Crossfixx压电马达谐振压电技术介绍

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Crossfixx™ 压电马达谐振压电技术介绍

Xeryon 获得专利的 Crossfixx™ 电机基于具有一致谐振频率的 2 种谐振模式工作。第一种模式产生压电陶瓷的均匀径向膨胀，其中接触点垂直于平台振动。第二种模式的特点是面内弯曲，接触点平行于平台振动。通过结合这两种模式，电机的尖端将遵循椭圆路径。振动尖端的位移很小，数量级为 1µm，但由于这种椭圆运动以 166 kHz 重复，因此可以获得高达 500 mm/s 的速度。

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控制 Crossfixx™ 电机

电机正面有 4 个电极，背面有 1 个公共电极。一个对角线上的电极形成一个电机相，另一对角线上的电极形成第二个电机相。将相同的正弦信号应用到电机的两个相将同时地激励电机的 4 个象限，从而激励扩展模式。当激励一条对角线上的电极与另一条对角线上的电极相位像差180度时，会激发弯曲模式。如果以90度的相位差激发电机的两个相，两种模式交替出现将使尖端遵循椭圆轨迹。通过控制幅度和相位差，可以改变椭圆轨迹的形状和大小，从而影响电机的驱动力和速度。这些激励信号的生成由 Xeryon 的控制器完成。用户只需指定基本输入变量，例如所需的速度或位置，控制器将相应地调整激励信号以实现这些目标。

超声波操作的优点

电机以 166 kHz 共振，远高于人耳的可听极限。因此，电机可以静音运行。166 kHz 也远高于大多数机械系统的截止频率，因此周围机械系统的机械干扰可以忽略不计。谐振运作还将压电马达的激励电压降低到安全限值以下。工作电压可低至 20 V，而对于要求更高的应用，电压可增加到 48 V。

固定机制

电机固定在中心孔中，中心孔是两种模式的节点(几何中心对称点，力矩在此相互抵消)。这有很多优点：

• 电机不会通过该固定点向环境传递振动

• 固定对模式和相应共振频率的影响最小

• 对称固定，减少热漂移

• 紧凑型固定

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审核编辑：汤梓红