双定子单转子超声电机转子结构的优化设计
双定子单转子型超声电机的数学建模及机械性能仿真
双定子单转子型超声电机的数学建模及机械性能仿真
伍旺贤;纪跃波
【期刊名称】《厦门大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2015(054)006
【摘要】为了提高超声波电机的输出转矩,设计了双定子单转子行波型旋转超声电机.在保证定子直径不变的条件下通过两个定子同时驱动一个转子达到增加转矩的目的.利用有限元软件ANSYS10.0建立电机的定、转子接触模型并进行仿真分析.通过仿真分析得到电机空载转速、堵转转矩随预压力的变化曲线和不同预压力下的负载特性曲线.仿真结果表明该种结构的电机可以明显提高输出转矩,具有较好的应用前景.
【总页数】5页(P900-904)
【作者】伍旺贤;纪跃波
【作者单位】集美大学机械与能源工程学院,福建厦门361021;集美大学机械与能源工程学院,福建厦门361021
【正文语种】中文
【中图分类】TM359.9
【相关文献】
1.双足反向型直线超声电机的优化设计及性能仿真 [J], 孙士平;胡政
2.双定子单转子旋转型行波超声电动机转子的优化设计 [J], 纪跃波;王涛
3.基于Maxwell 3D的不同磁路双定子单转子电磁制动器制动力矩研究 [J], 申锋;
赵朝会;夏莉
4.双定子单转子超声电机转子结构的优化设计 [J], 伍旺贤;纪跃波;陈美谦;王涛
5.一种圆筒型转子的中空型超声电机的研制 [J], 王楠;陈超;陈金燕
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新型旋转行波超声电机设计及定子轴结构优化
新型旋转行波超声电机设计及定子轴结构优化
杨过;陈明;沈丽佳;龚俊杰
【期刊名称】《扬州大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】2018(21)1
【摘要】为了提高超声电机的输出转矩及效率,解决电机在调节预压力过程中的困难,设计了一种双边驱动旋转型行波超声电机,并应用ANSYS软件对其进行了模态和谐响应分析.结果表明,新型行波超声电机可解决上述问题.在此基础上,以电机的输出性能最佳为目标函数,对定子轴结构进行优化,得到最佳尺寸为:定子厚度3mm,腹板厚度0.5mm,腹板宽度4mm.该优化结果为双边驱动旋转型行波超声电机的加工制作提供了参考.
【总页数】4页(P42-45)
【关键词】双边驱动;超声电机;定子轴结构;模态分析;谐响应分析
【作者】杨过;陈明;沈丽佳;龚俊杰
【作者单位】扬州大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM356
【相关文献】
1.行波旋转型超声电机定子和转子接触分析 [J], 刘炯;纪跃波;赵彬伍
2.强离心场下旋转型行波超声电机定子动力学分析与试验 [J], 陈海鹏; 陈超; 王均山
3.行波型旋转超声电机裂纹定子振动建模与仿真 [J], 刘电霆;梁桂宾;钟志贤;TANG Jing-wen
4.旋转型行波超声电机定子的结构优化 [J], 沈丽佳;龚俊杰;李康超;韦源源
5.双定子行波型旋转超声电机驱动器设计 [J], 马晨晨;纪跃波
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V形直线超声电机定子的优化设计
Ｋｅ ｒ ｓＵ ｔａｏ ｉ ｍｏｏ ；ｔｔｒＦｎｔ ｅ ｎ ； ｔ ｍ ｅｉｎ ｙｗｏｄ ： ｌ ｓｎｃ ｔｒＳａｏ ；ｉｉ ｅ ｍｅ ｔｏｐｉ ｒ ｅｌ ｍｕ ｄ ｓ ｇ
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中图分类 号 ：ＨＩ 文献标 识码 ： Ｔ ６ Ａ
１电机 的结构及驱动原理
ｖ形 电机 的结 构 示意 图 ， 图 １ 示 。该 电机 由两 个 空 间垂 如 所
机理和特 点， 定子模态应满足 以下ｊ项设计要求 （ ） ： １激发一 阶
纵 向振 型 的压 电陶瓷 片 置 于 该振 型 的节平 面上 （ ） 子 驱动 端 。２定
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位置上相互垂直 ， 因此在此取其一进行研究即可。
图 ２电机定子的结构形式 和相应的结构参数
３电机定子 的优化设计
３１定子 结构 设计参 数的确定 ．
定子的结构简图和尺寸参数 ， 如图 ２所示 。 中部分尺寸参 其
汪红兵 李志荣 许 海 孙春 华 陶 亦亦 （ 州市 职业大 学 机 电工 程系 ， 苏 苏州 ２ ５０ ） １ ４ １
Ｏｐ ｉ ｍ ｅ ｉ ｎ ｏ ｓ ａ ｅ ｌ ｅ ｒｕｔ ｓ ｎ ｃ ｍｏ ｏ ｔ ｔ ｔ ｍｕ ｄ ｓｇ ｆａ Ｖ－ ｈ ｐ ｎ ａ ｌａ ｏ ｉ ｔ ｒ ａ ｏｒ ｉ ｒ ｓ
２
ｉ ｉ ｅｔｏＷ ｐｏ ｄ ｎｅ ｌ ｓｔ ｒ ｔｅｆｒｐｉｉｔｎ ａｓｅ ｔ ｅｇ ｎｐ ｎｏ ｔ ａｒ ａ ｉ ｒ ｅ． ｒｕ ， ｔｏｓｕ ｕ ｔ ｔ ｚｉ ｉ ｄｈ ｄｓｎｉ ｇ ｏｔｎｈ ｓ ｓ ｍ ｖ Ａ ｓｔ ｔ ｓ ａｒｔｃｒａｅｏ ｍ ａｏ ｓ ｆ ｅ ｉ ｔｉ
旋转型行波超声电机定子的子结构模型研究
旋转型行波超声电机定子的子结构模型研究
陈超;赵淳生
【期刊名称】《振动工程学报》
【年(卷),期】2005(018)002
【摘要】按照旋转型行波超声电机定子的结构特点将其划分为几个较简单的子结构,分别对其进行了动态特性分析,最后在子结构模态综合法的基础上建立了整个定子的分析模型.该模型可以很方便地计算电机定子的各阶模态,并且由于运用Guyan 静力法将定子齿单元的刚度和质量凝聚到基体之上,不仅恰当地描述了齿对定子动态特性的影响,而且达到了缩减计算量的目的.通过算例和实验说明此理论模型是可行的,可用于电机系统性能预测和参数优化设计.
【总页数】5页(P238-242)
【作者】陈超;赵淳生
【作者单位】南京航空航天大学超声电机研究中心,江苏,南京,210016;南京航空航天大学超声电机研究中心,江苏,南京,210016
【正文语种】中文
【中图分类】TM35;O327
【相关文献】
1.旋转型行波超声电机定子模态频率的一致性调节 [J], 曾劲松;陈超;赵淳生
2.二自由度行波型超声波电机定子的数学模型与实验研究 [J], 傅平;沈润杰;帅光举;郭吉丰;胡锡幸
3.行波旋转型超声电机定子和转子接触分析 [J], 刘炯;纪跃波;赵彬伍
4.强离心场下旋转型行波超声电机定子动力学分析与试验 [J], 陈海鹏; 陈超; 王均山
5.旋转型行波超声电机定子的结构优化 [J], 沈丽佳;龚俊杰;李康超;韦源源
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基于ANSYS的双转子异步电机结构优化设计
分析
相异 步 电动机
改制 而 成 的 ， 为 了使 研制 的
双转 子 异步 电
动 机 的性 能 和
永 磁体 选 用 铷铁 硼
较 高 的温 度 系数 。
双 转 子 二 相 异 步 电
动 机 的总 体 结构 冈如 图 １ 所示 。
双转 子三 相 异步 电动 机 的截 面 冈如 图 ２所 永 。 双 转子 异 步 电动机 的 作原 理 ： 转子 异步 电 动机定 双
动机 ， 如 其 名 ， 转 子 电机 具 备 了 笼型 转 子 和 内转 子 两 恰 双 个 转 子 ， 过 定 、 子 的 相 互 作 用 ， 而 达 到 改 善 功率 因 通 转 从
１ 引 言
我 们 在 研 制 双 转 子 异 步
电 动机 时 ， 用 ｒ同一 电 采 转 子 采 用 同一 型 号 的 电 机笼 型转 子 改 制而 成 ， 且 有 相 同的气 隙 长度 。 内转 子磁 钢采 用 铷铁 硼 ， 具有
在 电机 中 ， 永磁 体 通 常是 电机 中 最 昂 贵的部 分 ， 以 所 本 ，就 要求 我 们 正确 地 选择 永 磁 体 材料 和 合 理 地设 计 永 磁体 的尺 寸 ，使 电机 效 率 和 经济 效 率最 优 化 。本 文 利 用 计 算 ， 电机结 构 进行 优 化 没计 。 对 ２ 双转 子 三相 异 步 电动 机 的结构 和基 本原 理 目前 ， 国际 卜 多 国家都 制 定 了 电动 机 的效 率 标 准 ， 许 从 保 护环 境 、 约能 源 的角度 而 占 ， 节 高效 率 电动机 的研 制
双定子混合永磁游标电机的分析与优化设计
双定子混合永磁游标电机的分析与优化设计双定子混合永磁游标电机的分析与优化设计摘要：本文针对双定子混合永磁游标电机进行了深入的分析与优化设计，通过对电机结构和工作原理的研究，提出了一种改进型的电机设计方案，并对电机性能进行了仿真分析。
实验结果表明，改进型的双定子混合永磁游标电机具有较高的功率密度和效率。
一、引言混合永磁游标电机是一种综合了传统永磁同步电机和游标电机的特点的新型电机，具有高效、高功率密度等优点，逐渐受到了广泛关注。
双定子混合永磁游标电机作为一种改进型设计，在电机性能方面有着明显优势。
因此，对该电机进行深入分析与优化设计，对提高电机性能具有重要意义。
二、电机结构与工作原理（1）电机结构：双定子混合永磁游标电机由两个定子和一个转子组成。
其中，两个定子分别激励正弦型和方波型磁场，转子则包含了多个游标铁心。
（2）工作原理：当两个定子分别激励正弦型和方波型磁场时，在转子上形成了旋转的磁场。
由于游标铁心的存在，转子上的磁场是非均匀的，这使得转子会受到力矩的作用，从而完成旋转运动。
三、电机性能分析与优化设计（1）电磁特性分析：通过对电机的电磁特性进行分析，可以得到电机的转矩、功率因数等性能指标。
同时，通过调整两个定子的磁场激励幅值和相位差等参数，可以进一步改变电机的性能。
（2）机械特性分析：在电机的机械特性分析中，主要考虑转子上的游标铁心对电机的影响。
通过改变游标铁心的材料和形状等参数，可以进一步提高电机的负载能力和运行稳定性。
（3）电机效率分析：电机效率是衡量电机性能的重要指标之一。
通过优化转子和定子的设计，减小电机的损耗和功率矩阵，可以提高电机的效率。
四、仿真分析与实验测试通过对双定子混合永磁游标电机进行仿真分析和实验测试，可以验证电机的性能指标。
在仿真分析中，可以通过仿真软件对电机进行电磁和机械特性的模拟。
在实验测试中，可以制作实际电机样机，并进行相关测试，包括转矩测试、转速测试等。
五、实验结果与讨论通过对实验结果的分析，可以得到双定子混合永磁游标电机的性能参数。
四足机器人电驱关节用轴向磁通永磁电机设计
四足机器人电驱关节用轴向磁通永磁电机设计
张嘉伟;刘建勇;马丽梅;关少亚;李丹勇
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2023(23)3
【摘要】针对现有四足机器人电驱关节用径向磁通永磁电机存在轴向尺寸长、转矩密度低的缺陷,基于电驱关节对电机的性能指标要求,提出了一种采用双定子单转子结构的轴向磁通永磁同步电机电磁设计方案。
采用Maxwell软件建立了电机的三维有限元模型,进行了电磁仿真分析。
仿真结果表明:轴向磁通永磁电机额定功率为260 W,额定输出转矩为2.53 N·m,电机效率为85.36%;峰值功率为630 W,峰值转矩为7.52 N·m,仿真结果满足电机性能指标要求。
对轴向磁通永磁电机与径向磁通永磁电机在相同工况下的转矩进行分析,轴向磁通永磁电机输出转矩高于径向磁通永磁电机。
该轴向磁通永磁电机电磁方案为四足机器人电驱关节用电机的高转矩密度、高功率密度设计提供了新的思路。
【总页数】7页(P1069-1075)
【作者】张嘉伟;刘建勇;马丽梅;关少亚;李丹勇
【作者单位】北京石油化工学院机械工程学院;北京石油化工学院工程师学院;北京交通大学电子信息工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM351
【相关文献】
1.基于软磁复合材料的轴向磁通永磁电机设计与分析
2.广域高效车用轴向磁通永磁同步电机的设计分析
3.基于FEMM的工业机器人关节用磁通反向电机的设计与优化
4.基于磁场解析模型与遗传算法的轴向磁通永磁电机多目标优化设计
5.轴向磁通永磁电机的设计与优化
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杆状弯曲行波超声电机定子和转子的优化设计
下 通 过 有 限 元 计 算 来 分 析 开 槽 对 电 机 定 子 一 阶 弯 曲共 振 频 率 及
振 幅的影响 。
图 ３为 定 子 示 意 图 ， ｂ为 槽 宽 ， ｈ为 槽 深 。分 别 在 ６ １ ９ — ． ｍｍ 时改变槽深 和 ｈ ２１ 一 ． ｍｍ 时改 变 槽 宽 ， 用 有 限 元 进行 计算 。 ４ 并 图
电 机 的 结 构 及 驱 动 原 理
图 １为 杆 状 超 声 电机 的结 构 示 意 图 ， 电机 由 日本 Ｃ ｎ ｎ公 司设 计 口 ， 已运 用 于 Ｃ ｎ ｎ。 京航 空航 天 大 学超 声 电机 研 究 中心 也 对 该 型 电 机 进行 过 初 步 研 究 瞳 。 电 南 ］该 机 的 定 子 为杆 状 兰杰 文 振 子 ， 电 陶瓷 与 电极 片通 过 上 、 配 重 块 与 带 螺 纹 的 轴 连 接 压 紧 。压 压 下
杆 状 弯 曲行 波 超 声 电机 定 子 和 转 子 的优 化 设 计
董 迎 晖 李 志 荣 赵 淳 生
（ 苏 省 超 声 电 机 工 程 研 究 中心 南 京 ， １ ０ ６ 江 ２０ １） 摘要 采 用 有 限 元 模 态 分 析 和 谐 响 应 分 析 方 法 ， 析 了 杆 状 弯 曲 行 波 型 超 声 电 机 定 子 上 开 槽 尺 寸 分
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双定子单转子超声电机转子结构的
优化设计
双定子单转子超声电机是一种新型的电机结构，由于其在高速双向旋转过程中使用超声波驱动器，因此拥有高精度，低噪声和高速驱动等优点。
本文将重点探讨双定子单转子超声电机转子结构的优化设计。
1. 转子结构
双定子单转子超声电机的转子结构通常采用柔性杆连接旋转鼓和旋转器，柔性杆由铝合金制成，长度约为30-50毫米，直径为1毫米左右。
此结构的优点是重量轻，刚度高，可以减少转子振动和噪声。
2. 接触角度
为了保证双定子单转子超声电机的高速和高精度，转子的接触角度至关重要。
角度越大，电机的输出速度越高，但精度越低。
因此，对于不同的应用场景，需要选择不同的接触角度。
3. 磁体结构
磁体在双定子单转子超声电机中起着核心作用，它们被放置在两个定子处，并由激励器控制。
磁体的结构和材料对电机的性能也有重要影响。
对于高速电机，需要采用
高磁通密度的磁体，同时需要优化其形状和排列方式，以减少电阻损失和磁性能损耗。
4. 集电环结构
集电环是双定子单转子超声电机的一个重要部分，它不仅能够实现旋转和定位，还可以为额外的器件提供电力接口。
一般来说，集电环需要具备高耐磨性和低噪声，以提高电机的可靠性和稳定性。
5. 稳定性设计
由于转子结构的异常扭曲或弹性变形，双定子单转子超声电机容易出现不稳定运行的情况。
为了提高电机的稳定性，在设计时需要对转子的法向刚度和刚性矩进行优化。
此外，还需要考虑转子与定子之间的间隔和间隙，以确保电机趋于稳定状态时的出力效果。
总之，双定子单转子超声电机结构的优化设计是电机技术研究的一项重要内容，需要综合考虑多方面因素。
在实际应用中，需要根据具体的应用场景，选择合适的转子结构和优化方案，以满足不同的高速精密驱动需求。