超聲波電動機驅動技術研究.pdf

1、超聲波電動機是一種新穎的驅動元件,這種電機具有電磁感應電機不具有的優(yōu)勢,所以超聲波電動機目前已經應用在很多工業(yè)領域。超聲波電動機的驅動系統(tǒng)的優(yōu)劣在一定范圍內決定了超聲波電機的運行特性,因此對超聲波電機驅動技術的研究是十分之重要的。
　　本文首先概述了超聲波電動機的發(fā)展歷程以及國內外對超聲波電動機驅動技術的研究和應用現(xiàn)狀,提出了超聲波電機的驅動技術難點。通過對壓電振子結構和定子振動機理的剖析,分析了超聲波電動機的運行機理。介紹了電機

2、定子等效電路模型的建模方法,通過實驗的方法將電機定子等效模型的各個參數(shù)計算得出。
　　其次,針對驅動系統(tǒng)的主要構成環(huán)節(jié)、逆變電路和阻抗匹配電路,對四種功率逆變電路拓撲結構進行仿真分析,認為相對優(yōu)化的方法是半橋逆變電路。通過仿真分析得出較為理想的匹配方法為電感電容匹配方法。
　　再次,針對開關脈沖信號的方式,用Verilog語言編寫程序生成了對稱開關脈沖驅動信號波形,產生的信號可以用于驅動全橋逆變器。提出了利用直流斬波電路完成

3、調幅調速的方案,并進行仿真了驗證。同時,對脈沖信號中特有的高次諧波,進行了對驅動性能影響的分析,提出了采用SPWM或SHEPWM信號以便于減小高次諧波的影響。
　　最后采用線性驅動方法,完成了對超聲波電機的調速特性的測量。通過電機的速度特性曲線分析得到了如下結論:僅僅使驅動信號的波形優(yōu)化并不足以得到理想的驅動效果。進行了開關脈沖信號驅動實驗,驅動信號分別采用50％占空比方波和SHEPWM波,總結出SHEPWM具有更好的抑制高次諧波