返回首页

超声波100压电机(压电超声电机)

来源:www.xrdq.ne   时间:2022-12-28 11:00   点击:172  编辑:admin   手机版

1. 压电超声电机

超声波马达是一款新型的电机,简称USM超声波马达,最早被应用于照相机上。传统的马达都是基于电磁原理工作的,将电磁能量变换成转动能量。而USM则是基于利用超声波振动能量变换成转动能量的全新原理来工作的。

那么究竟什么是超声波马达?其基本工作原理又如何?简单地说,人耳所能听到的声音频率范围大约在20赫兹~20千赫兹之间,而超过20千赫兹以上,人耳无法辨识的频率便称为超声波。超声波马达是利用压电材料输入电压会产生变形的特性,使其能产生超声波频率的机械振动,再透过摩擦驱动的机构设计,让超声波马达如同电磁马达一般,可做旋转运动或直线式移动。

通常电磁马达运转时我们会觉得有杂音,这是因为马达内部结构产生振动,而振动频率恰好在我们耳朵可以感受的频率范围内。而超声波马达和传统的马达有很大区别,不管传统的马达有多少种,其原理一般就是将电磁力转变为转动力,而超声波马达的转动力则是产生于超声波振动的能量。

2. 压电超声马达

按驱动方式不同 ,压电驱动器可分为刚性位移驱动器和谐振位移驱动器。

1  刚性位移驱动器

刚性位移驱动器的驱动模式主要有多层式驱动器和单(双) 晶片驱动器 ,此外还有 Rainbow 驱动器、Moonie 驱动器和 Cymbals 驱动器等 ,几种模式在大小、质量、位移量及负载能力上均各有特点。

2  谐振位移驱动器

谐振位移驱动器(超声波电机)种类繁多 ,从毫米级的微型电机到厘米级的小型电机;从单自由度的直线电机到多自由度的平面电机和球型电机;从原理上基于摩擦的超声波电机到利用声悬浮的非接触式超声波电机;从高的蠕动式电机到无磨损的压电 ———电流复合型步进电机。按照工作原理 ,可将超声波电机分为接触式和非接触式两种。

3. 超声电机图片

答:超声波加工用到超声波电机了吗:

要用到的。

超声电机与传统电机不同,超声电机是利用压电陶瓷的逆压电效应和超声振动来获得其运动和力矩的,将材料的微观变形通过机械共振放大和摩擦耦合转换成转子的宏观运动。

超声电机由定子和转子组成,但定子是由压电材料和金属材料组合制成,转子是由金属材料制成;压电材料把电能转换成机械振动能,激励定子金属体振动;转子与定子相接触,通过摩擦力,定子的振动驱动转子运动。由于定子的振动频率一般在大于20kHz 的超声频段,因此人们也将超声电机称为压电电机。

4. 超声电机生产企业

应该是超声波电机吧,超声波电动机具有独特的优点及良好的性能,随着我国对超声波电机不断的研究深入,使得国产超声波电机得到了快速的发展,应用领域也日渐增多。超声波电机的应用领域有哪些呢?

1、微型智能机器人:用超声电动机作为机器人的关节驱动器,超声波电动机具有低速、大转矩和非连续工作中具有比电磁电机更为优越的性能,可将关节的固定部分和运动部分分别与超声马达的定、转子作为一体,使整个机构非常紧凑。

2、医疗器械:由于传统电磁式电机自身会产生磁场,从而对实时成像产生不良影响,并且传统电磁式电机在强磁场的环境中无法正常工作。超声波电动机具有自身不产生磁场,也不受磁场干扰的特性,非常适合用于核磁共振。

3、航空航天:航空航天器往往处在高真空、极端温度、强辐射、无法有效润滑等恶劣条件中,且对系统重量要求严苛,超声马达是其中驱动器的最佳选择。

4、精密仪器仪表:电磁马达用齿轮箱减速来增大力矩,由于存在齿轮间隙和回程误差,难以达到很高定位精度,而超声马达可直接实现驱动,且响应快、控制特性好,可用于精密仪器仪表。

5、汽车阀门控制:由于超声波电动机具有自锁特性和响应快等特性,并且可以避免火花的产生,对于自动调节油门控制超声波电动机具有它独特的优点。

相比与电磁式电机,超声波电动机具有其独特的应用优势,由于超声波电动机还不是很普及,只是被一些有实力的高端企业应用。目前超声波电动机更多应用在高端,精密的产品等领域,在日常生活上使用的还是比较少,但是随着超声波电动机进一步研究和探索,超声波电动机的应用领域会进一步扩大。

5. 超声电机用途

与传统的电机不同,超声波电机无绕组和磁极,无需通过电磁作用产生运动力。一般由振动体(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)和移动体(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)组成。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:首先,需在定子表面激励出稳态的质点椭圆运动轨迹;其次,将定子表面质点水平方向的微观运动转换成转子的宏观运动或平动。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。摩擦转换作用是指弹性体(定子与压电陶瓷的合称)的振动经过定子与转子工作面间的摩擦作用转化成转子的直线运动或旋转运动。要保证大力矩输出、止动性好,必须满足的条件就是有效足够的机电转换作用和有效稳定的摩擦转换作用。

6. 直线型超声电机

  由于其频率高,因而具有许多特点:  首先是功率大,其能量比一般声波大得多,因而可以用来切削、焊接、钻孔等。再者由于它频率高,波长短,衍射不严重,具有良好的定向性,工业与医学上常用超声波进行超声探测。超声和可闻声本质上是一致的,它们的共同点都是一种机械振动模式,通常以纵波的方式在弹性介质内会传播,是一种能量的传播形式,其不同点是超声波频率高,波长短,在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性,1兆Hz=10^6Hz,即每秒振动100万次,可闻波的频率在16-20000HZ 之间)。  超声波是指振动频率大于20000Hz以上的,其每秒的振动次数(频率)甚高,超出了人耳听觉的一般上限(20000Hz),人们将这种听不见的声波叫做超声波。  超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律,与可听声波的规律没有本质上的区别。但是超声波的波长很短,只有几厘米,甚至千分之几毫米。与可听声波比较,超声波具有许多奇异特性:传播特性──超声波的波长很短,通常的障碍物的尺寸要比超声波的波长大好多倍,因此超声波的衍射本领很差,它在均匀介质中能够定向直线传播,超声波的波长越短,该特性就越显著。功率特性──当声音在空气中传播时,推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。声波功率就是表示声波做功快慢的物理量。在相同强度下,声波的频率越高,它所具有的功率就越大。由于超声波频率很高,所以超声波与一般声波相比,它的功率是非常大的。空化作用──当超声波在介质的传播过程中,存在一个正负压强的交变周期,在正压相位时,超声波对介质分子挤压,改变介质原来的密度,使其增大;在负压相位时,使介质分子稀疏,进一步离散,介质的密度减小,当用足够大振幅的超声波作用于液体介质时,介质分子间的平均距离会超过使液体介质保持不变的临界分子距离,液体介质就会发生断裂,形成微泡。这些小空洞迅速胀大和闭合,会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用,从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用,会使液体的温度骤然升高,起到了很好的搅拌作用,从而使两种不相溶的液体(如水和油)发生乳化,且加速溶质的溶解,加速化学反应。这种由超声波作用在液体中所引起的各种效应称为超声波的空化作用。

7. 超声电机技术与应用

功率一般单个不会有那么大的,我们波达做超声波震板最大也就是200W如果你想在功率大一点那你最好加多几个振子就行了。

没必要要那么大的,发热也历害。

8. 压电超声电机工作原理

超声波传感器主要是利用压电材料(晶体、陶瓷)的压电效应,其中超声波的发射器利用逆压电效应制成,将高频电振动转换为机械振动产生超声波;超声波接收器利用正压电效应制成,将超声波机械振动转换为电信号。

超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是振动频率高于20kHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。

9. 什么叫超声电机

超声波马达与步进马达相比,具有结构简单、小型轻量、响应速度快,噪声低、低速大转矩、控制特点好、断电自锁、不受磁场干扰,运动准确等优点,另外还具有耐低温、真空等适应太空环境的特点。

 首先由于质量轻,低速且大转矩从而不需要附加齿轮等变速结构,避免了使用齿轮变速而产生的震动、冲击与噪声、低效率、难控制等一系列问题;

 其次它突破了传统电机的概念,没有电磁绕组和磁路,不用电磁相互作用来转换能力,而是利用压电陶瓷的逆压电效应、超声振动和摩擦耦合来转换能量。从而实现了安静、污染小;定位精度高;不受电磁干扰等优点。可以说超声波电机技术处于世界上最新高科技之一。

顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%