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超聲波電機(jī)是利用超聲波振動(dòng)來實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動(dòng)的電機(jī)。
與典型的電動(dòng)機(jī)不同，它沒有直接相互接觸的旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)部件。運(yùn)動(dòng)是通過超聲波振動(dòng)的傳輸來實(shí)現(xiàn)的。由于運(yùn)動(dòng)是通過振動(dòng)的傳遞來實(shí)現(xiàn)的，因此運(yùn)行時(shí)幾乎不產(chǎn)生噪音。它適用于對(duì)聲學(xué)敏感的環(huán)境和需要安靜運(yùn)行的設(shè)備。
此外，由于它采用高頻振動(dòng)，因此可以實(shí)現(xiàn)非常快速的移動(dòng)。這使得它可用于需要快速位置控制和高速運(yùn)行的應(yīng)用。但一般是應(yīng)用于小型設(shè)備的電機(jī)。
因此，在需要重載或高扭矩時(shí)，必須注意提供足夠的功率和效率。需要對(duì)負(fù)載進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和評(píng)估。
超聲波馬達(dá)的應(yīng)用
超聲波電機(jī)有各種各樣的用途。以下是一些使用示例：
1. 光學(xué)儀器
它們用于照相機(jī)和攝像機(jī)等光學(xué)設(shè)備中的自動(dòng)對(duì)焦和變焦裝置。利用超聲波馬達(dá)反應(yīng)快、運(yùn)轉(zhuǎn)安靜的特點(diǎn)，可即時(shí)調(diào)整焦距或放大、縮小鏡頭。由于需要對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行精確的控制，因此超聲波電機(jī)的高精度和平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)非常重要。
2. 醫(yī)療器械
它用于內(nèi)窺鏡和超聲波成像機(jī)等醫(yī)療設(shè)備。內(nèi)窺鏡 安裝的超聲波馬達(dá)可實(shí)現(xiàn)精細(xì)的定位調(diào)整和振動(dòng)控制，支持醫(yī)生在手術(shù)或檢查時(shí)進(jìn)行精準(zhǔn)操作。超聲波電機(jī)的非接觸和安靜特性尤為重要，可為患者提供舒適感并提高治療效果。
另外，利用其不受磁力影響的特性，還用于利用磁性的醫(yī)療診斷設(shè)備MRI的主體和外圍設(shè)備。
3. 機(jī)器人
用于機(jī)器人技術(shù)，例如機(jī)械臂和機(jī)械手。超聲波電機(jī)精度高、響應(yīng)快，是實(shí)現(xiàn)精細(xì)運(yùn)動(dòng)控制和定位的理想選擇。這使得它能夠用于各種機(jī)器人應(yīng)用，包括工業(yè)和醫(yī)療機(jī)器人。
4.電子產(chǎn)品
超聲波電機(jī)也常用于智能手機(jī)、平板電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品中。振動(dòng)用于提供觸摸反饋和振動(dòng)警報(bào)等功能。
超聲波馬達(dá)原理
超聲波電動(dòng)機(jī)通常利用壓電效應(yīng)來運(yùn)行。它使用一種稱為壓電元件或壓電元件的材料。壓電元件通常由陶瓷或壓電晶體制成。
將驅(qū)動(dòng)頻率的電壓施加到壓電元件上。驅(qū)動(dòng)頻率通常設(shè)計(jì)為與元件的固有振動(dòng)頻率相匹配。該電壓使壓電元件反復(fù)循環(huán)膨脹和收縮而變形。
這種變形會(huì)產(chǎn)生超聲波振動(dòng)。超聲波振動(dòng)傳遞到電機(jī)內(nèi)部的機(jī)構(gòu)并轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
超聲波馬達(dá)結(jié)構(gòu)
典型的超聲波電機(jī)具有以下結(jié)構(gòu)要素：
1. 傳感器
換能器是產(chǎn)生超聲波振動(dòng)的部件。它產(chǎn)生超聲波為電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)力。經(jīng)常使用壓電元件。
2. 司機(jī)
該組件接收來自振動(dòng)器的振動(dòng)，放大并轉(zhuǎn)換該力，并引起運(yùn)動(dòng)。執(zhí)行器通常采用旋轉(zhuǎn)軸或滑環(huán)的形式，用于線性運(yùn)動(dòng)。是經(jīng)常與壓電元件接觸的元件，起到放大驅(qū)動(dòng)力的作用。
3. 轉(zhuǎn)子
這是超聲波馬達(dá)中旋轉(zhuǎn)的部件。它是由一名司機(jī)駕駛的。它通常被稱為旋轉(zhuǎn)軸或旋轉(zhuǎn)盤。
4. 定子
該部件面向轉(zhuǎn)子并控制旋轉(zhuǎn)和線性運(yùn)動(dòng)。定子接收振動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的振動(dòng)，并提供相應(yīng)的力和約束。
