实验目的基于压电叠堆驱动的非共振式压电直线电机的性能测试,压电直线电机结构使用二级放大机构,对压电叠堆的输出位移进行放大,同时该结构采用交替驱动的方式以提高驱动器定子的驱动效率。使用方波信号作为激励信号,定子驱动足通过摩擦力驱动导轨运动,对该电机的输出性能进行测试,同时得到激励电机信号的最佳频率。
图:电机结构图
实验过程:
电机定子使用螺栓固定在底座上,通过千分尺对导轨施加预紧力。非共振式压电直线电机需要两相信号驱动电机定子工作,利用信号发生器,ATA-4051高压功率放大器,磁栅尺位移传感器搭建实验平台,用来测试电机的输出性能。使用信号发生器生成方波信号,通过功率放大器放大后驱动定子工作。使用磁栅尺传感器测量导轨的运动位移,采用半物理仿真系统对数据进行采集。
图:实验系统图
实验结果:
对压电叠堆施加135V电压,通过改变频率以得到不同频率下的电机输出性能,实验结果表明,电机在70Hz频率下性能达到最优,在60V电压之后具有良好的线性度,在135V电压下速度达到最大,为5.53mm/s,先比较于其他非共振式压电直线电机,具有更大的输出速度。
实验中用到的ATA-4051高压功率放大器的参数指标:
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