應用案例

　　實驗名稱：ATA-4051高壓功率放大器在非共振式壓電直線電機性能測試中的應用

　　研究方向：壓電驅動

　　實驗內容：本實驗開展非共振式壓電直線電機性能測試，電機搭載二級放大機構放大壓電疊堆輸出位移，依靠交替驅動結構提升定子驅動效率。信號發生器產生方波激勵信號，經ATA-4051 高壓功率放大器完成功率與電壓放大后驅動定子，定子驅動足借助摩擦力帶動導軌運動，以此測試電機各項輸出性能，篩選得出電機最優激勵頻率。

　　測試設備：信號發生器，ATA-4051高壓功率放大器，磁柵尺位移傳感器，壓電疊堆等。

圖：實驗平臺

　　實驗過程：

圖：電機結構圖

　　電機定子使用螺栓固定在底座上，通過千分尺對導軌施加預緊力。非共振式壓電直線電機需要兩相信號驅動電機定子工作，利用信號發生器，ATA-4051高壓功率放大器，磁柵尺位移傳感器搭建實驗平臺，用來測試電機的輸出性能。使用信號發生器生成方波信號，通過功率放大器放大后驅動定子工作。使用磁柵尺傳感器測量導軌的運動位移，采用半物理仿真系統對數據進行采集。

　　測試結果：

　　對壓電疊堆施加135V電壓，通過改變頻率以得到不同頻率下的電機輸出性能，實驗結果表明，電機在施加70Hz頻率下，輸出性能達到最高，在70Hz頻率之后，電機的輸出性能開始逐漸降低，這是由于壓電疊堆的遲滯現象以及定子自身產生的阻尼造成的。實驗結果表明電機在70Hz頻率下性能達到最優。其次，通過對電機施加70Hz頻率，通過改變電壓大小，得到不同電壓下，電機的輸出性能，實驗結果表明，電機在60V電壓之后具有良好的線性度，在135V電壓下，電機速度達到最大，為5.53mm/s，先比較于其他非共振式壓電直線電機，具有更大的輸出速度。

　　放大器在該實驗中發揮的效能：實現激勵信號0-30倍的功率放大，驅動壓電疊堆產生形變。

圖：ATA-4051高壓功率放大器指標參數 

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