Yürüyen dalga ultrasonik motorun üç-mod çalışma özelliklerinin incelenmesi
Investigation of three-mod operation futures of travelling wave ultrasonic motor
Yazar: ALTAN GENCER
Danışman: PROF. DR. GÜNGÖR BAL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
YÜRÜYEN DALGA ULTRASONİK MOTORUN ÜÇ-MOD ÇALIŞMA ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ(Doktora Tezi)Altan GENCERGAZİ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜAğustos 2011ÖZETYürüyen dalga ultrasonik motor son yıllarda endüstriyel uygulamalarda yer almaya başlamıştır. Ultrasonik motorun hızı üç büyüklük ayarlanarak denetlenebilmektedir. Bunlar; fazlara uygulanan gerilimlerin genliği ve frekansı ile fazlar arasındaki faz farkıdır. Bu tezde, ultrasonik motorun hız tepkisinin üç büyüklüğe veya üç-moda göre değişimini incelemek amacıyla mikro denetleyici tabanlı bir sayısal kontrol ve sürücü sistemi tasarlanmış ve kurulmuştur. Sürücü sistem basit yapılı ve küçük boyutlu olmakla birlikte motor hız ve yön komutunun sayısal olarak girilmesine fırsat vermekte ve motorun hız, gerilim ve akım bilgilerini display üzerinden izleme imkanı sağlamaktadır. Motor laboratuarda farklı hız ve yük durumlarında üç-mod çalışmada denenmiştir. Deneyde iki-faz gerilimlerin genlikleri, frekansları ve aralarındaki faz farkları kontrol girişleri olarak kullanılmıştır. Simülasyon ve deneylerden elde edilen sonuçlara göre motorun hız tepkileri analiz edilmiş ve karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Ultrasonik motorun; uygulanan gerilimin frekansı ile geniş bir hız aralığında kontrol edilebileceği, uygulanan gerilimlerin genlik ayarının hız aralığı üzerinde dar bir etkiye sahip olduğu ve uygulanan faz gerilimleri arasındaki faz farkının değiştirilmesinin hız aralığında çok düşük bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. Motor hızının frekans ve genlik ayarı ile en düşük seviyeye indirildiği durumda, faz farkı ayarlamasının hızın daha düşük seviyeyeindirilmesinde bir yol olabileceği gözlenmiştir.

Abstract:
INVESTIGATION OF THREE-MOD OPERATION FUTURES OF TRAVELLING WAVE ULTRASONIC MOTOR(Ph.D. Thesis)Altan GENCERGAZİ UNIVERSITYINSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGYAugust 2011ABSTRACTTravelling wave ultrasonic motors are recently being used in industrial applications. The speed of the ultrasonic motor can be controlled by adjusting three quantities. These are magnitude and frequency of two-phase voltages and the phase angle between them. In this thesis, in order to investigate the speed response of a travelling wave ultrasonic motor under three-mode (three-quantity) operation, a micro controller based digitally controlled speed driver system was designed and implemented. While the driver system has a simple construction and small size it provides access to enter speed and direction commands digitally as well as tracking the real motor speed, voltage and current on an LCD. The system was tested in a laboratory for different speed and load cases under three-mode operation. In the test, driving frequency and magnitude of phase voltages and phase shift between two phases have been used as the control inputs. The results obtained from simulation and experiments were analyzed and presented with comparisons. It was seen that the speed of the ultrasonic motor can be controlled more widely with the frequency, the amplitude of the phase voltages has less effect on the speed interval and the phase shifting has very small effect on the speed interval. When the frequency and amplitude adjustments reach the lower limitations for the lowest speed the phase angle still offers a way to control the speed.