行波超声电动机驱动电源的设计研究

超声电动机（USM）是近几年研制开发的一种新型微驱动器。USM突破了传统电动机的电磁耦合概念，而是依靠压电陶瓷的逆压电效应实现能量的传递。USM与传统电动机比较主要特点是体积小、重量轻、不受磁场影响、低速大扭矩[1]。因此，USM在微型机械、精密加工、汽车和机电一体化等领域中有着良好的应用前景。由于USM为容性负载，如何解决USM驱动系统中的电源问题，已引起从事USM研究与应用的科技工作者的广泛关注[2][3]。本文针对行波超声电动机驱动系统的工作原理，采用了先进的开关电源技术，以推挽式逆变器作为主电路，辅以脉宽调制（PWM）控制电路和MOSFET驱动电路，设计了一种新型USM驱动电源[4]。实验结果表明该电源既可满足驱动系统同频同幅、相位差90°的要求，且可自动跟踪USM的谐振频率，具有良好的柔性控制性能。