一种压电调速电机及其驱动控制方法技术

本发明专利技术公开了一种压电调速电机及其驱动控制方法，涉及压电材料应用领域，所述压电调速电机包括定子、转子、预压力机构、供电滑环和输出轴；利用压电陶瓷片各激励出一列行波，两列行波通过所述定子、所述转子的摩擦接触表面相接触，所述定子通过摩擦力驱动所述转子运转；所述驱动控制方法包括调整所述定子、所述转子上激励信号的电压、频率和两相信号的相位差，获得转速小于1rpm的驱动效果并实现调速功能。本发明专利技术使压电电机获得了超低速度运行兼具带负载能力的特点。通过在定子、转子上产生同向传播的行波的方法，使得定子、转子上相接触的驱动点切向振动速度相近，从而获得超低速驱动特性，并具有良好的载荷能力和宽泛的调速能力。

A piezoelectric adjustable speed motor and its driving control method

【技术实现步骤摘要】
一种压电调速电机及其驱动控制方法
本专利技术属于压电材料应用领域，涉及振动利用、压电材料应用，尤其是涉及一种压电调速电机及其驱动控制方法。
技术介绍
压电电机工作在超声频段时又叫做超声电机或者超声波电机。按照工作模式，压电电机分为行波型、摇头型、纵扭型和钳位式等多种类型。环形行波型压电电机具有工作稳定性好、低速大扭矩、静音、本体无磁等特点。日本新生电机株式会社已经将行波型压电电机产品化，国内类似的改进型专利也有很多，如CN201810993238.7等。该类电机已经应用在光学变焦等光学设备、核磁共振等医疗设备、微卫星/月球车等航空航天设备、导航制导等国防领域和静音窗帘等各种民用领域中等，其凭借其本身特点，未来会具有更广阔的应用前景。行波型压电电机总的来说是一种低速电机，低速特性较好(10rpm-1rpm)，但这是相对于电磁电机来说的，针对目标跟踪等更精细的低速特性需求(如1rpm以下时)，此类电机常规的驱动和调速方式和调速范围仍不能满足实际需求。我们不妨把1rpm以下叫做超低速。行波型压电电机的调速手段有调频、调幅和调相位差。调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电调速电机及其驱动控制方法，其特征在于，所述压电调速电机包括定子、转子、预压力机构、供电滑环和输出轴；所述定子、所述转子上粘贴有压电陶瓷片，利用所述压电陶瓷片各激励出一列行波，两列行波通过所述定子、所述转子的摩擦接触表面相接触，所述定子通过摩擦力驱动所述转子运转；/n所述驱动控制方法包括调整所述定子、所述转子上激励信号的电压、频率和两相信号的相位差，获得转速小于1rpm的驱动效果并实现调速功能。/n

【技术特征摘要】
1.一种压电调速电机及其驱动控制方法，其特征在于，所述压电调速电机包括定子、转子、预压力机构、供电滑环和输出轴；所述定子、所述转子上粘贴有压电陶瓷片，利用所述压电陶瓷片各激励出一列行波，两列行波通过所述定子、所述转子的摩擦接触表面相接触，所述定子通过摩擦力驱动所述转子运转；
所述驱动控制方法包括调整所述定子、所述转子上激励信号的电压、频率和两相信号的相位差，获得转速小于1rpm的驱动效果并实现调速功能。


2.如权利要求1所述的压电调速电机及其驱动控制方法，其特征在于，所述压电调速电机包括单独驱动的所述定子和所述转子；所述定子、所述转子的工作驱动频率可以相同，也可以不同；所述定子、所述转子的一周包含的振动波数可以相同，也可以不同。


3.如权利要求1所述的压电调速电机及其驱动控制方法，其特征在于，所述定子、所述转子在驱动转速为10rpm-1rpm或小于1rpm时，所述定子、所述转子的上行波的传播方向相同。


4.如权利要求1所述的压电调速电机及其驱动控制方法，其特征在于，所述驱动控制方法为：保持所述定子的额定驱动电压、频率和两相相位差不变，在所述转子上施加额定的驱动信号，当所述定子、所述转子上的波同向传播时，所述转子实现转速接近于零的低速驱动；当所述定子、所述转子上的波反向传播时，所述转子的转速是常规单定子电机参数的二倍。


5.如权利要求1所述的压电调速电机及其驱动控制方法，其特征在于，所述驱动控制方法为：保持所述定子的额定驱动电压、频率和两相相位差不变，保持所述转子两相驱动信号的频率和相位差不变，通过调整所述转子的驱动电压，达到调速的目的：当所述定子、所述转子上的波同向传播时，所述转子的转数随所述转子的驱动电压的减小而上升；当所述定子、所述转子上的波反向传播时，所述转子...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹿存跃，方成，易超，权令伟，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31