Ултразвучне моторе изумио је 1965. В.В Лавринко. Генерално смо свесни чињенице да покретачку силу даје електромагнетно поље у конвенционалним моторима. Али овде, да би обезбедили мотив, ови мотори користе пиезоелектрични ефекат у ултразвуку опсег фреквенција, који је од 20 кХз до 10 МХз и није чујан за нормална људска бића. Због тога се назива пиезоелектричном УСМ технологијом. Ултразвучну технологију користе УСМ-ови који за свој рад користе снагу ултразвучне вибрације из компоненте.

“Инструментално појачало са 3 оп појачала ”

Ултразвучни мотор

Пре него што детаљно разговарамо о овој технологији, морамо знати шта се тиче ултразвучни сензори , пиезоелектрични сензори и пиезоелектрични актуатори.

Пиезоелектрични сензор

пиезоелектрични сензор

Промене у физичким величинама попут деформације, силе, напрезања и убрзања могу се мерити њиховим претварањем у електричну енергију. Уређаји или сензори који се користе за овај поступак називају се пиезоелектрични сензори. И овај процес се назива пиезоелектрични ефекат . Ако се на кристал примени напон, тада ће притисак бити постављен на атоме кристала узрокујући деформацију атома која износи само 0,1%.

Ултразвучни сензор

Претварачи који генеришу високе фреквенције - фреквенцију од око 20 кХз до 10 МХз звучних таласа - и, приписују циљ читањем временског интервала између пријема еха након слања сигнала, називају се ултразвучни сензори. Стога, Ултразвучни сензори се могу користити за откривање препрека и да би се избегао судар.

Пиезоелектрични актуатор

пиезо актуатор

За фино подешавање сочива фотоапарата, огледала, алата за обраду и друге сличне опреме потребна је прецизна контрола кретања. Ова прецизна контрола кретања може се постићи пиезоелектричним актуаторима. Електрични сигнал се може претворити у тачно контролисано физичко померање помоћу пиезоелектричног актуатора. Користе се за управљање хидрауличким вентилима и моторима посебне намене.

Пиезоелектрична ултразвучна технологија мотора

Једноставно ултразвучну технологију можемо назвати инверзном пиезоелектричном ефекту, јер у овом случају електрична енергија претвара се у кретање. Стога га можемо назвати пиезоелектричном УСМ технологијом.

Пиезоелектрични материјал под називом Оловни цирконат титанат и кварц се врло често користи за УСМ-ове, а такође и за пиезоелектричне актуаторе, иако се пиезоелектрични актуатори разликују од УСМ-а. Материјали попут литијум-ниобата и неких других монокристалних материјала такође се користе за УСМ и пиезоелектричну технологију.
Главна разлика између пиезоелектричних актуатора и УСМ-а наводи се као вибрација статора у контакту са ротором, која се може појачати коришћењем резонанце. Амплитуда покрета покрета је између 20 и 200 нм.

Врсте ултразвучних мотора

УСМ су класификовани у различите типове на основу различитих критеријума, који су следећи:

Класификација УСМ на основу типа операције ротације мотора

Мотори ротационог типа
Мотори линеарног типа

Класификација УСМ на основу облика вибратора

Тип штапа
П облика
Цилиндричног облика
Прстен (квадратни) тип

Класификација заснована на типу вибрационог таласа

Тип стојећег таласа - даље се класификује у два типа:

Једносмерна
Двосмерно

Размножавајући талас или тип путујућег таласа

Рад ултразвучних мотора

Ултразвучни рад мотора

Вибрација се индукује у статору мотора и користи се за пренос покрета на ротор и такође за модулацију сила трења. Појачање и (микро) деформације активног материјала користе се за генерисање механичког покрета. Макро-кретање ротора може се постићи исправљањем микро-покрета помоћу фрикционог интерфејса између статор и ротор .

Тхе ултразвучни мотор састоји се од статора и ротора. Радом УСМ мења се ротор или линеарни преводилац. Статор УСМ састоји се од пиезоелектричне керамике за генерисање вибрација, метала статора за појачавање генерисаних вибрација и фрикционог материјала за успостављање контакта са ротором.

Кад год се примени напон, на површини статорског метала генерише се путујући талас који доводи до ротације ротора. Како је ротор у контакту са статорским металом, као што је горе поменуто - али само на сваком врхунцу путујућег таласа - што узрокује елиптично кретање - и, овим елиптичним кретањем, ротор се окреће у смеру обрнутом од смера путујући талас.

Карактеристике и заслуге ултразвучних мотора

Они су малих димензија и одличног су одговора.
Они имају малу брзину од десет до неколико стотина окретаја у минути и велики обртни моменат, па стога редуктори нису потребни.
Они се састоје од високо задржавајуће снаге, чак и ако је напајање искључено, нису им потребне кочнице и квачило.
Мали су, танки и имају мању тежину у поређењу са другим електромагнетним моторима.
Ови мотори не садрже никакав електромагнетни материјал и не генеришу електромагнетне таласе. Дакле, они се могу користити чак и у областима са високим магнетним пољем, јер на њих магнетно поље не утиче.
Ови мотори немају зупчанике, а за погон ових мотора користи се нечујна вибрација фреквенције. Дакле, они не производе никакву буку и њихов рад је врло тих.
Прецизна контрола брзине и положаја могућа су код ових мотора.
Механичка константа времена за ове моторе је мања од 1 мс и контрола брзине за ове моторе је корак мање.
Ови мотори имају врло високу ефикасност и њихова ефикасност је неосетљива на њихову величину.

Демерити ултразвучних мотора

Потребно је високофреквентно напајање.
Како ови мотори раде на трење, трајност је врло мања.
Ови мотори имају оборене карактеристике брзине и обртног момента.

Примене ултразвучних мотора

“напајање пи филтер калкулатор ”

Користи се за аутофокус објектива фотоапарата.
Користи се у компактним уређајима за руковање папиром и сатовима.
Користи се за транспорт делова машина.
Користи се за сушење и ултразвучно чишћење.
Користи се за убризгавање уља у горионике.
Користе се као најбољи мотори за које је познато да нуде велики потенцијал за минијатуризацију опреме.
Користи се у магнетној резонанци у магнетној резонанци у медицини.
Користи се за управљање главама диска рачунара попут дискета, тврдог диска и ЦД уређаја.
Користи се у многим применама у областима медицине, ваздухопловства и роботика .
Користи се за аутоматску контролу котрљајућег екрана.
У будућности ови мотори могу наћи примену у областима попут аутомобилске индустрије, нано-позиционирања, микроелектронике, Технологија Мицро Елецтро Мецханицал Систем и робе широке потрошње.

Овај чланак говори о пиезоелектричним ултразвучним моторима, ултразвучним сензорима, пиезоелектричним сензорима, пиезоелектричним актуаторима, раду УСМ-ова, заслугама, манама и краткотрајној примени УСМ-а. За више информација у вези са горњим темама, објавите своја питања коментаришући доле.

Фото кредити: