三定子压电驱动式多自由度电机的设计与分析

提出一种三定子压电驱动式多自由度电机,介绍了电机的结构和基本工作原理,并基于有限元多物理场耦合软件,建立了三维固体力学-电学耦合仿真计算模型.首先,对电机定、转子在自由状态下进行模态分析,通过参数化与模态分析相关性大的结构参数,确定最优结构.其次进行了瞬态分析,确定随时间变化零载荷的动力学响应,分析定子不同倾斜的位置,对电机轨迹的影响,为转子的设计提供参考,验证了电机进行多自由度运转的可行性和合理性.并建立定、转子间的摩擦接触模型,分析电机的驱动原理.最后,研制样机并对样机进行机械输出特性试验,得出在不同激励频率下的X轴、Y轴、Z轴的输出转速,其中在频率匹配的情况下转速可分别达到29、17、16 r/min.