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超声波电机的工作原理详细说明

消耗积分:2 | 格式:docx | 大小:0.01 MB | 2021-01-04

深圳三阶微控实业

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  超声波电机是一种应用超声波的弹性振动方式以获得驱动动力,然后再利用摩擦力带动转子而驱动的电机。它一般由振动体和移动体组成,振动体相当于传统电机中的定子,由压电陶瓷和金属弹性材料制成;移动体相当于传统电机中的转子,由弹性体和摩擦材料及塑料等制成。

  在振动体的压电陶瓷振子上加高频交流电压时,利用逆压电效应或电致伸缩效应使定子在超声频段(频率为20KHZ以上)产生微观机械振动。并将这种振动通过共振放大和摩擦耦合变换成旋转或直线型运动。

  实现超声波驱动有两个前提条件:第一个前提条件对应着机电能量转换,利用逆压电效应由电能转化成机械振动能;第二个前提条件对应着运动形式转化,往往通过定转子间的摩擦力来实现,近年来亦有通过气体或液体为中间介质接触为非接触型超声波电机,也称为声悬浮超声波电机。

  从超声电机的工作原理可见,其正常工作离不开两个能量转换作用:机电转换作用和摩擦转换作用。机电转换作用是指压电陶瓷的逆压电效应,即对压电陶瓷振子加高频振荡电流,使它以超声波的频率振动。

  根据超声波电机的屈曲弹性波可分两类:

  1.驻波型超声波电机,此种型式的超声波电机其转子被振动子的末端所驱动。

  2.行进波型超音波马达,此种型式的超声波电机其转子是由一沿着特定方向传递前进的行进波所驱动。虽然驻波型式的超声波电机具有较高的机电转换效率,然而由于行进波型式之超声波电机,可以瞬间改变方向,且体积、重量等在设计上较具弹性,故在一般应用上以行进波型超声波电机为主。

 

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