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超声电机
超声电机是一种新型的微电机，超声电机不同于传统的电磁电机：它没有磁场，不依靠电磁相互作用来转换能量，而是利用压电陶瓷逆效应和超声振动，将材料的微观变形通过机械共振放大和摩擦耦合转换成转子（旋转型）或滑块（直线型）的宏观运动。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
超声电机是一种新型的微电机，超声电机不同于传统的电磁电机：它没有磁场，不依靠电磁相互作用来转换能量，而是利用压电陶瓷逆效应和超声振动，将材料的微观变形通过机械共振放大和摩擦耦合转换成转子（旋转型）或滑块（直线型）的宏观运动。
本项目已获得2013年度国家技术发明奖二等奖，获授权国家专利31项，研制了15种直线电机及4种精密定位平台，实现了大行程（20-100毫米）、高位移分辨率（<50纳米）、高定位精度(0.36微米)、高加速度（5－10g），已达到国际同类产品的先进水平，部分指标超过国际同类产品的先进水平。
本团队的超声电机在月面上一直运行稳定，使我国成为了继美国之后的第二个将超声电机应用到外星球的国家，同时也是第一个将超声电机应用到月球上的国家。团队起草的“超声电机技术国家标准”已与2019年实施。
创新点及主要技术指标
1.结构简单、紧凑、转矩/重量比大（5-10倍）；
2.低速大转矩，可实现直接驱动（不需齿轮箱）；
3.响应快（毫秒级），控制性能好；
4.断电自锁（能获得较大的自锁力矩）；
5.不产生磁场，亦不受外界磁场干扰；
6.低噪声运行﹝＜45dB）；
7.可以在真空环境下工作（真空度可达10-6 Pa）；
8.形状可以多样化：圆形、方形、空心等等
9.应用温度区间扩大到-55°C至120°C
10.重量仅45g，是同类型电磁电机重量的十分之一。
三、知识产权及获奖
获国家技术发明二等奖等3项国家奖。
四、成果图片
图1 15种拥有自主知识产权的系列直线压电电机
图2 应用于嫦娥五号的超声电机
图3 旋转型超声电机实际应用
南京航空航天大学
2022-08-12
直线电机
产品详细介绍北京慧摩森电子系统技术有限公司生产的SM系列无铁芯直线电机，是交流伺服电机，直接驱动，，无中间传动环节,推力特性平滑，无纹波推力和电磁吸力，运动质量轻，加速度大，高速度响应，定位精度高，运动刚度高，噪音低，效率高，模块化设计，行程可以任意延长，免维护。
北京慧摩森电子系统技术有限公司
2021-08-23
电机模型
宁波浪力仪器有限公司（余姚市朗海科教仪器厂）
2021-08-23
一种基于超级电容的电机节能驱动的电路及控制方法
本发明涉及电机节能驱动电路，旨在提供一种基于超级电容的电机节能驱动的电路及控制方法。本发明电路的主电路由超级电容器组、超级电容充放电管理电路、可控整流电路、可控整流控制电路等构成。本发明通过对可控整流及超级电容充放电电路的优化控制，对电梯运行功率尖峰吸收，减小电梯运行时对电网冲击，可控整流负担电机电动与发电功率的平缓部分，并具备电梯断电时后备应急电源功能，常态下超级电容与DC母线之间直通连接而具有高效率。本发明具有线路简洁，整体工作效率高、超级电容寿命延长，能量回馈型电梯整体技术经济性能得以提高。本发明特别适合于能量回馈型节能电梯的驱动，同样也适用于起重机等电机节能驱动场合。
浙江大学
2021-04-11
基于铜耗最小的轴向磁场磁通切换容错电机容错控制方法
本发明公开了一种基于铜耗最小的轴向磁场磁通切换容错电机容错控制方法，使轴向磁场磁通切换容错电机发生单相断路故障时能够运行在容错状态，并使电机的铜耗最小化。逆变器采用三相四桥臂容错拓扑，根据相电流判断故障状态。当正常运行时，逆变器工作在三相三桥臂模式下，轴向磁场磁通切换容错电机控制系统采用ｉｄ＝０的ＳＶＰＷＭ控制策略，分配ｄ轴、ｑ轴电流；当发生单相故障时，进行容错控制，逆变器工作在两相三桥臂模式下，并通过控制容错绕组电流给电机增磁，使电机整体的铜耗最小化。本发明在单相断路情况下，以铜耗最小为优化目标，
东南大学
2021-04-14
电动汽车无刷混合励磁同步电机及其控制器
已有样品/n该技术可解决目前纯电动汽车及混合动力汽车所用永磁电机存在过压风险、弱磁调速困难、整体效率较低等问题。具有以下特点：① 双向调磁，可满足纯电动汽车宽范围调速要求；② 电机高速时不存在过压风险；③ 无刷结构，可靠性高。
湖北工业大学
2021-01-12
基于模型预测的开关磁链永磁同步电机的转矩控制方法
本发明公开了一种基于模型预测的开关磁链永磁同步电机的转 矩控制方法，包括如下步骤：对电机逆变器的开关管状态进行组合得 到八组开关矢量信号；在当前时刻 k，在每一组逆变器开关矢量信号 下 ， 预 测 下 一 时 刻 k+1 的 p 相 绕 组 电 流 得到 d 轴和 q 轴 的电流预测值 id；预测下一时刻 k+1 的 电 机 转 矩 和 电 机 磁 链 计算 成 本 函 数 得到成本函数最小时的逆变器开关矢量信号；定 义 根据 m 的值，控制单个采样周期内成本函数最小时的逆 变器开关矢量信号的有效作
华中科技大学
2021-04-14
一种交流电机变开关频率 PWM 转矩脉动控制方法
本发明公开了一种适用于交流电机的变开关频率 PWM 转矩脉 动控制方法，该系统主要包括转矩脉动预测模块与开关周期更新模块。 本发明以 PWM 转矩脉动峰值为控制对象，基于两电平电流纹波实时 预测模型，建立了 PWM 转矩脉动预测算法。应用该预测算法，以 PWM 转矩脉动峰值为控制对象，改变两电平电压源逆变器开关频率。相对 于固定开关频率 PWM 控制(CSFPWM)，变开关频率 PWM 控制 (VSFPWM)可有效降低逆变器平均开关频率，从而减小开关损耗，同 时可有效改善电机驱动系统的 EMI 噪声
华中科技大学
2021-04-14
基于模型预测的双凸极永磁同步电机直接转矩控制方法
本发明公开了一种双凸极永磁同步电机的新型模型直接转矩预 测控制方法，具体为：采集双凸极永磁同步电机的定子电流和转子角 速度；分别在八组逆变器开关矢量信号下，结合定子电流和转子角速 度，依据八种开关状态下电流变化量及微分量与电压和电流之间的约 束关系，预测出每种逆变器开关矢量下一时刻的电机输出电流；基于 直接转矩控制理论，进一步预测每种逆变器开关矢量下一时刻的机转 矩和电机磁链；以转矩和磁链波动总量最小为目标，合理选择出相关 电压矢量，实时控制逆变器工作。本发明能够有效降低开关频率及损 耗，并减小电机
华中科技大学
2021-04-14
基于模型预测的双凸极永磁同步电机的电流控制方法
本发明公开了一种双凸极永磁同步电机（DSPM）的电流控制方 法，包括如下步骤：得到八组逆变器开关矢量信号；在当前时刻 k， 在每一组逆变器开关矢量信号下，预测下一时刻 k+1 的 p 相定子电流 其中，p 表示电机 A、B 和 C 相；在每一组逆变器开关矢量信号下， 根 据得到 d 轴和 q 轴的电流预测值；在每一组逆变器开关矢量 信 号 下 ， 计 算 下 一 时 刻 k+1 的 d 轴 预 测 电 流 误 差 选取转矩波动和磁链波动总量最小时的 开关矢量信号作为逆变器开关的驱动信号，实时控制逆变
华中科技大学
2021-04-14