基于半功率带宽法的行波超声电机谐响应分析

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.

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

所属期刊栏目：41

分类号：TM356(电机)

资助基金：国家重点基础研究发展计划基金资助项目2015CB057501;江苏高校优势学科建设工程基金

在线出版日期：2019-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：344-348