微型电机门类繁多,大体可分为超声波电机、直流电机、交流电动机、自态角电机、步进电动机、旋转变压器、轴角编码器、交直流两用电动机、测速发电机、感应同步器、直线电机、电机机组、其他特种电机等13大类。
而超声波电机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。
微型超声波电机给电机输入驱动电压后,压电材料产生压电现象,同时发生的纵向延伸和横向弯曲模式的激励在陶瓷指尖的狭小的椭圆通道里产生二维声波,从而产生驱动力进行直线或旋转运动。但没有驱动电压的时候能够维持一个保持力矩,不产生位移和滞后。
超声波电机定位精确,分辨率可达1μm,精度10nm,运动速度平稳,低10μm/s,高250mm/s,标准应答时间为50~75μs,整定时间明显优于一般伺服电动机,以0.1μm的分辨率为例,只需1~2ms,为一般伺服电动机的1/10,定位后没有一般伺服电动机存在的晃动问题,而且超声波电机具有重量轻,体积小,行程无限制等特点。
目前三阶微控微型超声波电机已经在汽车制造、航空航天、智能机器人、光学镜头、精密医疗器械、自动变焦眼镜等行业领域中有广泛应用。
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