考虑摩擦系数修正的径向驻波型超声波电机转矩转速特性的计算方法技术

本发明专利技术公开了考虑摩擦系数修正的径向驻波型超声波电机转矩转速特性的计算方法，包括：根据径向驻波型超声波电机的基本参数和预设的转子转速N的值，计算与转子转速N相对应的电机输出转矩T

【技术实现步骤摘要】
考虑摩擦系数修正的径向驻波型超声波电机转矩转速特性的计算方法


[0001]本专利技术涉及考虑摩擦系数修正的径向驻波型超声波电机转矩转速特性的计算方法，属于超声波电机


技术介绍

[0002]超声波电机结构设计灵活多变，利用不同的振动模态可以构造出各种不同的电机结构。迄今为止，已有各种不同类型的超声波电机被提出，如行波型、驻波型、模态转换型等。
[0003]行波型和驻波型是两种最主要的超声波电机类型。行波超声波电机与驻波超声波电机的接触机理不同。在行波超声波电机中，定转子处于连续接触状态，定转子之间的接触区域随定子波峰的变化而变化。相反，在驻波超声波电机中，定子和转子处于间歇接触状态，其接触面积较小且在定子上接触区域相对固定。在对驻波型超声波电机的研究中，以采用板式弯曲振动的驻波型超声波电机较为常见，且运动形式以直线运动为主，而对采用径向伸缩振动的驻波型超声波电机的研究较少。
[0004]目前对径向驻波型超声波电机转矩转速特性的计算，常基于库伦摩擦定律，认为摩擦系数为常数。而实际上，定转子间的摩擦力受到接触面粗糙程度、预压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.径向驻波型超声波电机转矩转速特性的计算方法，其特征在于，包括：确定径向驻波型超声波电机的基本参数，基于径向驻波型超声波电机的基本参数和预设的转子转速N的值，计算与转子转速N相对应的电机输出转矩T
load
；判断与转子转速N相对应的电机输出转矩T
load
的大小，若与转子转速N相对应的电机输出转矩T
load
＞0，重置转子转速N的值并计算与转子转速N相对应的电机输出转矩T
load
，若与转子转速N相对应的电机输出转矩T
load
≤0，结束计算；根据计算过程中所有转子转速N及其相对应的电机输出转矩T
load
，确定径向驻波型超声波电机的转矩转速特性；所述径向驻波型超声波电机的基本参数包括弹性叶片与转子间的摩擦系数μ
d
、摩擦修正系数ε。2.根据权利要求1所述的径向驻波型超声波电机转矩转速特性的计算方法，其特征在于，与转子转速N相对应的电机输出转矩T
load
通过以下公式计算得到：式(1)中，sgn为符号函数，表示为：式(1)中，n为弹性叶片的数量，r为转子的内半径，T为驱动电源的周期，μ
d
为弹性叶片与转子间的摩擦系数，ε为摩擦修正系数，F
p
为使弹性叶片产生形变的压力，α为弹性叶片形变后与定子径向的夹角；式(1)和式(2)中，V
m
为弹性叶片的切向速度幅值，ω为定子振动的角频率，V
r
为转子的切向线速度，t为时间。3.根据权利要求2所述的径向驻波型超声波电机转矩转速特性的计算方法，其特征在于，转子的切向线速度V
m
通过以下公式计算得到：式(3)中，A为定子一阶径向振动的振幅，β为弹性叶片的安装倾斜角，ω为定子振动的角频率，通过以下公式计算得到：式(4)中，T为驱动电源的周期；式(3)中，为弹性叶片产生形变的弯曲角，通过以下公式计算得到：式(5)中，β为弹性叶片的安装倾斜角，r为转子的内半径，l为弹性叶片的长度，r1为定子的外半径；
式(3)中，α为弹性叶片形变后与定子径向的夹角，通过以下公式计算得到：式(6)中，r为转子的内半径，l为弹性叶片的长度，r1为定子的外半径。4.根据权利要求3所述的径向驻波型超声波电机转矩转速特性的计算方法，其特征在于，使弹性叶片产生形变的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋春容，任香亭，陆旦宏，郝思鹏，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：