计量学报

作者：岳志涵,潘巧生,陶圣至,商静怡,李晓杰

单位：合肥工业大学仪器科学与光电工程学院测量理论与精密仪器安徽省重点实验室,安徽 合肥 230009

关键词：计量学; 压电电机; 跨尺度驱动; 箝位机构; 正弦驱动

基金：国家自然科学基金 (52175533);中央高校基本科研业务费(PA2021KCPY0049);安徽省重点研发计划(202104h04020025);大学生创新创业计划项目(S202110359317、X202110359361)

针对传统箝位式压电电机在谐振态下工作时,方波振动的箝位部分结构设计复杂问题,提出一种新型箝位式压电电机。该电机箝位部分与驱动部分均由同频正弦电压驱动实现正弦振动,通过定子对动子的箝位接触,实现动子单向输出运动。相较于传统箝位式压电电机和超声电机,该电机的定子结构设计无需采用模态简并,结构设计难度降低。利用有限元仿真确定定、动子结构参数,制造样机并搭建实验平台。对箝位部分分别采用正弦波与方波做激励,再对驱动部分进行波形对比,表明正弦波亦能达到预期效果。实验结果表明:准静态时,激励电压频率为250Hz、电压峰峰值Vp-p为10V时,步进距离为0.5μm,步进速度0.13mm/s;谐振态时,激励电压频率为540Hz、电压峰峰值Vp-p为70V时,步进距离为32μm,步进速度16.9mm/s;该电机可兼顾低频高分辨率和高频高速输出以实现跨尺度工作。

来源：2022年第8期

《计量学报》期刊编辑部

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