压电超声波电机技术工作与应用

超声波马达于1965年由V.V Lavrinko发明。通常，我们知道传统电机中的电磁场给出动力的事实。但是，这里提供动力，这些电机利用了超声波压电效应频率范围为20 kHz至10 MHz，对正常人类不听话。因此，它被称为压电USM技术。USM使用超声技术，该USMS利用来自组件的超声波振动功率进行操作。

在详细讨论此技术之前，我们需要了解有关的信息超声波传感器，压电传感器和压电致动器。

压电传感器

应变、力、应力和加速度等物理量的变化可以通过将这些物理量转化为电能来测量。2021欧洲杯足球竞猜官方平台用于这一过程的设备或传感器被称为压电传感器。这个过程被称为压电效应。如果在晶体上施加电压，则压力将置于晶体原子上，导致原子的变形，其仅为0.1％。

超声波传感器

产生高频的换能器 - 频率约为20kHz至10MHz声波 - 并且，通过读取在发送信号之后接收回声之间的时间间隔来归因于被称为超声传感器。因此，超声波传感器可以用于障碍物检测为了避免碰撞。

压电执行器

对于相机、反光镜、加工工具和其他类似设备的镜头的微调，需要精确的运动控制;这种精确的运动控制可以通过压电驱动器来实现。利用压电2021欧洲杯足球竞猜官方平台作动器可以将电信号转换为精确控制的物理位移。这些是用来控制液压阀和特殊用途的马达。

压电超声电机技术

只要我们可以将超声技术称为压电效果，因为在这种情况下，电能被转换成运动。因此，我们可以称之为压电超声电机技术。

压电材料锆钛酸铅和石英经常用于超声驱动器和压电驱动器，尽管压电驱动器不同于超声驱动器。这些材料如铌酸锂和其他一些单晶材料也用于超导材料和压电技术。
压电致动器和USM之间的主要区别在于与转子接触的定子的振动，这可以通过使用谐振来放大。致动器运动的幅度在20至200nm之间。

超声波电机类型

基于不同的标准，USMS分为不同类型，如下所示：

基于电机旋转操作类型的USM分类

• 旋转式电动机
• 线性型电机

基于振动器形状的USMS分类

• 杆式
• П形状
• 圆柱形状的
• 环(广场)类型

基于振动波的分类

• 站立波类型 - 它进一步分为两种类型：

1. 单向
2. 双向

• 传播波型或行波型

超声波电机的工作

该振动被诱导到电机的定子中，用于将运动传递给转子，也用于调节摩擦力。活性材料的放大和(微)变形被用来产生机械运动。利用摩擦界面对转子的微观运动进行校正，可以实现转子的宏观运动定子和转子。

的超声电机由定子和转子组成。USM的操作改变转子或线性转换器。USM的定子由压电陶瓷组成，用于产生振动，定子的金属，用于放大产生的振动和用于与转子接触的摩擦材料。

每当施加电压时，定子金属表面就会产生行波，使转子旋转。正如上面所提到的，转子与定子金属接触，但只是在行波的每个峰处，这导致了椭圆运动，并且随着椭圆运动，转子的旋转方向与行波的方向相反。

超声波电机的特点与优点

• 它们体积小，反应灵敏。
• 这些具有10到几百RPM的低速和高扭矩，因此不需要减少齿轮。
• 这些都是高握力，即使电源关闭，他们不需要刹车和离合器。
• 与其他电磁电动机相比，它们小，体重较少。
• 这些电机不含任何电磁材料，它们不会产生电磁波。因此，即使在高磁场区域中也可以使用这些，因为它们不受磁场的影响。
• 这些电机没有任何齿轮，并且使用音频振动的频率振动用于驱动这些电动机。所以，他们没有产生任何噪音，他们的操作非常安静。
• 精确的速度和位置控制是可能的这些电机。
• 这些电动机的机械时间常数小于1ms和这些电机的速度控制是少一步。
• 这些电动机具有很高的效率，而且它们的效率对它们的尺寸不敏感。

超声波电机的缺点

• 需要高频电源。
• 随着这些电动机在摩擦上操作，耐用性非常少。
• 这些电动机具有下垂的速度扭矩特性。

超声波电机的应用

• 用于相机镜头的自动对焦。
• 用于紧凑型纸张处理装置和手表。
• 用于输送机器部件。
• 用于干燥和超声波清洗。
• 用来将油注入燃烧器。
• 用作已知的最佳电机，为设备的小型化提供高潜力。
• 用于磁共振成像的医学扫描。
• 用于控制像软盘，硬盘和CD驱动器的计算机的磁盘头。
• 用于医学，航空航天和航空航天领域的许多应用欧洲杯四强竞猜平台。
• 用于自动控制滚屏。
• 将来，这些电机可能在汽车行业，纳米定位，微电子等领域中找到应用程序，微电器机械系统技术和消费品。

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