壓電作動器用無源可控電抗器及其動態(tài)補償系統(tǒng).pdf

1、壓電作動器是一種利用新材料、采用新原理的新型作動器。它利用壓電材料的逆壓電效應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，再通過一定的機械機構(gòu)將機械能輸出，驅(qū)動負(fù)載。它具有輸入電壓低、變形大、輸出力大、響應(yīng)快、位移可重復(fù)性好及體積效率高等諸多優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用超聲馬達(dá)、超聲換能器以及振動控制等領(lǐng)域。壓電作動器的阻抗特性表現(xiàn)為容性，且容抗大小隨負(fù)載、驅(qū)動頻率和溫度等變化較大。為提高其驅(qū)動器效率，需使并聯(lián)電感大小隨容抗改變而變化。本文設(shè)計了壓電作動器無源可控電抗器

2、動態(tài)補償系統(tǒng)，理論分析了方案的可行性，最后進(jìn)行了相應(yīng)的實驗，驗證了整個系統(tǒng)的動態(tài)補償性能。主要內(nèi)容概括如下：
　　●介紹了壓電作動器的特點、應(yīng)用以及其驅(qū)動器的使用要求，介紹了可控電抗器的原理、現(xiàn)狀與發(fā)展。
　　●提出了無源可控電抗器的原理，包括基于雙繞組變壓器的可控電抗器模型及其優(yōu)化設(shè)計，基于三繞組變壓器的可控電抗器模型及其優(yōu)化設(shè)計。
　　●闡述了無源可控電抗器的實現(xiàn)方案：一種是用數(shù)字電位器實現(xiàn)可控電抗器，另一種是用馬

3、達(dá)電位器實現(xiàn)可控電抗器。對可控電抗器容性特性實現(xiàn)的可能性進(jìn)行了分析。
　　●設(shè)計了無源可控電抗器的控制系統(tǒng)，闡述了控制芯片TMS320F2812的特點，給出整個控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計及軟件系統(tǒng)設(shè)計。
　　●對整個無源可控電抗器系統(tǒng)進(jìn)行了實驗驗證，包括低壓輸入下的數(shù)字電位器實現(xiàn)可控電抗器實驗，馬達(dá)電位器實現(xiàn)雙繞組及三繞組的可控電抗器的對比實驗，高壓輸入下的固定匹配與動態(tài)匹配的對比實驗，同時觀察了可控電抗器對壓電作動器的性能是否產(chǎn)生