非接触型超音波モータにおけるギャップ空間の音響インピーダンス測定システムの構築

非接触式超声电机间隙声阻抗测量系统的构建

基本信息

批准号：
20920023
负责人：
山吉康弘
金额：
$ 0.36万
依托单位：
Yamagata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20920023/
关键词：
非接触型超音波モータ音響インピーダンスギャップ

项目摘要

○ 研究目的:ロータがステータと接触しないで回転動作する非接触型超音波モータの最適構造を明らかにするために,ステータとロータ間のギャップ空間の音響インピーダンスを測定するシステムを構築する。○ 研究方法:1. インピーダンスアナライザと数値解析用コンピュータを連携させ,ステータの電気アドミタンスの周波数特性データを測定・取得するシステムを構築した。また,それを用いて測定した,ロータがある場合とない場合のステータの電気アドミタンス特性の実測データ群から,ギャップ空間の音響インピーダンスをステータの電気端子からみた等価電気音響インピーダンスを求めるデータ解析プログラムを作成した。2. 円板の屈曲振動を利用した非接触型超音波モータを試作し,ロータの直径やギャップ長が異なる構造について,上記のシステムと解析プログラムを用いてギャップ空間の等価電気音響インピーダンスを測定した。また,同じ構造のモータについて回転速度特性を実測し,両特性を比較した。3. 等価回路解析や有限要素法解析から等価電気音響インピーダンスを求め,実測結果と比較した。○ 研究成果:1. ロータがある場合とない場合のステータの電気アドミタンス特性から,ギャップ空間の等価電気音響インピーダンスが測定できる。2. 等価電気音響インピーダンスの特性は,ロータ径やギャップ長に大きく依存する。3. 等価電気音響インピーダンスの値が大きいロータ径やギャップ長をもつ構造ほど,ロータの高速回転が得られる傾向があることから,電気的に比較的簡単に測定可能なギャップ空間の等価電気音響インピーダンスは,非接触型超音波モータの最適設計の指標とすることができる。4. 等価電気音響インピーダンスの極大値は,主にギャップ内の空気の粘性とロータ外周部からの音響漏れによって決まり,ギャップが狭いほど,音響漏れが小さく,空気の粘性が支配的になる。

○研究目标：为了阐明非接触式超声电动机的最佳结构，其中转子旋转而无需接触定子，就构建了一个系统来测量定子和转子之间间隙空间的声阻抗。 ○研究方法：1。我们已经构建了一个系统，该系统通过将阻抗分析仪和计算机链接用于数值分析的系统来衡量和获取定子电气的频率特征数据。此外，创建了一个数据分析程序，以计算定子电端子的等效电声阻抗，这是从使用和没有转子的数据的测量数据组的测量数据组，使用数据测量的数据。 2。构建了使用圆盘的弯曲振动的非接触超声电动机，对于转子的直径和间隙长度的结构，使用上述系统和分析程序测量了间隙空间的等效电声阻抗。此外，还测量了相同结构的电动机的旋转速度特性，并比较了两个特性。 3。等效电声阻抗是根据等效电路分析和有限元分析计算的，并将其与实际测量结果进行了比较。 ○研究结果：1。可以根据带有和没有转子的定子的电气入学特性来测量间隙空间的等效电声阻抗。 2。等效电声阻抗的特征高度取决于转子直径和间隙长度。 3。由于具有较大的转子直径或间隙长度的结构具有较大的等效电声障碍物倾向于实现转子的高速旋转，因此间隙空间的等效电声障碍物可以相对轻松地进行电气测量，因此可以用作非接触式超级操纵超音速运动的最佳设计。 4。等效电声阻抗的最大值主要取决于空气内空气的粘度和转子外围外围的声学泄漏，以及间隙较窄，声音泄漏越小，空气粘度越大。