引信安全系统的直线超声电机设计与试验研究

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摘要：针对目前引信安全系统智能化、灵巧化的需求，基于超声电机无电磁干扰、响应快、断电自锁、结构简单、设计灵活等特点，提出利用直线型超声电机作为引信安全系统的驱动装置。根据引信安全系统的要求得到电机初始结构尺寸，利用有限元法分析了各结构参数对电机两相工作模
态频率一致性的灵敏度，优化了初始结构尺寸，并制作了原理样机。对电机定子进行了扫频测试和
振动模态测试，测试结果表明电机可产生所需两相振型且两相频率接近。在Ｕ＝８０Ｖ＝８６５４０Ｈｚ
的两相相位差为９０。的正弦信号激励下，电机速度为８８．２ｍｍ／ｓ，往返运动灵活；电机的最大输出力
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔａｎｄｓｍａｒｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｆｕｚｅｓａｆｅｔｙｓｙｓｔｅｍ，ａｌｉｎｅａｒｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｍｏｔｏｒｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｘｉｍｉｏｕｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｍｏｔｏｒ，ｓｕｃｈａｓｎｏｎ— ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｔｅｒ－ｆｅｒｅｎｃｅ，ｆａｓｔｒｅｓｐｏｎｓｅ，ｓｅｌｆ－ｌｏｃｋｉｎｇ，ｓｉｍｐｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄｌｅｆｘｉｂｌｅｄｅｓｉｇｎ，ｅｔｃ．Ｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｉｚｅｏｆｍｏｔｏｒｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｆｕｚｅｓａｆｅｔｙｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆｓｔｕｃｒｔｕｒａｌｐａｒａｍ— ｅｔｅｒｓｔｏｔｈｅｔｗｏ－ｐｈａｓｅｍｏｄａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙｉｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｉｎｆｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅＡＮＳＹＳ，ａｎｄｔｈｅ
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００— １０９３．２０１４．Ｏ１．０ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆａＬｉｎｅａｒＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＭｏｔｏｒｆｏｒ
第３５卷第１期
２０１４年１月
兵
工
学
报
Ｖ０１．３５Ｎｏ．１
ＡＣＴＡＡＲＭＡＭＥＮＴＡＲＩＩ
Ｊａｎ．２０１４
引信安全系统的直线超声电机设计与试验研究
唐玉娟，王新杰，王炅
（南京理工大学机械工程学院，江苏南京２１００９４）
ｍｏｔｏｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｉｚｅｉｓｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｗｅｅｐｔｅｓｔａｎｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｄａｌｔｅｓｔａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ，ｉｎｄｉｃａ－
ＦｕｚｅＳａｆｅｔｙＳｙｓｔｅｍ
ＴＡＮＧＹｕ－ｊｕａｎ，ＷＡＮＧＸｉｎ－ｊｉｅ，ＷＡＮＧＪｉｏｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９４，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）
为２．３Ｎ．采用直线型超声电机的引信安全系统，为传统引信设计引入了新的思想，具有一定的工
程意义和价值。
关键词：兵器科学与技术；引信安全系统；直线超声电机；模态分析；灵敏度分析
中图分类号：ＴＪ４３１；ＴＭ３５９．９文献标志码：Ａ文章编号：１０００－１０９３（２０１４）０１ — ００２７－０８