压电马达是利用压电体的压电逆效应进行机电能量转换的电动机。其原理与基于电磁感应的普通电动机显著不同,但基本功能和分类大致相同。
类型
压电马达一般分为交流压电马达和直流压电马达。运动方式分为旋转和直线运动两种。压电马达由振动件和运动件两部分组成,没有绕组、磁体及绝缘结构。功率密度比普通马达高得多,但输出功率受限制,宜制成轻、薄、短小形式。它的输出多为低速大推力(或力矩),可实现直接驱动负载。这种电机因内部不存在磁场,机械振动频率在可听范围外,因此对外界的电磁干扰和噪声影响很小。压电马达易于大批量生产。
结构和工作原理
压电马达的结构形式很多,但多数的动作原理相同,都是利用压电体在电压作用下发生振动,驱动运动件旋转或直线运动。
图1中,压电体PE的一端固定于基座B,PE在电压V作用下产生振动,通过爪杆C使棘轮W旋转,获得旋转运动。图2中,薄壁圆筒状压电体PE的内外壁间加以电压V时,就产生轴向伸缩运动。PE的两端各有一个电磁线圈W和W。W通电时,产生的电磁力使PE一端固定于滑槽底座B上,另一端则随PE的伸缩在B的滑槽内位移。W2通电时,PE的固定端及位移端反之。只要W和W的通断间隔与PE的伸缩频率相适应,PE就可在B的滑槽内作单方向的位移,获得直线运动。
由于一般压电体的能量转换效率较低,且振动或伸缩的幅值很小,因而只能制成特殊要求的专用马达,获得微小变位的蠕动。
超声波压电马达
简介
1981年,日本指田年生研制成超声波压电电动机,即超声波压电马达(简称超声波电动机),克服了传统压电电动机转换效率低和变位微小的缺陷,压电电动机开始进入工业实用阶段,如外径50毫米,输入电压100伏,频率40千赫,输出功率可达4瓦的超声波电动机。
分类
超声波电动机有驻波式和行波式两种。驻波式超...
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