基于超声波悬浮支撑的高速电机的设计

来源：机床与液压杂志2016年第3期北京时间：

作者：王洪臣

单位：长春工程学院工程训练中心；长春工程学院工程训练中心；长春工程学院工程训练中心；长春工程学院工程训练中心；长春工程学院工程训练中心

摘要：设计了利用单项支撑转子超声波悬浮的高速电机，采用压电换能器、永磁同步电机主轴，换能器辐射端面与主轴悬浮支撑帽均采用锥度相同的圆锥形结构，以保证主轴高速旋转时高度自动定心。测试结果表明：当超声波电源输出功率在500 W时，主轴转速达到20 000 r/min以上，悬浮间隙超过100 nm，大于两接触面粗糙度总和，主轴运转平稳，无接触摩擦噪声，不存在电磁耦合所导致的转矩波动和径向振动问题。 

关键词：超声波悬浮轴承;高速电机;压电换能器;单项支撑;悬浮间隙;主轴;圆锥结构

基金资助：国家自然科学基金资助项目（50977037）；吉林省科技厅项目（20120352）