Νέα καινοτομία στην τεχνολογία κινητήρων υπερήχων στην Κίνα
Οι υπερηχητικοί κινητήρες αποτελούν μια νέα αντίληψη των μικροκινητήρων που αναπτύχθηκαν γρήγορα στη δεκαετία του 1980. Είναι η κρυσταλλοποίηση της ανάπτυξης και της σύνθεσης της δόνησης και της επιστήμης των κυμάτων, της επιστήμης των υλικών, των ηλεκτρονικών ισχύος, του αυτόματου ελέγχου και της υπερ-ακρίβειας. Διασπάται με την έννοια του παραδοσιακού κινητήρα, έχει καλή ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα, χαμηλό θόρυβο και μπορεί να κενωθεί. Εργάζοντας σε υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες, το σχήμα διαφοροποιείται και η απόδοση δεν μειώνεται όσο μειώνεται το μέγεθος.
Τα βασικά ζητήματα που πρέπει να επιλυθούν στην εκβιομηχάνιση της τεχνολογίας κινητήρων υπερήχων στην Κίνα είναι: η τεχνολογία προετοιμασίας των πιεζοηλεκτρικών υλικών, τα μη γραμμικά χαρακτηριστικά των υπερηχητικών κινητήρων. την τεχνολογία κατασκευής των υπερήχων κινητήρων. Το έργο αυτό είναι μια μελέτη της τεχνολογίας κατασκευής. Ο υπερηχητικός κινητήρας TRUM-60 είναι περιστρεφόμενος υπερηχητικός κινητήρας ταξιδεύοντος κύματος και προτείνεται μια πρόσθετη δομή ευθυγράμμισης στήριξης εδράνου.
Ο περιστροφικός υπερηχητικός κινητήρας τύπου κυλιόμενου κύματος ονομάζεται υπερηχητικός κινητήρας (USM). Είναι η πρώιμη ανάπτυξη του υπερηχητικού κινητήρα, η πιο ώριμη τεχνολογία, και η εφαρμογή εκβιομηχάνισης και μηχανικής είναι επίσης επιτυχημένες. Δεδομένου ότι η συχνότητα των κραδασμών του κραδασμού υπερβαίνει τα 20 kHz, η οποία ανήκει στη ζώνη συχνοτήτων υπερήχων, αναφέρεται συχνά ως υπερηχητικός κινητήρας ή υπερηχητικός κινητήρας. Λόγω της ιδιαίτερης αρχής και της δομής του, ο υπερηχητικός κινητήρας έχει πολλά εξαιρετικά χαρακτηριστικά σε σύγκριση με τον ηλεκτρομαγνητικό κινητήρα, όπως: χωρίς παρεμβολές μαγνητικού πεδίου, διακοπή ρεύματος με αυτοκαθορισμό, γρήγορη απόκριση, μεγάλη αναλογία ώσης / βάρους, απλή δομή, ευέλικτη μορφή κ.ο.κ. . Ως εκ τούτου, ως ενεργοποιητής του συστήματος ελέγχου έχει ευρεία προοπτική εφαρμογή, έχει εφαρμοστεί στην τοποθέτηση ακρίβειας και άλλες πτυχές. Ωστόσο, με την ανάπτυξη της υψηλής τεχνολογίας, το σύστημα εφαρμογής θέτει υψηλότερες απαιτήσεις στην ακρίβεια ελέγχου της διαδικασίας κίνησης. Η βελτίωση της σταθερότητας της ταχύτητας αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για την ευρεία χρήση του υπερηχητικού κινητήρα στο σύστημα ελέγχου ακριβείας.
Η σταθερότητα ταχύτητας του υπερηχητικού κινητήρα τύπου κυλιόμενου κύματος είναι στενά συνδεδεμένη με τη διεπαφή επαφής μεταξύ του στάτορα και του δρομέα. Δημοσιεύθηκε στο περιοδικό "Journal of China Electrical Engineering", 29 Οκτωβρίου 2011, "Μελέτη για την ταχύτητα σταθερότητας των κυλιόμενων περιστροφικών υπερήχων κινητήριων κυμάτων", μια μέθοδος για τη βελτίωση της σταθερότητας της ταχύτητας μέσω του σχεδιασμού δομικής βελτιστοποίησης.
Προκειμένου να βελτιωθεί η σταθερότητα της ταχύτητας του περιστρεφόμενου υπερηχητικού κινητήρα τύπου κυλιόμενου κύματος, το χαρτί αναλύει την επίδραση της μηχανικής κατεργασίας και του σφάλματος συναρμολόγησης στη σταθερότητα της ταχύτητας κάτω από το υπάρχον υποστήριγμα διπλού εδράνου. Θεωρείται ότι η ανομοιογενής πίεση κατά μήκος της περιφέρειας είναι μία από τις κύριες αιτίες της διακύμανσης της ταχύτητας. Προτείνεται μια πρόσθετη δομή στήριξης της έδρας για την επίτευξη αυτοσυγκράτησης της πίεσης στη διεπαφή επαφής. Η θεωρητική και πειραματική ανάλυση δείχνει ότι αυτή η λύση καθιστά την κατανομή της πίεσης στη διεπαφή επαφής πιο ομοιόμορφη και η σταθερότητα της ταχύτητας είναι καλύτερη. Σε σύγκριση με την αρχική δομή, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ο ρυθμός διακύμανσης της ταχύτητας χωρίς φορτίο του υπερηχητικού κινητήρα μειώνεται κατά περίπου 40,0% και το εύρος διακύμανσης είναι μικρότερο από 2,0% υπό την προϋπόθεση ότι οι κύριοι δείκτες απόδοσης όπως η ροπή εξόδου και η ταχύτητα του υπερηχητικού κινητήρα είναι βασικά οι ίδιες.
Για να μπορέσει να εδραιωθεί η εκβιομηχάνιση του υπερηχητικού κινητήρα, η ομάδα του ακαδημαϊκού Zhao Yusheng του Πανεπιστημίου Αεροναυτικής και Αστροναυτικής του Nanjing ίδρυσε τη δική του Wama Ultrasonic Motor Company, η οποία δημιούργησε μια καλή πλατφόρμα για την ταχεία μετατροπή των προηγμένων αποτελεσμάτων της επιστημονικής έρευνας σε παραγωγικότητα.
