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筛分设备U形直线超声电机驱动器设计

筛分设备的非同频驱动方案中需要用到U形直线超声电机驱动器,本文所使用的驱动器是由南京航空航天大学精密驱动研究所自主研制的,采用推挽逆变功放电路,电路简单可靠。它主要完成三个电机的三个控制量(启停、正反转、速度)的给定以及三路电机运动控制算法,实现三路电机运动。

    筛分设备振动电机的设计过程如下:驱动直线超声电机需要对定子上的压电陶瓷元件施加一定功率超声频段的交流信号。直线超声电机的应用离不开驱动器,驱动器性能的好坏直接影响直线超声电机的输出性能。对驱动器来说,筛分设备直线超声电机是一个容性负载,因此,对驱动器也有一些特殊的要求:

(1)筛分设备直线超声电机定子的共振频率决定了电机的驱动频率,不同结构形式的定子,共振频率一般在20~100kHz,驱动器必须能够输出相应的频率;

(2)筛分设备驱动器必须提供在超声频段内两相具有一定相位差的同频、等幅的正弦交流电,电压的峰-峰值在几十伏到几百伏之间;

(3)筛分设备直线超声电机具有容性负载,为使电机高效、安全地工作,在驱动器与电机之间必须加匹配电路。匹配电路主要任务有两点:第一,使驱动器输出功率能够高效的传输给电机;第二,改善驱动电压的波形,使加在电机上的波形更接近与纯正的正弦波形,避免激发出定子的非正常工作模态;

(4)如果让筛分设备直线超声电机的输出功率增大,就必须要提高驱动器的电压,但增大电压会导致电机定子发热,影响电机的机电输出效率;

(5)筛分设备直线超声电机在实际工作中,必须要通过回路来调速。可以选择调频和调压进行调速,也可以通过调节两相高频电压间相位差的方式进行调速。

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