Navorsing oor piëso-elektriese keramiese polarisasie-toestel vir ultrasoniese motor

1 Voorgestelde polarisasie
Die bewegende golftipe ultrasoniese motor maak staat op die bewegende golf in die elastiese liggaam om die rotasiemoment deur die wrywing tussen die rotor te verkry. Volgens die basiese werkbeginsel van die reisgolftipe ultrasoniese motor, is die konvensionele metode wat vir die piëzo-elektriese vibrator gebruik word om eers te verdeel volgens die vibrasiemodus, hoeveel partisies en hoeveel keer van polarisasie. Die studie het bevind dat hierdie polarisasie van piëzo-elektriese vibrators groot nadele het. As gevolg van die veelvuldige polarisasies is die polarisasie-effekte van die partisies na polarisasie verskillend, dus kan die amplitudes van die buiggolwe wat deur die twee stelle piëso-elektriese vibrators opgewek word nie gebalanseer word nie. Op hierdie tydstip is die wrywingskoëffisiënt tussen die rotor en die stator laer, wat die uitsetdoeltreffendheid van die motor beïnvloed. Ten einde die bogenoemde probleme op te los en die polarisasie-uniformiteit te verbeter, stel hierdie artikel 'n gelyktydige isotropiese polarisasiemodus voor. Eerstens word die piëso-elektriese keramiek eers verdeel, en dan word die positiewe polariteit van die uitsetspanning van die hoëspanning-opwekkingskring gekoppel aan die positiewe polarisasie-partisie van die piëso-elektriese keramiek deur die elektriese veldverspreidingstoestel; die negatiewe polariteit van die uitsetspanning is gekoppel aan die omgekeerde van die piëso-elektriese keramiek. Nadat die polarisasie-toestel aangeskakel is, word die piëso-elektriese keramiek gelyktydig in dieselfde rigting gepolariseer.

2 algehele struktuur
Benewens die algemeen gebruikte termiese polarisasie, die piezo keramiek kristal kwarts staaf polarisasie proses het ook 'n hoë temperatuur en lae spanning polarisasie, 'n resonante polarisasie proses, en dies meer. Verskillende polarisasieprosesse het verskillende ontwerpvereistes vir polariserende toestelle. Onder die uitgangspunt om aan die polarisasievereistes te voldoen, om die ontwerpte polarisasie-toestel eenvoudig en betroubaar te maak, is die operasie eenvoudig, hulle kies die termiese polarisasieproses, dit wil sê, die piëzo-elektriese keramiek wat gepolariseer moet word, word in die silikoonolie geplaas en verhit tot 100 ° C ~ 150 ° C, en dan word die stroom so ver oor die kepiëzo-elektries toegepas. as moontlik in die rigting van die eksterne elektriese veld en na 'n tydperk uitgehaal. Die polarisasiemeganisme is bloot onder die werking van 'n sterk GS elektriese veld, die oorspronklik chaoties georiënteerde polarisasiestreke (elektriese domeine) word in 'n volgorde langs die rigting van die elektriese veld gerangskik. Nadat die elektriese veld verwyder is, behou die domeine in die keramiekliggaam steeds 'n sekere rigting langs die elektriese veld. Dus word die isotropiese polikristal (daar is geen afwyking van die elektriese swaartepunt en geen piëso-elektrisiteit nie) 'n anisotropiese polikristal, sodat die piëzo-keramiekliggaam piëso-elektriese eienskappe het. Volgens die prosesvereistes van termiese polarisasie moet die polarisasie-toestel 'n konstante polarisasietemperatuur, 'n geskikte polarisasie-elektriese veld en 'n verlangde elektriese veldverspreiding verskaf. Volgens die ontwerpvereistes moet die piëzo-elektriese keramiekpolarisasie-toestel hoofsaaklik uit die volgende drie dele bestaan:
1 verwarmingskring. Hoofsaaklik deur verwarmer, temperatuur kontroleerder. Dit bestaan ​​uit 'n polariserende groef.
2 polarisasie hoë spanning genererende stroombaan.
3 elektriese veld verspreiding toestel.

3 temperatuurbeheerder
Die stelsel is gebaseer op die mikrobeheerder as die kern om die hele beheerder te bestuur en te koördineer. Dit gebruik temperatuursensor as temperatuurmeetkomponent, V/F-kring as A/D-omskakeling, sterk anti-interferensievermoë. In die temperatuurbeheerder kan funksies soos die instelling en werking van temperatuur en beheerparameters deur 'n sleutelbord en 'n vertoonkring uitgevoer word. Die beheerderprogram neem die algoritme aan. Die beheerbeginsel is om eers die afwykingswaarde van die meetpolarisasietemperatuur en die vasgestelde temperatuur te vind, en dan die afwykingswaarde te verwerk om 'n beheersein te verkry om die diensverhouding van die uitsetsein aan te pas, waardeur die verhouding van verhittingstyd in 'n sekere tydperk aangepas word, word gebruik om die temperatuur van die polarisasiebad te beheer. Die werksproses van die stelsel is soos volg: die temperatuursein word deur 'n geïntegreerde temperatuursensor in 'n spanningsein omgeskakel, en die spanningsein word versterk en gefiltreer om spanning-frekwensie-omskakeling uit te voer, en 'n pulstrein wat versoenbaar is met die logikakring word verkry, en die pulsfrekwensie en die temperatuur is akkuraat eweredig. Nadat die pols deur optokoppelaar geïsoleer is, word dit in die enkelskyfie-mikrorekenaar ingevoer. Nadat die program verwerk is, kan die huidige temperatuurwaarde verkry word. Die temperatuur word vergelyk met die vasgestelde waarde van die temperatuur om die temperatuurafwyking te verkry. Die beheerhoeveelheid word deur die algoritme bereken en beheer. Die aan-af-tyd van die spanning wat op die verwarmer toegepas word om die doel te bereik om die temperatuur te beheer.

4 polarisasie hoë spanning genereer kring
Die funksie van die polarisasie hoë spanning piëzo-elektriese skyf transducer genereer kring is om geskikte elektriese veld toestande vir polarisasie te voorsien, wat is 'n belangrike deel van die piëzo-elektriese keramiese polarisasie toestel. In die polarisasie-hoëspanning-opwekkingskring word die sentrale aftakspanning-regulerende transformator en die verhoogde transformator gebruik om die kommersiële krag te verhoog, 'n WS-hoëspanning uit te voer, en dan deur 'n bruggelykrigterkring gelyk te stel om 'n GS-hoëspanning te verkry wat benodig word vir polarisasie. Tydens polarisasiewerking word die spanningregulerende transformator stadig aangepas om die uitset-GS-spanning stadig te verhoog, wat 'n geskikte GS-elektriese veld vir polarisasie verskaf. In die polarisasie-eksperiment word gevind dat wanneer die uitsetspanning tot 'n sekere waarde aangepas word, die uitsetspanning stadig sal daal soos die polarisasieproses vorder. Om die polarisasieproses stabiel te hou, benodig ons dit deur die spanningregulerende transformator aan te pas, die insetspanning word voortdurend verhoog om die uitsetspanning te stabiliseer.

5 Gevolgtrekking
Die navorsing toon dat die piëzo-elektriese konstante d33 van elke sone van piëzo-elektriese keramiek wat gelyktydig in dieselfde rigting gepolariseer is, meer konsekwent en eenvormig is, wat voordelig is om die uitsetdoeltreffendheid van ultrasoniese motor te verbeter. Ten einde die piëzo-elektrisiteit van piëzo-elektriese keramiek te verbeter en die werkverrigting van ultrasoniese motor te verbeter, het die skrywer basiese navorsing oor die piëzo-elektriese toestel se polarisasie-toestel uitgevoer en sekere resultate behaal, maar die verdere verbetering van piëzo-elektriese keramiekprestasie sal ook afhang van die volgende aspekte van werk:

1 Verdere studie van piëzo-elektriese keramiekmateriale, die verbetering van hul voorbereidingsproses en materiaal eienskappe.
2 Bestudeer nuwe polarisasiemetodes en probeer om die werkverrigting van die materiale te maksimeer.
3 Verbeter die polarisasie-hoëspanning-opwekkingskring om die kragkwaliteit en toevoerreeks te verbeter.
4 Deur eksperimente is die optimale polarisasietoestande vir verskillende piëso-elektriese keramiek gesoek.