压电超声波电机技术发展水平与应用前景展望
    

6压电超声波电机技术发展水平与应用前景展望夏长亮史婷她王太勇天津大学电动化与能源工程学犍天津3,72在仪器仪办公设备航空航天等领域具有广阔的应用前景本文对压电超声波电机的技术特点及其在国内外的发展状况作了分析,并对其应用前景进行了综达关键词;屯超声波屯机发展应用1引言压电超声波屯机采用1种令新的运行机理,它不需要磁铁和线。而圮依靠压电陶瓷的逆压电效应直接将电能转变成机械能,打破了迄今为止山电磁作用获得转矩的电磁型电机的概念,具有体积小无电磁干扰。低速大转矩响应快内锁能力强等特点,足号前处于学科前沿的新型微电机其异于电磁型电机的工作机,与卓越特性使其仪器仪办公设备航空航天等领域具有广阔的应用前景4 2压电超声波电机的特点传统电磁型电机是依靠电流与磁场之间的相互作用产生旋转力矩,而压电超声波电机是靠压电陶瓷的压电振动而获得旋转力矩的。由于它们的工作原理截然不同,使得压电超声波电机具有些不同于电磁型电机的特点电磁型电机用于位置控制系统时,需配有齿轮减速机构。以保证其低违运转并获以较大的转矩。而压电超声波电机弥补了其不足。它不,减违齿轮即能在低速时获得大转矩,可以直接用作驱动元件。

压电超声波电机的能量密度是电磁型电机的510倍左右,相同功率下,其体积比电磁型电机小得多,使其在体积较小的情况下同样可以获得足够大的功率输出压电超声波电机依靠压电陶瓷的超声振动而工作,人耳听不到超声频域的振动噪声,而且由于它不需齿轮减速机构,因此也不存在齿轮产生的噪音,减少对周围环境的染电磁型电机在外界强磁场影响下不能正常工作,而压电超声波屯机1汗没有线圈和磁铁,本4不产生电磁波,同样外部磁场对其影响很小压电超声波电机定转子通过较大的乐紧力压紧,断电后具有很大的自锁力,另外,由于转子转动惯量小,与转子的惯性力比较,定转子之间的摩擦力相当大,所以瞬态响应时间短,控制精度3压电超声波电机的发展状况基辅工7院从1964年始对压电超声波电机进行研宄,并于1975年建立了实验室从事压电超声波电机的研,1971年德国西门子公司获得了压电超声波电机的专利。公司的地在1973年也提出了种压电超声波电机模型。70年代初,日本开始研制压电超声波电机但是80年代以前对压电超声波电机的研究还只限于实验阶段,未达到实用阶段3日本新生工业公司的指田年生在1982年研制成功两种实用的压电超声波电机1985年日立河剪出公司筑波研究所熊田明生博士发明了种单电源驱动业大学的上羽贞行提出用两个驱动源驱动的纵扭复合振动超声波电机,它由扭转振子产生的水平位移和多层压电驱动器产生的垂直位移来合成定子面质点白勺椭圆形位移转变4!

东京工业大学的高野刚浩和山形大学的富义朗研制了种应用环形压屯板振子的超声波电机,也是通过摩擦力把振子面质点的椭圆运动变换为转子的运动这种电机具有厚度小的优点,能满足很多工程上白勺要求,但力矩和效率均较小m.sugihar.iwhl;s电超声波电机响应很快,代起动响应时间为。57,制动响应时间为,33,能用于高分辨率仪器的控制,如光学系统中反光镜快门的控制5!

1996年美国航空航天局首次将压电超声波电机作为驱动元件用于微型着陆器中的机器人手臂,使其重量减轻了m16j我国对压电超声波电机的研宄起步较晚,从十年代末九十年代初起,清华大学浙江大学天津大学等十余个单位分别对几种不同类型的压电超声波电机进行了结构和机理的研究4压电超声波电机的应用前景1987年日本佳能公司将压电超声波电机用于03型照相机的自动调焦镜头中,这也是超声波电机应用非常成功的例与采用电磁型电机的镜头相比,有几个优点1.安静;2.定位精度高;3.调焦时间短;4.无齿轮减速机构,结构简单从1990起,佳能公司波电机自动调焦,这明日本在压电超声波电机实用化技术方面处于领先地位压电超声波电机还可用于坐标平台的驱动源,由压电超声波电机响应快,当位置传感器检测到目标位置信号瞬间,只要切断电源,电机立即停止,定位精度准确。东京都府窗广上的窗帘机农用压电超卢波电机作为驱动元件肩很低肩合厂办公场所对噪备的要求,压电超声波电机还可用于磁公浮列车上,为使列车悬浮在轨道上,需要有大力矩和控制性能优良的驱动器,这对于压电超心波电机来说非常合适由厂压电超心波电机可以做。淑薄,而。转矩大,奔驰汽个公司准谷将其用在汽车车柯的驱动装置中。

此外,机器人手臂日益向低刚度柔性化轻型化和定向定位的高精度化方向发锾由于结构柔性的,加,机械臂工作时容4起振动。从而导致操作精度降低压电陶瓷具有良好的机电耦合性能,且对温度不敏感,由其构成的压电超声波电机非常适合在柔性机械臂承担机械臂轨迹运动和定位时的原关节屯机振动控制任务,可使机械臂的定位精度和响应速度得到很大程度的提高5结论鉴于压电超声波电机独特的运行机理与卓越的特性,在很多特殊应用领域可取代传统的电磁型电机,其使用寿命及精确控制等问题的成功解决将使其在仪器仪办公设备机器人航空航天等领域得到广泛的应甩3熊田明生。超音波乇夕。电子情报通信学会志,1987,70

相关阅读
  • 压电超声微电机的研究现状与应用前
  • 超声波清洗技术发展与应用
  • 超声波清洗技术发展与应用
  • 电力电子系统在风能发电中的应用与
  • 电力电子系统在风能发电中的应用与
  • 中国沼气发电技术发展现状与前景展
  • NFC技术在各大领域的应用趋势与前
  • 摩擦焊技术发展与展望
  • 浅析变频器的应用现状与前景展望
  • 浅谈车联网技术发展与应用前景
  • 电力电子系统在风能电网中的应用与
  • 电力电子系统在风能电网中的应用与
  • 水性工业涂料助剂的应用与前景展望
  • 水性工业涂料助剂的应用与前景展望
  • 电力电子系统在风能电网中的应用与
  • 电力电子系统在风能电网中的应用与
  • 水煤浆技术发展与应用的内容简介
  • 论述虚拟制造技术的发展与应用
  • 车用影音及GPS技术发展与应用-汽车
  • 车用影音及GPS技术发展与应用-汽车
  • 车用影音及GPS技术发展与应用-汽车
  • 车用影音及GPS技术发展与应用-汽车
  •  

     
     
         

    收录时间:2015年07月14日 10:59:59 来源:中国超声波设备网 作者:不详
    上一篇:超声波和尿碘测定用于评估碘营养状态的技术标准  (电脑版  手机版)
     
    创建分享人
    hybd6
    最新问题
     
    喜欢此文章的还喜欢
    Copyright by www.chinabaike.com;All rights reserved. 联系:QQ:469681782

    威尼斯人电子游艺