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压电陶瓷马达的工作原理及分类
三阶微控 | 2021-03-22 15:46:32    阅读:3714   发布文章

由于压电陶瓷马达具有体积小、大力矩等优势,目前越来越多的用户选择压电陶瓷马达替代传统的电机,使压电陶瓷马达的应用范围越加广泛。目前市面上常用的压电马达有三种:粘滑式压电马达步进式压电马达、超声波压电马达。

1粘滑式压电马达

粘滑式压电马达主要由轴承、滑块(即移动部分)、接触点、一端固定的压电促动器组成。压电陶瓷的长度随着施加电压的变化而变长或变短,由于滑块与接触点的摩擦力滑块会随着压电陶瓷的形变一起运动。

 

这一过程又称为粘贴阶段。当压电陶瓷到形变量时,施加快速降低的电压使压电陶瓷快速回缩到初始状态。由于惯性滑块保持静止,而压电陶瓷回复到了初始状态,这一阶段也被称为滑动阶段,也是这一阶段导致了滑块的净位移。重复以上两个阶段使平台产生宏观的位移。

 

2步进式压电马达

典型的步进式压电马达至少由3个压电促动器,其中AB促动器用来接触滑块,并扮演卡紧机构的角色。而C促动器则用来使滑块产生平移运动。

 

在静止时,促动器AB同时接触滑块。当开始运动时,促动器B膨胀,A缩回,此时只有B与滑块接触。于此同时C形变通过B与滑块的接触使滑块产生位移。然后促动器A膨胀,B缩回,此时只有A与滑块接触,随后压电陶瓷C缩回至初始位置。再次缩回A,膨胀B,重复以上状态是滑块产生宏观位移。

 

3超声波压电马达

对于这种类型的压电马达,滑块的运动是通过接触点的椭圆振荡产生。对压电陶瓷施加电信号,同时产生这两种模式,并使相位差为正负90°这会使接触点产生椭圆振动。此外,接触点的轨迹也可由驱动信号的幅值和频率控制。


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