张俊伟，张永俊，梁远标，张　娇，姚　震

（广东工业大学机电工程学院，广东广州510006）



旋转超声加工非接触供电模型研究

张俊伟，张永俊，梁远标，张娇，姚震

（广东工业大学机电工程学院，广东广州510006）

摘要：针对旋转超声加工非接触供电的互感模型和T型模型，结合换能器进行了理论分析和实验研究，并参考非接触供电在其他方面的应用，提出了一种新的适合旋转超声加工的非接触供电模型及其匹配方式，无需考虑耦合系数及原副边线圈间隙过大的问题，具有供电模型简洁、匹配方式简单的优点。根据对比研究的结果搭建了专门的硬件电路，超声压缩实验结果证明了所述模型的可行性和可靠性。

关键词：旋转超声；非接触式供电；理论模型；匹配

传统旋转超声加工的超声振子一般采用碳刷与导电滑环的摩擦接触方式供电，缺点是碳刷磨损快、发热量大、导线裸露、电能传输不稳定、易积炭打火，因此限制了刀具转速，且不易实现自动换刀。提高主轴转速是提高超声加工精度和效率的一条有效途径，所以换能器的非接触供电成为了必然选择。超声换能器可等效为一个电学模型，在旋转超声加工过程中，其电参数受温度、负载等因素的影响不是特别稳定，且采用非接触式供电后，由于其结构的特殊性，一直没有一个较简单、方便又可靠的匹配方式使超声振子处于谐振状态。针对上述问题，本文通过对电动汽车充电、手机充电和旋转超声供电这一类非接触供电的研究现状进行分析，对适合应用在旋转超声加工领域的2种主流非接触供电模型进行理论和实验对比分析，并在此基础上提出了适用于旋转超声振子的简单匹配方式及电参数等效模型和数学模型。……