超聲波馬達(dá)用于特殊目的，例如驅(qū)動(dòng)攝像機(jī)鏡頭，因?yàn)樵擇R達(dá)可以配置為磁盤(pán)。壓電元件具有在施加電壓時(shí)沿垂直于電壓的方向延伸的特性。最初，研究了使用此功能將位移轉(zhuǎn)換為線性或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以制造電動(dòng)機(jī)。但是膨脹和收縮只有幾微米。為了使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，需要將壓電體和彈性體組合并以高頻振動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
1980年，通過(guò)產(chǎn)生從壓電體到彈性體的行波發(fā)明了一種實(shí)用的電動(dòng)機(jī)。使用術(shù)語(yǔ)“超聲馬達(dá)”是因?yàn)槠涓鶕?jù)彈性體的共振頻率以大于20kHz或更高的可聽(tīng)范圍的頻率(超聲波)被驅(qū)動(dòng)。圖中顯示了行波超聲電機(jī)的工作原理。
定子是由壓電元件和彈性體組成的兩層結(jié)構(gòu)。壓電元件由兩組驅(qū)動(dòng)電極組成。每個(gè)電極布置在行波波長(zhǎng)的一半處，并交替極化以具有相反的極性。當(dāng)頻率接近彈性體的頻率時(shí)彎曲當(dāng)將固有振動(dòng)頻率的AC電壓施加到驅(qū)動(dòng)電極時(shí)，壓電元件交替地膨脹和收縮，從而導(dǎo)致彈性體彎曲。通過(guò)向兩個(gè)電極施加相位差為90度的交流電壓，合成兩個(gè)駐波在空間和時(shí)間上。
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超聲波馬達(dá)原理是什么？
