【摘 要】
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同传统的电磁驱动器比,压电驱动器具有结构小、低速大转矩、安装便利、无电磁干扰等特点.文中提出了一款新型叠层压电陶瓷驱动器,可以基于行波和驻波两种不同的振动模式,采用
【机 构】
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北京航空航天大学 机械工程及自动化学院，北京 100083
【出 处】
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第五届全国振动利用工程学术会议暨第四次全国超声电机技术研讨会
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同传统的电磁驱动器比,压电驱动器具有结构小、低速大转矩、安装便利、无电磁干扰等特点.文中提出了一款新型叠层压电陶瓷驱动器,可以基于行波和驻波两种不同的振动模式,采用独特的三齿或六齿定子和圆锥面转子结构,利用定子与转子之间的“粘滑作用”,驱动主轴作旋转运动.采用银-钯内电极与多元系硬性压电介质材料低温共烧获得的多层压电陶瓷,外径12.7mm,内径6mm,总厚度为2mm,含5～7层压电介质层,采用多分区电学并联设计并沿厚度方向极化,陶瓷结构集成化度高.叠层压电陶瓷在室温25℃条件下的电性能:压电系数d33为1900pC/N、介质损耗tanδ为0.011、分区电容为3.94nF.在分析了电机的工作原理及设计原则的基础上,推导了定子顶端质点的运动轨迹.利用Ansys仿真分析了驱动器的工作模态,验证了理论分析的正确性.对设计制作的原理样机进行了模态实验和机械特性测试,实验表明,在输入电压峰-峰值为20V的条件下,驱动器的最大空载转速超过350r/m,堵转力矩大于2mN·m.该类型压电驱动器在工程尺寸要求小,驱动电压要求低的微机电系统中有重要的应用潜力.
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