方式下的减摩并强迫振动的驱动打下基础。
[0016]作为本发明驱动方式的进一步细化，在非共振驱动方式，电机的A相不输入信号，电机的B相输入频率为的连续正弦波或非对称锯齿波或非对称梯形波或方波激励信号，用于激发塔形定子产生y — z面内强迫弯曲振动；电机的C相输入周期性间隔触发的频率为，的正弦波激励信号，用于激发塔形定子产生驱动足局部强迫纵振或驱动足局部强迫弯振或驱动足局部纵振模态或驱动足局部弯振模态；当电机的B相输入频率为的连续正弦波或非对称锯齿波或非对称梯形波或方波激励信号，同时电机的C相输入周期性间隔触发的频率为的正弦波激励信号时，导轨将产生定向运动；当电机B相的输入信号反相,而电机C相的输入信号不变时，导轨将产生反向的定向运动。上述在非共振驱动方式的减摩并强迫振动的驱动，在理论上比非共振驱动方式下单独采用强迫振动驱动或减摩驱动的输出功率和输出效率都要大。
[0017]和【背景技术】相比，本发明的减摩并模态驱动的塔形压电电机及其驱动方式的创新之处在于:
1.与专利发明人为黄卫清、陈乾伟且专利授权号为ZL 200910184873.1的中国专利《塔形直线超声电机及电激励方式》所描述的粘贴片式塔形直线压电电机相比，【背景技术】中黄卫清等提出的塔形压电电机是利用模态驱动原理进行工作的；而本发明的塔形压电电机是利用减摩驱动原理和模态驱动原理两者有机结合的驱动原理进行工作的，这种新型的驱动原理在理论上能够提供更大的输出功率。
[0018]2.与专利发明人为陈乾伟、鞠全勇和郭语且专利申请号为CN201310351594.6的中国专利《双模态并减摩驱动的单驱动足板形压电电机及其工作模式》所描述的板形压电电机相比，【背景技术】中陈乾伟等提出的板形压电电机的结构采用板形结构，板形电机驱动机理中的模态驱动部分采用的是与板形结构相适应的一阶纵振和二阶弯振相组合的两正交模态驱动；而本发明的塔形压电电机的结构采用塔形结构，塔形电机的驱动机理中的模态驱动部分采用的是与塔形结构相适应的x-z面内对称振动模态和y-z面内二阶弯振模态相组合的两正交模态驱动；这种新型结构以及新的模态组合在理论上能够使本发明的塔形压电电机具有新的适用范围。
[0019]3.本发明的减摩并模态驱动的塔形压电电机及其驱动方式，其最大的创新点在于:(1)结构创新。和【背景技术】中的黄卫清等提出的塔形压电电机相比，本发明的塔形压电电机在结构上增加了减摩驱动相，使之适用于减摩并模态驱动的驱动方式；(2)驱动模态的创新。【背景技术】中的板形电机驱动机理中的模态驱动部分采用的是一阶纵振和二阶弯振相组合的两正交模态驱动，而本发明的塔形压电电机驱动机理中的模态驱动部分采用塔形定子x-z面内对称振动模态和y-z面内二阶弯振模态组合的两正交模态驱动，由于本发明的塔形压电电机采用弯振替代【背景技术】的纵振，因此本发明的塔形压电电机可以获得较低的工作频率和较大的振幅，易于实现电机的小型化；此外，由于本发明塔形压电电机的y-z面内对称振动模态的激振力Fyz位于y-z面内，x-z面内弯振模态的激振力F xz位于x-z面内，而x-z平面和y-z平面是正交的，即激振力Fxz在y-z面的投影为O (激振力F卩在χ-ζ面的投影为0)，所以本发明塔形压电电机的两个正交模态在控制上是解耦的，进而可以对本发明塔形压电电机的法向振动和切向振动进行相互独立地控制，对于压电电机输出性能的控制具有重要意义。
[0020]综上所述，本发明的塔形压电电机具有减摩并模态驱动、可实现正反向运动，并且结构简单、推重比大、激振效率高、振动能利用率高、响应速度快等优点；除了上述优点之夕卜，由于本发明的塔形压电电机同时具有共振和非共振两种驱动方式，使得本发明的压电电机还具有以下优点:电机既具有共振驱动方式下运行速度高的优点，又具有非共振驱动方式下低速运行稳定性好和定位精度高等优点；因此本发明的塔形压电电机预计将在精密驱动(例如照相机的快速调焦装置)，医疗器械，汽车，航空航天等领域有着广泛的应用前旦
-5^ O
[0021]【附图说明】: 图1.减摩并模态驱动的塔形压电电机结构示意图。
[0022]图2-1.X - z平面的减摩并模态驱动的塔形压电电机定子结构及压电陶瓷极化布置示意图。
[0023]图2-2.X 一 y平面的减摩并模态驱动的塔形压电电机定子结构及压电陶瓷极化布置示意图。
[0024]图2-3.y - z平面的减摩并模态驱动的塔形压电电机定子结构及压电陶瓷极化布置示意图。
[0025]图3.减摩并模态驱动的塔形压电电机定子在共振驱动方式下的接线方式示意图。
[0026]图4.减摩并模态驱动的塔形压电电机定子在非共振驱动方式下的接线方式示意图。
[0027]图5-1.在共振驱动方式下塔形定子x-z面内对称振动模态的振型。
[0028]图5-2.在共振驱动方式下塔形定子y-z面内二阶弯振模态的振型。
[0029]图6-1.减摩并模态驱动的塔形压电电机在共振驱动方式下A、B两相模态驱动下塔形定子驱动足表面质点形成的椭圆运动轨迹。
[0030]图6-2.减摩并模态驱动的塔形压电电机在共振驱动方式下A、B两相模态驱动下塔形定子驱动足表面质点单个周期椭圆运动轨迹的推程运动轨迹部分和回程运动轨迹部分。
[0031]图6-3.减摩并模态驱动的塔形压电电机在共振驱动方式下A相单个周期正弦波驱动信号的推程信号部分和回程信号部分。
[0032]图6-4.减摩并模态驱动的塔形压电电机在共振驱动方式下正向运动时A、B两相模态驱动并C相减摩驱动的激励信号。
[0033]图6-5.减摩并模态驱动的塔形压电电机在共振驱动方式下反向运动时A、B两相模态驱动并C相减摩驱动的激励信号。
[0034]图7.减摩并模态驱动的塔形压电电机定子在非共振驱动方式下y-z面内强迫弯曲振动的振型示意图。
[0035]图8-1.减摩并模态驱动的塔形压电电机在非共振驱动方式下在连续正弦波激励的强迫弯曲振动驱动下定子驱动足表面质点的水平直线运动轨迹及其推程运动轨迹部分和回程运动轨迹部分。
[0036]图8-2.减摩并模态驱动的塔形压电电机在非共振驱动方式下在连续正弦波激励的强迫弯曲振动驱动下B相的单个周期正弦波驱动信号的推程信号部分和回程信号部分。
[0037]图8-3.减摩并模态驱动的塔形压电电机在非共振驱动方式下在连续正弦波激励的强迫弯曲振动驱动下正向运动时B相连续正弦波激励的强迫弯曲振动驱动并C相减摩驱动的激励信号。
[0038]图8-4.减摩并模态驱动的塔形压电电机在非共振驱动方式下在连续正弦波激励的强迫弯曲振动驱动下反向运动时B相连续正弦波激励的强迫弯曲振动驱动并C相减摩驱动的激励信号。
[0039]图9-1.减摩并模态驱动的塔形压电电机在非共振驱动方式下在连续非对称锯齿波激励的强迫弯曲振动驱动下定子驱动足表面质点的水平直线运动轨迹及其推程运动轨迹部分和回程运动轨迹部分。
[0040]图9-2.减摩并模态驱动的塔形压电电机在非共振驱动方式下在连续非对称锯齿波激励的强迫弯曲振动驱动下B相的单个周期非对称锯齿波驱动信号的推程信号部分和回程信号部分。
[0041]图9-3.减摩并模态驱动的塔形压电电机在非共振驱动方式下在连续非对称锯齿波激励的强迫弯曲振动驱动下正向运动时B相连续非对称锯齿波激励的强迫弯曲振动驱动并C相减摩驱动的激励信号。
[0042]图9-4.减摩并模态驱动的塔形压电电机在非共振驱动方式下在连续非对称锯齿波激励的强迫弯曲振动驱动下反向运动时B相连续非对称锯齿波激励的强迫弯曲振动驱动并C相减摩驱动的激励信号。
[0043]图10-1.减摩并模态驱动的塔形压电电机在非共振驱动方式下在连续非对称梯形波激励的强迫弯曲振动驱动下定子驱动足表面质点的水平直线运动轨迹及其推程运动轨迹部分和回程运动轨迹部分。
[0044]图10-2.减摩并模态驱动的塔形压电电机在非共振驱动方式下在连续非对称梯形波激励的强迫弯曲振动驱动下B相的单个周期非对称梯形波驱动信号的推程信号部分和回程信号部分。
[0045]图10-3.减摩并模态驱动的塔形压电电机在非共振驱动方式下在连续非对称梯形波激励的强迫弯曲振动驱动下正向运动时B相连续非对称梯形波激励的强迫弯曲振动驱动并C相减摩驱动的激励信号。
[0046]图10-4.减摩并模态驱动的塔形压电电机在非共振驱动方式下在连续非对称梯形波激励的强迫弯曲振动驱动下反向运动时B相连续非对称梯形波激励的强迫弯曲振动驱动并C相减摩驱动的激励信号。
[0047]图11.减摩并模态驱动的塔形压电电机的第二个实施例的结构示意图。
[0048]图中标号名称:1、塔形定子；2、直线导轨；3、塔形金属体；4、三相共十片压电陶瓷；5、驱动足；6、柔性放大圆孔；7、左矩形柱；8、右矩形柱；9、第一压电陶瓷；10、第二压电陶瓷；11、第三压电陶瓷；12、第四压电陶瓷；13、第五压电陶瓷；14、第六压电陶瓷；15、第七压电陶瓷；16、第八压电陶瓷；17、第九压电陶瓷；18、第十压电陶瓷；19、压电陶瓷的极化方向；20、塔形定子的A相；21、塔形定子的B相；22、塔形定子的C相；23、塔形定子的接地；24、塔形定子在共振驱动方式下X - z面内对称振动模态的振型；25、塔形定子在共振驱动方式下1- z面内二阶弯曲振动模态的振型；26、在共