[发明专利]一种转速转矩可变的压电电机及其使用方法有效
申请号: | 201810619146.2 | 申请日: | 2018-06-15 |
公开(公告)号: | CN108880323B | 公开(公告)日: | 2019-08-06 |
发明(设计)人: | 郑伟;周景亮;余罗兼;彭晋民;黄伟彬 | 申请(专利权)人: | 福建工程学院 |
主分类号: | H02N2/12 | 分类号: | H02N2/12;H02N2/14 |
代理公司: | 北京市商泰律师事务所 11255 | 代理人: | 王晓彬 |
地址: | 350118 福*** | 国省代码: | 福建;35 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 驱动足 驱动器 压电电机 定子座 驱动件 驱动频率 转矩 周向均匀布置 低速大扭矩 圆环状定子 驱动 转子 长度不等 长度相等 电磁电机 电磁污染 高度不等 可旋转的 输出力矩 输出转速 转速可变 转速转矩 可变的 重量比 压电 机具 输出 | ||
1.一种转矩及转速可变的压电电机,包括圆环状定子座,定子座包括第一端面和第二端面,定子座中部设有可旋转的转子,定子座第二端面设有驱动件,驱动件通过驱动器驱动,其特征在于,所述驱动件包括多组长度不等的驱动足,任一组驱动足数量不少于两个且长度相等,同一组各驱动足沿第二端面周向均匀布置;所述驱动器驱动不同组驱动足的驱动频率不同;任一所述驱动足均包括矩形定子弹性体,定子弹性体平行于转子长度方向,且定子弹性体一端与所述第二端面连接,另一端内侧面设有驱动头;定子弹性体靠近定子座一端设有第一压电陶瓷和第二压电陶瓷,第一压电陶瓷黏贴在定子弹性体的外侧面,用于驱使定子弹性体沿转子半径的方向摆动,第二压电陶瓷黏贴在定子弹性体外侧面的相邻面,用于驱使定子弹性体沿垂直于转子半径的方向摆动;第一压电陶瓷和第二压电陶瓷均通过导线与所述驱动器连接;所述不同组驱动足的定子弹性体长度不等;由于第一压电陶瓷、第二压电陶瓷黏贴位置差90度,通电激励的相位差90度,则驱动足则合成椭圆运动,该运动通过驱动足与转子接触,通过摩擦力驱动转子运动。
2.如权利要求1所述的一种转矩及转速可变的压电电机,其特征在于,所述驱动件的驱动足组数为五组,每组的驱动足数量为两个。
3.一种如权利要求1所述的转矩及转速可变的压电电机的使用方法,其特征在于,方法包括:
1)选择符合转子转速的驱动件
引入转子转速v的计算公式
v=f*Xqn*60/2*3*π*r
其中,f为驱动器驱动频率;Xqn为各驱动足沿垂直于转子半径的方向摆动的幅度,q为组数,n为任一驱动组的驱动足数量;转子半径r;
根据驱动频率、转子半径、沿垂直于转子半径方向摆动幅度以及所需转子转速,计算得到输出转速所需的驱动频率f,由于驱动不同组驱动足的频率不同,则可以确定符合该驱动频率f的驱动足;
2)选择输出转子转矩的驱动足数量
引入转子转矩计算公式
M=(λq1+λq2+……+λqn)*Fq*0.02
其中,λqn为各组驱动足的驱动头与转子间的摩擦系数;Fq为各组驱动足沿转子半径方向摆动时,与转子接触产生的正压力;
根据摩擦系数、正压力以及所需转子转矩,计算得到输出转矩所需的驱动足数量。
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