基于半功率带宽法的行波超声电机谐响应分析

• 作者: 刘军 朱华 牛子杰 赵淳生
• 来源期刊: 压电与声光
• 学科: 工学
• 关键词: 中空行波超声电机 有限元仿真 参数设计 模态阻尼比 谐响应分析
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 页码范围: 344-348
• 页数: 5页
• 分类号: TM356
• 字数: 2781字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2019.03.006

摘要

该文以本单位研制的中空行波超声电机定子为对象,进行了有限元建模及谐响应仿真,发现定子阻尼比的设置对仿真结果的准确性影响较大.通过多普勒激光测振系统测得定子模态参数,利用半功率带宽法求出定子模态阻尼比,代入模型后仿真跟实测结果基本吻合,工作模态B011频率仿真误差为1.66％,振幅仿真误差为4.61％.将定子齿特征参数化,分析了齿距和齿高对定子模态的影响.根据低转速、大扭矩的电机设计目标选取了合适的齿参数,加工出新定子实物.基于同样阻尼比再次进行有限元仿真并对新定子进行激光测振,对比得到工作模态B011频率仿真误差为0.62％,振幅仿真误差为1.94％,验证了有限元谐响应仿真的准确性.此外,对原定子和新定子组装的电机进行性能测试,后者最高空载转速降低了30％,堵转扭矩提升了20％,符合预期设计.准确的参数化有限元模型有助于促进超声电机的快速化设计,提高了对符合电机目标功能的设计参数的选择效率.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵淳生	南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室	269	4525	31.0	51.0
2	朱华	南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室	41	544	12.0	22.0
3	刘军	南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室	23	414	10.0	20.0
4	牛子杰	西北农林科技大学机械与电子工程学院	5	4	1.0	2.0