[發(fā)明專利]超聲波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路及調(diào)速方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010464529.4
• 申請(qǐng)日: 2020-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN112152505B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃伯超;徐浩桐;許諾;王三舟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京機(jī)械設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): H02N2/00
• 分類號(hào): H02N2/00
• 代理公司: 北京云科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11483
• 代理人: 張飆

本發(fā)明公開了一種超聲波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路及調(diào)速方法，屬于驅(qū)動(dòng)電路技術(shù)領(lǐng)域。所述驅(qū)動(dòng)電路包括：直流電壓源、控制器和至少一組驅(qū)動(dòng)組件，驅(qū)動(dòng)組件包括電子開關(guān)和驅(qū)動(dòng)電感，電子開關(guān)的控制端與控制器相連接，電子開關(guān)的第一連接端連接至直流電壓源的輸出端，電子開關(guān)的第二連接端用于與超聲波電機(jī)相連接，電子開關(guān)的第三連接端端通過驅(qū)動(dòng)電感接地；其中，電子開關(guān)接收高電平控制信號(hào)時(shí)，電子開關(guān)內(nèi)部第三連接端與第一連接端連接，第三連接端與第一連接端斷開；電子開關(guān)的控制端接收低電平控制信號(hào)時(shí)，電子開關(guān)內(nèi)部第三連接端與第一連接端斷開，第三連接端與第一連接端連接，達(dá)到了超聲波電機(jī)的速度可調(diào)的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超聲波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路及調(diào)速方法。

背景技術(shù)

超聲波電機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡單緊湊、易于微型化、響應(yīng)制動(dòng)快、斷電自鎖、控制特性好、定位精度高、無磁且不受磁場(chǎng)影響、低速大扭矩、噪聲小等一系列優(yōu)點(diǎn)，已在航空、航天、醫(yī)療、機(jī)器人、精密儀器儀表等高新技術(shù)領(lǐng)域顯現(xiàn)處廣闊的應(yīng)用前景和使用價(jià)值。

超聲波電機(jī)有三種調(diào)速策略，分別為調(diào)頻、調(diào)相位差和調(diào)壓三種原理，超聲波電機(jī)的調(diào)速是超聲波電機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中超聲波電機(jī)的調(diào)速的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種超聲波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路及調(diào)速方法。所述技術(shù)方案如下：

第一方面，提供了一種超聲波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，包括：直流電壓源、控制器和至少一組驅(qū)動(dòng)組件，每組驅(qū)動(dòng)組件與控制器的一個(gè)輸出接口相對(duì)應(yīng)，所述驅(qū)動(dòng)組件包括電子開關(guān)和驅(qū)動(dòng)電感，所述電子開關(guān)的控制端與其對(duì)應(yīng)的輸出接口相連接，所述電子開關(guān)的第一連接端連接至所述直流電壓源的輸出端，所述電子開關(guān)的第二連接端用于與超聲波電機(jī)相連接，所述電子開關(guān)的第三連接端端通過所述驅(qū)動(dòng)電感接地；其中，所述電子開關(guān)的控制端接收高電平控制信號(hào)時(shí)，所述電子開關(guān)內(nèi)部所述第三連接端與所述第一連接端連接，第三連接端與所述第二連接端斷開；所述電子開關(guān)的控制端接收低電平控制信號(hào)時(shí)，所述電子開關(guān)內(nèi)部所述第三連接端與所述第一連接端斷開，第三連接端與所述第二連接端連接。

可選的，所述驅(qū)動(dòng)電路包括兩組驅(qū)動(dòng)組件且分別為第一驅(qū)動(dòng)組件和第二驅(qū)動(dòng)組件，所述控制器包括第一輸出接口和第二輸出接口，其中：所述第一驅(qū)動(dòng)組件內(nèi)電子開關(guān)的控制端與所述第一輸出接口電連接，所述第一驅(qū)動(dòng)組件內(nèi)電子開關(guān)的第二連接端用于與所述超聲波電機(jī)的第一相相連接；所述第二驅(qū)動(dòng)組件內(nèi)電子開關(guān)的控制端與所述第二輸出接口電連接，所述第二驅(qū)動(dòng)組件內(nèi)電子開關(guān)的第二連接端用于與所述超聲波電機(jī)的第二相相連接。

可選的，所述控制器通過其第一輸出接口向所述第一驅(qū)動(dòng)組件內(nèi)電子開關(guān)提供的第一脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，所述控制器通過其第二輸出接口向所述第二驅(qū)動(dòng)組件內(nèi)電子開關(guān)提供的第二脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，所述第一脈沖寬度調(diào)制信號(hào)與所述第二脈沖寬度調(diào)制信號(hào)同頻且占空比相同。

第二方面，提供了一種超聲波電機(jī)的調(diào)速方法，應(yīng)用于第一方面以及第一方面任一可選實(shí)施方式所涉及的驅(qū)動(dòng)電路，所述方法包括：向待調(diào)速超聲波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)組件內(nèi)電子開關(guān)的控制端輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)；增大或減小所述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的占空比，以調(diào)整所述待調(diào)速超聲波電機(jī)的速度。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

通過提供一種驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路有兩個(gè)工作模式：直流電壓源給電感充電；電感放電，與超聲波電機(jī)形成LCR振蕩實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)，不再采用變壓器減小了驅(qū)動(dòng)電路的電路復(fù)雜度以及體積；同時(shí)通過控制這兩個(gè)工作模式的時(shí)長可實(shí)現(xiàn)超聲波電機(jī)的速度調(diào)整；解決了現(xiàn)有技術(shù)中超聲波電機(jī)的調(diào)速問題；達(dá)到了實(shí)現(xiàn)超聲波電機(jī)調(diào)速控制的效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。