文档介绍：中图分类号:TM356 论文编号:1028701 13-S106
学科分类号:080104

硕士学位论文

双足驱动压电直线电机研究

研究生姓名刘伟华
学科、专业工程力学
研究方向超声电机研究
指导教师黄卫清教授

南京航空航天大学
研究生院航空宇航学院
二О一二年十二月
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
The Graduate School
College of Aerospace Engineering

Research on Piezoelectric Linear Motor
Using Double Feet

A Thesis in
Engineering Mechanics

by
Liu Weihua
Advised by
Prof. Huang Weiqing

Submitted in Partial Fulfillment

of the Requirements

for the Degree of

Master of Engineering

December, 2012
承诺书

本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进
行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致
谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成
果,也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位
或证书而使用过的材料。
本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部
分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描
等复制手段保存、汇编学位论文。
(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)

作者签名:
日期:
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
压电直线电机通过摩擦耦合的方式将压电陶瓷微米级的往复振动转化为动子单向运动,具
有断电自锁、可直接推动负载、精度高、响应快等特点,在精密定位、光纤焊接、医疗设备、
武器装备和航空航天领域有着广阔的应用前景。
本研究基于叠层压电陶瓷,设计了一种含双作动单元的压电直线电机。该电机可根据不同
场合的需要在多种模式下运行:直动模式、惯性步进模式、连续作动模式和双足交替作动模式,
同时具备高精度、快响应和大行程的特点。研究内容如下:
概述了压电直线电机的研究现状,总结了现有设计的特点;介绍了叠层压电陶瓷的特性和
使用方法,为电机的设计提供了依据。
设计了双足驱动压电直线电机的结构并制作了样机。对样机在惯性步进模式和连续作动模
式下进行了实验研究。惯性步进模式下,在频率 5Hz 下实现步距 2μm;连续作动模式下,在
两路相位差 90°的正弦信号下,输出速度 ,推力为。
改进了双足驱动压电直线电机的结构并制作了样机。对样机在直动模式和双足交替作动模
式下进行了实验研究。直动模式下电机的最小分辨率可以实现 12nm;电机可以实现双足交替作
动模式。
为研究双驱