80年代中期发展起来的超声波电机是基于功能陶瓷的超声波频率的振动实现驱动的新型驱动器。超声电机是一个典型的机电一体化产品,由电机本体和控制驱动电路两部分组成。产品涉及到振动学、波动学、材料学、摩擦学、电子科学、计算技术和实验技术等多个领域。微型超声波电动机打破了由电磁效应获得转速和转矩的传统电机的概念。
与传统电机相比,它具有以下特点与优点:低速大力矩输出;功率密度高;起停控制性好;可实现直接驱动;可实现精确定位;容易制成直线移动型马达;噪音小:无电磁干扰亦不受电磁干扰;需使用耐磨材料和高频电源等。
超声波电机的应用领域可概括如下:
1、航空航天领域: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。
2、用超声电动机作为机器人的关节驱动器,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。
3、微型机械技术中的微驱动器:微型电机作为微型机械的核心,是微型机械发展水平的重要标志。微电子机械系统的制造研发中,其电机多是毫米级的。医疗领域是微机械技术运用最具代表性的领域之一,超声电机在手术机器人和外科手术器械上已得到应用。
超声波电机有着诱人的应用前景,具体地说,有以下几方面:信息机器、光学仪器、微机器人、医疗机器、探测系统、精密加工等。三阶微控超声电机的发展趋势是:大力矩、小尺寸、高效率、长寿命。
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