微型電機是國內(nèi)外近幾年發(fā)展起來的一種新原理電機,與傳統(tǒng)的電機不同,微型電機無繞組和磁極,無需通過電磁作用產(chǎn)生運動力,而是利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)和超聲振動,將材料的微觀變形通過機械共振放大和摩擦耦合轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子的宏觀運動。那么,微型電機有哪些不可替代的特性呢?
1.能量轉(zhuǎn)換過程
傳統(tǒng)電磁電機的定子、轉(zhuǎn)子皆為剛體,二者之間存在氣隙,無物理接觸。微型電機的定轉(zhuǎn)子直接接觸,靠摩擦驅(qū)動。
2.機械特性和效率
USM具有類似于直流(DC)電機的機械特性,DC電機的最大效率在小轉(zhuǎn)矩、高轉(zhuǎn)速(接近空載速度)附近,而USM的最大效率在低速、大轉(zhuǎn)矩附近。也就是說,DC電機適合高速運轉(zhuǎn)而USM適合低速運轉(zhuǎn)。
3.能量密度與轉(zhuǎn)矩密度
同目前的小型電磁電機相比,多數(shù)USM的功率密度略低,但其轉(zhuǎn)矩密度卻是電磁電機10倍以上,同具有大比例減速箱的電磁電機的轉(zhuǎn)矩密度相當(dāng)。
4.響應(yīng)特性
電磁電機轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩小、轉(zhuǎn)子慣量大,響應(yīng)時間長大于10ms,且隨著減速箱的增加而增大。而且由于響應(yīng)慢,電機的啟停角度很大, 通常是轉(zhuǎn)動的一部分。USM由于轉(zhuǎn)矩大、空載速度低,轉(zhuǎn)子慣量小,其響應(yīng)時間長小于1ms。
5.電磁兼容性
電磁電機因有線圈結(jié)構(gòu)及裝置部分易引起電磁干擾,而超聲電機因壓電陶瓷材料代替了銅線圈,結(jié)構(gòu)簡單,可以做到無磁干擾。在輸出轉(zhuǎn)矩相同的情況下,超聲電機可以做的更小、更輕、更薄,應(yīng)用也更加廣泛。
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