天津市自然科学基金(053603311)
- 作品数：3 被引量：5H指数：1
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- 基于超声波电机模型的鞭毛电机运行机理与特性研究被引量：1
- 2005年
- 鞭毛电机(BFM)是微观世界里的一种分子旋转电机,其利用 H+的电化学势能转化为机械能推动转子旋转。由于鞭毛电机体积大、易操作,因而可作为研究分子旋转电机的理想模型,对认识生物能量转化及细胞运动机制有重要的意义。该文介绍了鞭毛电机的结构组成,阐述了其运行机理。基于超声波电机的模型,详细分析了力矩产生机制,即 H+的跨膜运动带动定子在超声波频域内的振动,通过定子和转子之间的摩擦作用和弹性形变产生转矩,将振动能转化为机械能。利用工程振动学,对鞭毛电机定子的振动特性作了分析,计算出离子通道的振动频率,并对振子的振动方程作了解析。通过对宏观的超声波电机的研究,得出了鞭毛电机的转速-转矩关系的数学模型,并对其进行仿真得到了机械特性曲线,仿真结果与目前实验测得的数据相吻合。并基于仿真结果,利用旋转动力学,对输入功率、输出功率进行计算,得出了机械效率,结果表明鞭毛电机是一种效率较高的微电机。
- 夏长亮王蒙利史婷娜
- 关键词：超声波电机微电机机械特性转矩振子
- 液体媒质超声波电机定子振动的有限元分析被引量：1
- 2006年
- 液体媒质超声波电机定转子不直接接触,而是利用液体将定子振动的机械能传递给转子,从而克服了接触型超声波电机的不足,是超声波电机一个新的研究方向。本文针对液体媒质超声波电机与接触型超声波电机能量传递方式上的不同,建立了电机定子有限元模型,通过定子模态、谐响应和电压激励时的动态分析,获得了电机的振动频率及接触面上定子质点的运动轨迹,在此基础上讨论了定子振动对电机运行特性的影响,并研究了压电片引起的定子振动的变化,给出了压电片厚度与振动幅值及谐振频率的关系曲线。最后测量了不同电压频率、不同液面高度时电机的转速,实验结果验证了理论分析的正确性。
- 李斌夏长亮史婷娜
- 关键词：超声波电机液体媒质有限元分析振动
- 液体媒质超声波电机驱动系统被引量：3
- 2005年
- 为获得液体媒质超声波电机的最佳性能,针对其特点设计了驱动电路,由反向器构成的自激多谐振荡器产生频率可调的脉冲信号,将该信号作移相处理,产生 4路依次相差 90°的方波信号,驱动两路推挽功放主电路.利用设计的电路测得电机的实际驱动电压波形.该电路易于调节和控制,可满足对液体媒质超声波电机驱动和控制的要求.
- 夏长亮杨荣祁温雅史婷娜
- 关键词：超声波电机非接触驱动电路
