超聲波電機(jī)：USR60系列結(jié)構(gòu)原理分析

發(fā)布日期：2023-12-25      瀏覽次數(shù)：578

超聲波電機(jī)：USR60系列結(jié)構(gòu)原理分析

超聲波電機(jī)：USR系列結(jié)構(gòu)



超聲波電機(jī)：USR60系列結(jié)構(gòu)

超聲波電機(jī)：USR系列結(jié)構(gòu)

• 定子部分

• 轉(zhuǎn)子

• 軸

• 軸承

超聲波電機(jī)：USR系列由四個(gè)主要部件組成：傳遞振動(dòng)的定子、旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、向電機(jī)傳遞力的軸以及起軸承作用的軸承。

定子部分結(jié)構(gòu)

• 壓電陶瓷

• 定子金屬

• 滑動(dòng)材料

定子由產(chǎn)生振動(dòng)的壓電陶瓷、放大振動(dòng)的定子金屬以及與轉(zhuǎn)子接觸的滑動(dòng)材料組成。

特征

• 旋轉(zhuǎn)性能穩(wěn)定

• 強(qiáng)大的握持力

• 高度安靜

雖然結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，但每個(gè)元件都經(jīng)過(guò)精密計(jì)算，具有穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)性能、大的夾持力和高的安靜性。

標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)和無(wú)磁電機(jī)均不使用任何產(chǎn)生電磁波的部件。
無(wú)磁電機(jī)通過(guò)使用不受磁性影響的定子金屬和軸承材料，實(shí)現(xiàn)在高磁場(chǎng)環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行。

超聲波電機(jī)：USR系列工作原理

• 

  施加到轉(zhuǎn)子和定子上的力的圖像

• 大綱

  超聲波電機(jī)通過(guò)向壓電陶瓷施加電壓而使其變形，并且該變形被定子金屬放大并傳播，導(dǎo)致定子金屬的表面變形為波狀形狀。該波的峰值作為行波移動(dòng)，導(dǎo)致與定子接觸的轉(zhuǎn)子由于摩擦力而旋轉(zhuǎn)。

  超聲波馬達(dá)夾持力高

  由于轉(zhuǎn)子和定子之間施加高壓，因此停止時(shí)最大的摩擦力是超聲波電機(jī)的保持力。

  

  轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)原理圖

  超聲波電機(jī)旋轉(zhuǎn)原理

  通過(guò)向壓電陶瓷施加電壓，壓電陶瓷發(fā)生變形和扭曲，并且這種變形被定子金屬放大并傳播，在定子金屬的表面上產(chǎn)生行波。
  這里，定子金屬僅在表面行波的每個(gè)頂點(diǎn)處接觸轉(zhuǎn)子，并且每個(gè)頂點(diǎn)以橢圓運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
  轉(zhuǎn)子在其橢圓運(yùn)動(dòng)的影響下旋轉(zhuǎn)。

  這種橢圓運(yùn)動(dòng)的軌跡與行波傳播的方向相反，受其影響的轉(zhuǎn)子也沿與行波相反的方向旋轉(zhuǎn)。
  換句話說(shuō)，當(dāng)行波繞定子圓周順時(shí)針 (CW) 傳播時(shí)，接觸轉(zhuǎn)子的行波的每個(gè)頂點(diǎn)都會(huì)經(jīng)歷逆時(shí)針 (CCW) 橢圓運(yùn)動(dòng)。
  與波峰接觸的轉(zhuǎn)子沿與橢圓運(yùn)動(dòng)相同的方向逆時(shí)針 (CCW) 旋轉(zhuǎn)。

  通過(guò)控制該行波的速度和方向，可以在CW和CCW方向之間切換，實(shí)現(xiàn)超聲波電機(jī)的高響應(yīng)性。

USR60-S系列

型號(hào)：USR60-S3、USR60-S4

• 

  USR60-S3

• USR60-S系列是標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)，安裝在外殼內(nèi)，可以使用連接器裝卸電纜，因此非常堅(jiān)固。
  最大扭矩為1.0[Nm]，最大轉(zhuǎn)速為150[rpm]。我們提供僅具有輸出軸的單軸型 USR60-S3 和可安裝傳感器的雙軸型 USR60-S4。