一、調(diào)速控制方法
根據(jù)超聲波電動機的工作原理，可以采用以下三種調(diào)速控制方法：
(1)變頻控制。變頻調(diào)速超聲波電動機最為合適，因為電動機工作在諧振點附近，通過調(diào)節(jié)諧振點附近的頻率可以快速控制電機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，并且易于實現(xiàn)低速起動。由于工作時諧振頻率可能有漂移，因此要求有自動跟蹤頻率變化的反饋回路。
(2)變壓控制。改變激振電壓的幅值可以直接改變行波的振幅，從而達到調(diào)速的目的，并且調(diào)節(jié)特性線性度較好。但在實際應(yīng)用中一般不采用變壓調(diào)速方案，因為這種方案低速時轉(zhuǎn)矩小，不易起動。如果電壓過低．壓電體有可能不起振，而電壓過高又有可能擊穿壓電體。
(3)相位差控制。改變兩相激振電壓的相位差可以改變定子彈性體表面質(zhì)點的橢圓運動軌跡，從而改變電動機的轉(zhuǎn)速。這種方案的優(yōu)點是可以方便地控制電動機的轉(zhuǎn)向，但缺點是低速起動困難，并且實現(xiàn)電路較為復(fù)雜。
總之，超聲波電動機的調(diào)速控制可通過變壓、變頻來實現(xiàn)．另外．改變定子兩相相位差也可對轉(zhuǎn)速進行控制。變頻控制可以充分利用超聲波電動機的低速大轉(zhuǎn)矩、動態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點，且有較高效率，因而成為****。變壓調(diào)速線性度較好，但低速特性較差；相位差控制可平滑調(diào)速和改變轉(zhuǎn)向，適用于需要柔順驅(qū)動的系統(tǒng)。
二、驅(qū)動控制電路
超聲波電動機利用摩擦傳動，定、轉(zhuǎn)子間的滑動情況不能完全確定。另外，壓電體的諧振頻率也會隨環(huán)境溫度的變化而發(fā)生漂移。這些因素都會影響超聲波電動機的轉(zhuǎn)速。因此，要實現(xiàn)對超聲波電動機轉(zhuǎn)速的精確控制，必須采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。
環(huán)形行波型超聲波電動機的驅(qū)動控制電路如圖9—9所示，其中逆變與升壓電路的外部輸入為低壓直流電，輸出為兩相交流電，可將其看成是一個逆變器。為了提高電動機的穩(wěn)定性．可直接利用定子壓電陶瓷環(huán)上的壓電陶瓷片s作為傳感器(見圖9—6)，對定子的機械諧振狀態(tài)進行檢測，將由逆壓電效應(yīng)所產(chǎn)生的電壓作為反饋信號un，與給定信號進行比較，相應(yīng)的偏差信號△U，經(jīng)控制器處理后送至壓控振蕩器，產(chǎn)生所需要的頻率信號頻率信號經(jīng)90°移相電路和轉(zhuǎn)向控制器獲得逆變器的驅(qū)動信號，最后通過逆變與升壓電路獲得超聲波電動機所需要的兩相幅值相等、頻率相同、相位相差π／2的正、余弦交流電。
由于超聲波電動機強烈的非線性．其控制不同于常規(guī)的電磁式電動機，這主要是因為超聲波電動機靠摩擦傳動，定、轉(zhuǎn)子之間的滑動率不能完全確定，并且諧振頻率本身又會隨溫度而變化，導(dǎo)致系統(tǒng)參數(shù)及其控制特性都會改變。因此，實際上超聲波電動機的控制十分復(fù)雜，其控制策略的研究吸引了不少學(xué)者，目前仍處于探索與發(fā)展之中。
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