的结构尺寸，并确定电机正常工作能选择的共振模态；

步骤二：通过有限元软件ANSYS，根据步骤一确定的电机尺寸进行谐响应仿真，得到电机所有可用的激励方法以及在各种激励方式下电机驱动点的输出位移；

步骤三：将电机中的各个激励元件中的每一个激励部件都分成多个分区，以进一步实现电机性能的可调，并得到每一个激励部件在不同分区施加激励电压时，电机驱动点的输出位移；

步骤四：根据步骤二和步骤三的结果，建立不同激励方式与电机驱动点的输出位移的关系；

步骤五：根据步骤一到步骤四的仿真结果，加工样机，并对样机进行实验，验证步骤四得到的不同激励方式与电机驱动点的输出位移的关系；

步骤六：在样机的驱动控制系统中储存步骤五得到的不同激励方式与电机驱动点的输出位移的关系，以根据实际的应用需求选择合适的激励方式。

2.根据权利要求1所述的一种超声电机性能可调的多重激励方法，其特征在于：所述步骤二中的电机包括两组压电激励元件，所述激励方法包括单相激励方式和双相激励方式。

3.根据权利要求2所述的一种超声电机性能可调的多重激励方法，其特征在于：所述单相激励方式包括在任意一组压电激励元件的第一陶瓷片上施加正弦激励电压；或者在任意一组压电激励元件的第二陶瓷片上施加正弦激励电压；或者在两组压电激励元件的第一陶瓷片上施加正弦激励电压；或者在两组压电激励元件的第二陶瓷片上施加正弦激励电压；或者在任意三片压电陶瓷片上同时施加单相激励电压。

4.根据权利要求3所述的一种超声电机性能可调的多重激励方法，其特征在于：所述双相激励方式包括在任意一组压电陶瓷片上施加两相相位差为90度的正弦激励电压和在两组压电陶瓷片上同时施加两相相位差为90度的正弦激励电压。

5.根据权利要求3或4所述的一种超声电机性能可调的多重激励方法，其特征在于：所述电机的定子包括外壁被切割成八个面的金属基体管和两组粘贴在所述金属基体的外表面上的压电陶瓷片复合而成，所述压电陶瓷片的极化方向被设置为沿着定子金属基体管的外法线方向；所述压电陶瓷片表面镀有沿厚度方向均匀分布的电极，并且金属基体表面粘贴的压电陶瓷片均有多个分区，以进一步实现电机性能的可调。

6.如权利要求5所述的一种超声电机性能可调的多重激励方法，其特征在于：所述分区数为四。

7.如权利要求6所述的一种超声电机性能可调的多重激励方法，其特征在于：所述电机的定子工作在共振状态，并且其工作模态可选。

8.如权利要求7所述的一种超声电机性能可调的多重激励方法，其特征在于：所述工作模态为两个二阶面内弯曲振动模态或两个一阶面外弯曲振动模态。