同济大学学报(自然科学版)

作者：刘广军，刘可臻，陆亮，徐寅鹏

单位：1.同济大学 机械与能源工程学院，上海 201804;2.流体动力与机电系统国家重点实验室，浙江 杭州 310007

关键词：直驱伺服阀,动态响应,超声电机,建模设计,实验测试

基金：国家重点研发计划（2019YFB2005102）；国家自然科学基金（52075387）；上海市自然科学基金（22ZR1464400）；流体动力与机电系统国家重点实验室开放基金（GZKF-201907）。

针对某旋转直驱式伺服阀对驱动电机小长径比紧凑型结构形式的设计要求，从伺服阀功率级200 Hz动态响应需求出发，设计了一款环形行波型超声电机。分析了超声电机的基本工作原理并建立了超声电机定子转子摩擦传动模型，搭建了超声电机特性测试实验台并进行了转矩-转速测试，实验结果与仿真结果一致，验证了电机设计的合理性。在此基础上，进行了超声电机驱动频率和驱动电压的影响特性分析，结果表明超声电机在49.8 kHz的驱动频率下具有最大的工作效率，驱动电压大于110 V时可以满足伺服阀转速与转矩工作需求，并且在49.8 Hz的驱动频率和110 V驱动电压条件下可以接近最大的工作效率。

来源：2024年第10期

《同济大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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