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电磁超声复合式电动机及其控制方法技术

技术编号:5181431 阅读:186 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
电磁超声复合式电动机及其控制方法,该电动机包括:基板,其上设有一开孔;超声波电动机固定在基板一端面上,超声波电动机的输出轴从基板上的开孔中伸出;步进电机的外壳固定在基板另一端面上,外壳内设有机座,机座的一端与超声波电动机的输出轴固定连接,步进电机的转轴从机座的另一端伸出机座和外壳带动负载,所述机座和外壳之间安装有为步进电机供电的电刷。驱动负载时,控制的前段及中段采用步进电机驱动负载,超声波电动机不动,在控制末段切换为超声波电动机驱动,带动步进电机转动驱动。这样在前中段利用步进电机提高控制效率,减少超声波电动机运行时间,末段切换后,控制精度仍由超声波电动机决定,具有优良的控制性能和精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动机和它的控制方法,具体的说,涉及一种电磁超声复合式的 电动机及其控制方法。
技术介绍
超声波电动机(USM)是近年发展起来的一种新型电机,它利用压电陶瓷的逆压电 效应在定子上产生超声振动,通过与转子的摩擦耦合传递驱动力。由于其具有转速低、转矩 大、定位精度高、功率密度大、无电磁干扰等优越特性,所以在航空航天、机器人、精密仪器 等领域得到广泛应用。但由于通过与转子的摩擦耦合传递驱动力,所以寿命都不长,一般有 效工作时间少于2000小时,使超声波电动机在连续运行的高精度控制系统中使用受到限 制。因此,为真正使超声波电动机成为广泛使用的高精度控制电机,须有效提高电机的有效 工作时间。步进电机作为执行元件,广泛应用在各种自动化控制系统中。在普通驱动控制方 式下,步进电机在控制精度、速度变化范围、低速性能方面都不能完美适应现代精密定位及 加工的要求。以提高电机定位精度及改善电机运行性能为目的的细分驱动技术能使步进电 机达到很高的定位精度,但采用步进电机细分驱动电路,使系统的复杂程度增加,且细分后 的步进电机驱动精度还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等因素,细分数越大,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
电磁超声复合式电动机,包括超声波电动机和步进电机;其特征是,包括基板,其上设有一开孔;所述的超声波电动机固定于基板一端面上,超声波电动机的输出轴从基板上的开孔中伸出;所述的步进电机的外壳固定于基板另一端面上,外壳内设有机座,机座的一端与超声波电动机的输出轴固定连接,步进电机的转轴从机座的另一端伸出机座和外壳带动负载,所述机座和外壳之间安装有为步进电机供电的电刷。2.如权利要求1所述的电磁超声复合式电动机,其特征是,所述机座安装在外壳中,由 前端盖、后端盖和圆周形侧壁围成封闭腔体,所述前端盖上设有开孔,所述后端盖与超声波 电动机的输出轴固定连接,侧壁与外壳之间连接有电刷;所述转轴的一端从机座前端盖和 外壳上的开孔伸出带动负载,另一端通过轴承连接机座后端盖;所述步进电机还包括定子,包括固定在机座侧壁上的定子铁心,以及嵌于定子铁心上的定子绕组;转子,位于定子铁心内侧同心固定于步进电机的转轴上。3.如权利要求1所述的电磁超声复合式电动机,其特征是,所述超声波电动机包括机壳,固定于基板一端面上;定子,安装在机壳中,包括一固定于基板上的压电陶瓷环和固定于压电陶瓷环上的弹 性环,所述压电陶瓷环沿厚度方向极化并由正余弦二相超声波电源供电;转子,其一端固定于输出轴上并通过一预应力弹簧连接一固定于输出轴上的预应力螺 帽,另一端在预应力弹簧的作用下抵靠所述弹性环。4.如权利要求1或2或3所述的电磁超声复合式电动机,其特征是,所述步进电机的外 壳上固定有光电式编码器,转轴上固定有与光电式编码器相配合的编码圆光栅。5.如权利要求2或3所述的电磁超声复合式电动机,其特征是,所述步进电机的机座侧 壁上安装有滑环基套,滑环基套上固定有滑环,所述外壳上开设有电刷调节孔,所述电刷一 端通过一预应力弹簧和一与预应力弹簧连接的预应力螺丝固定于电刷调节孔,电刷另一端 与滑环滑动连接。6.如权利要求5所述的电磁超声复合式电动...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯浩华亮丁立军顾菊平
申请(专利权)人:嘉兴学院
类型:发明
国别省市:33

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