高压功率放大器在非共振式压电直线电机性能测试中的应用

实验目的基于压电叠堆驱动的非共振式压电直线电机的性能测试，压电直线电机结构使用二级放大机构，对压电叠堆的输出位移进行放大，同时该结构采用交替驱动的方式以提高驱动器定子的驱动效率。使用方波信号作为激励信号，定子驱动足通过摩擦力驱动导轨运动，对该电机的输出性能进行测试，同时得到激励电机信号的最佳频率。

图：电机结构图

实验过程:

电机定子使用螺栓固定在底座上，通过千分尺对导轨施加预紧力。非共振式压电直线电机需要两相信号驱动电机定子工作，利用信号发生器，ATA-4051高压功率放大器，磁栅尺位移传感器搭建实验平台，用来测试电机的输出性能。使用信号发生器生成方波信号，通过功率放大器放大后驱动定子工作。使用磁栅尺传感器测量导轨的运动位移，采用半物理仿真系统对数据进行采集。

图：实验系统图

实验结果:

对压电叠堆施加135V电压，通过改变频率以得到不同频率下的电机输出性能，实验结果表明，电机在70Hz频率下性能达到最优，在60V电压之后具有良好的线性度，在135V电压下速度达到最大，为5.53mm/s，先比较于其他非共振式压电直线电机，具有更大的输出速度。

实验中用到的ATA-4051高压功率放大器的参数指标：