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            博客專欄

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            壓電陶瓷馬達(dá)的工作原理及分類

            發(fā)布人:三階微控 時(shí)間:2021-03-22 來源:工程師 發(fā)布文章

            由于壓電陶瓷馬達(dá)具有體積小、大力矩等優(yōu)勢,目前越來越多的用戶選擇壓電陶瓷馬達(dá)替代傳統(tǒng)的電機(jī),使壓電陶瓷馬達(dá)的應(yīng)用范圍越加廣泛。目前市面上常用的壓電馬達(dá)有三種:粘滑式壓電馬達(dá)、步進(jìn)式壓電馬達(dá)、超聲波壓電馬達(dá)。

            1粘滑式壓電馬達(dá)

            粘滑式壓電馬達(dá)主要由軸承、滑塊(即移動(dòng)部分)、接觸點(diǎn)、一端固定的壓電促動(dòng)器組成。壓電陶瓷的長度隨著施加電壓的變化而變長或變短,由于滑塊與接觸點(diǎn)的摩擦力滑塊會(huì)隨著壓電陶瓷的形變一起運(yùn)動(dòng)。

             

            這一過程又稱為粘貼階段。當(dāng)壓電陶瓷到形變量時(shí),施加快速降低的電壓使壓電陶瓷快速回縮到初始狀態(tài)。由于慣性滑塊保持靜止,而壓電陶瓷回復(fù)到了初始狀態(tài),這一階段也被稱為滑動(dòng)階段,也是這一階段導(dǎo)致了滑塊的凈位移。重復(fù)以上兩個(gè)階段使平臺(tái)產(chǎn)生宏觀的位移。

             

            2步進(jìn)式壓電馬達(dá)

            典型的步進(jìn)式壓電馬達(dá)至少由3個(gè)壓電促動(dòng)器,其中AB促動(dòng)器用來接觸滑塊,并扮演卡緊機(jī)構(gòu)的角色。而C促動(dòng)器則用來使滑塊產(chǎn)生平移運(yùn)動(dòng)。

             

            在靜止時(shí),促動(dòng)器AB同時(shí)接觸滑塊。當(dāng)開始運(yùn)動(dòng)時(shí),促動(dòng)器B膨脹,A縮回,此時(shí)只有B與滑塊接觸。于此同時(shí)C形變通過B與滑塊的接觸使滑塊產(chǎn)生位移。然后促動(dòng)器A膨脹,B縮回,此時(shí)只有A與滑塊接觸,隨后壓電陶瓷C縮回至初始位置。再次縮回A,膨脹B,重復(fù)以上狀態(tài)是滑塊產(chǎn)生宏觀位移。

             

            3、超聲波壓電馬達(dá)

            對(duì)于這種類型的壓電馬達(dá),滑塊的運(yùn)動(dòng)是通過接觸點(diǎn)的橢圓振蕩產(chǎn)生。對(duì)壓電陶瓷施加電信號(hào),同時(shí)產(chǎn)生這兩種模式,并使相位差為正負(fù)90°這會(huì)使接觸點(diǎn)產(chǎn)生橢圓振動(dòng)。此外,接觸點(diǎn)的軌跡也可由驅(qū)動(dòng)信號(hào)的幅值和頻率控制。


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