超聲波電機是一個典型的機電一體化產(chǎn)品，由電機本體和控制驅(qū)動電路兩部分組成。產(chǎn)品涉及到振動學(xué)、波動學(xué)、材料學(xué)、摩擦學(xué)、電子科學(xué)、計算技術(shù)和實驗技術(shù)等多個領(lǐng)域。超聲波電動機打破了由電磁效應(yīng)獲得轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的傳統(tǒng)電機的概念。
與傳統(tǒng)的電機不同，超聲波電機無繞組和磁極，無需通過電磁作用產(chǎn)生運動力。一般由振動體(相當(dāng)于傳統(tǒng)電機中的定子，由壓電陶瓷和金屬彈性材料制成和移動體組成。在振動體的壓電陶瓷振子上加高頻交流電壓時，利用逆壓電效應(yīng)或電致伸縮效應(yīng)使定子在超聲頻段產(chǎn)生微觀機械振動。并將這種振動通過共振放大和摩擦耦合變換成旋轉(zhuǎn)或直線型運動。
實現(xiàn)超聲波驅(qū)動有兩個前提條件：首先，需在定子表面激勵出穩(wěn)態(tài)的質(zhì)點橢圓運動軌跡；其次，將定子表面質(zhì)點水平方向的微觀運動轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子的宏觀運動或平動。
第一個前提條件對應(yīng)著機電能量轉(zhuǎn)換，利用逆壓電效應(yīng)由電能轉(zhuǎn)化成機械振動能：
第二個前提條件對應(yīng)著運動形式轉(zhuǎn)化，往往通過定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來實現(xiàn)，近年來亦有通過氣體或液體為中間介質(zhì)接觸為非接觸型超聲波電機，也稱為聲懸浮超聲波電機。
最后從三階微控超聲電機的工作原理可見，其正常工作離不開兩個能量轉(zhuǎn)換作用：機電轉(zhuǎn)換作用和摩擦轉(zhuǎn)換作用。當(dāng)然要保證大力矩輸出、止動性好，必須滿足的條件就是有效足夠的機電轉(zhuǎn)換作用和有效穩(wěn)定的摩擦轉(zhuǎn)換作用。
