[發(fā)明專利]一種直線超聲電機定子及其電激勵方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010198201.2 | 申請日： | 2020-03-19 |
| 公開（公告）號： | CN111464070B | 公開（公告）日： | 2022-11-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 曲建俊;曲華杰;溫眾普 | 申請（專利權(quán)）人： | 哈爾濱工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | H02N2/04 | 分類號： | H02N2/04;H02N2/14 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109 | 代理人： | 牟永林 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 直線 超聲 電機 定子 及其 激勵 方法 | ||
1.一種直線超聲電機定子的電激勵方法，其特征在于：所述方法結(jié)合的定子包含定子彈性體(1)和壓電陶瓷片(2)；定子彈性體(1)為金屬彈性體，定子彈性體(1)上沿長度方向切割有開口槽(1-1)，所述定子彈性體(1)被所述開口槽(1-1)分隔為驅(qū)動身(1-3)和兩個對稱的驅(qū)動腿(1-4)；兩個驅(qū)動腿(1-4)上相對的兩外側(cè)面貼有呈軸對稱的壓電陶瓷片(2)，用于激發(fā)驅(qū)動腿(1-4)局部的二階彎振模態(tài)；
驅(qū)動身(1-3)上與驅(qū)動腿(1-4)的壓電陶瓷片處于同一面的側(cè)面上貼有壓電陶瓷片(2)，用于激發(fā)定子整體的一階縱振模態(tài)，該兩個壓電陶瓷片(2)呈軸對稱布置，兩個驅(qū)動腿(1-4)的上端分別具有一個向外延伸的驅(qū)動足(1-41),兩個所述驅(qū)動足(1-41)呈軸對稱布置；所有的壓電陶瓷片(2)上涂有電極層(3)；
其特征在于：該方法包括：
1)將厚度方向極化的四片壓電陶瓷片(2)的負(fù)極面分別粘貼到定子彈性體(1)的驅(qū)動身(1-3)和驅(qū)動腿(1-4)的側(cè)面上，同時將電極層涂在相應(yīng)的壓電陶瓷片(2)上；
2)在驅(qū)動腿(1-4)上的兩個電極層(3)上分別任選兩點作為電極點并連接起來，作一個通電極，在驅(qū)動身(1-3)上的兩個電極層(3)上分別任選兩點作為電極點并連接起來，作為一個通電極，將定子彈性體作為公共地電極；
3)用相位差為π/2的兩路同頻正弦電壓信號同時激發(fā)驅(qū)動腿(1-4)局部的二階彎曲振動和定子整體的一階縱向振動，使定子上的兩個驅(qū)動足(1-41)合成出在時間上相互具有π/2相位差的旋轉(zhuǎn)方向相反的橢圓運動，以實現(xiàn)驅(qū)動動子在一個方向上的運動；
4)用相位差為負(fù)π/2的兩路同頻正弦電壓信號同時激發(fā)驅(qū)動腿(1-4)局部的二階彎曲振動和定子整體的一階縱向振動，使定子上的兩個驅(qū)動足(1-41)合成出在時間上相互具有負(fù)π/2相位差的旋轉(zhuǎn)方向相反的橢圓運動，以實現(xiàn)驅(qū)動動子與步驟3)相反方向的運動。
2.一種直線超聲電機定子的電激勵方法，其特征在于：所述方法結(jié)合的定子的本體為壓電陶瓷材料，本體上沿長度方向切割有開口槽(1-1)，所述本體被所述開口槽(1-1)分隔為驅(qū)動身(1-3)和兩個對稱的驅(qū)動腿(1-4)；兩個驅(qū)動腿(1-4)的上端分別具有一個向外延伸的驅(qū)動足(1-41)，兩個所述驅(qū)動足(1-41)呈軸對稱布置，驅(qū)動身(1-3)上相對的兩外側(cè)面上涂有電極層(3)，兩個驅(qū)動腿(1-4)上相對的兩外側(cè)面上涂有電極層(3)；
該方法包括：
1)壓電陶瓷定子在厚度方向的極化，將整個壓電陶瓷材料定子在長度方向的每個寬側(cè)面分成三個區(qū)域：驅(qū)動腿區(qū)、驅(qū)動身區(qū)以及固定區(qū)，在一個寬側(cè)面：在驅(qū)動身區(qū)上涂電極層，并設(shè)置電極點作為一個通電極，在驅(qū)動腿區(qū)上涂電極層(3)，并分別設(shè)置兩個電極點，并將該兩個電極點連通，作為另一個通電極；在另一個寬側(cè)面，在驅(qū)動身區(qū)上涂電極層(3)，在驅(qū)動腿區(qū)上涂電極層(3)，并將該兩區(qū)連接作為公共地電極；
2)用相位差為π/2的兩路同頻正弦電壓信號同時激發(fā)驅(qū)動腿(1-4)局部的二階彎曲振動和定子整體的一階縱向振動，使定子上的兩個驅(qū)動足(1-41)合成出在時間上相互具有π/2相位差的旋轉(zhuǎn)方向相反的橢圓運動，以實現(xiàn)驅(qū)動動子在一個方向上的運動；
3)用相位差為負(fù)π/2的兩路同頻正弦電壓信號同時激發(fā)驅(qū)動腿(1-4)局部的二階彎曲振動和定子整體的一階縱向振動，使定子上的兩個驅(qū)動足(1-41)合成出在時間上相互具有負(fù)π/2相位差的旋轉(zhuǎn)方向相反的橢圓運動，以實現(xiàn)驅(qū)動動子與步驟2)相反方向的運動。
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