Ultrazvučne motore izumio je 1965. V.V Lavrinko. Općenito smo svjesni činjenice da pokretačku silu daje elektromagnetsko polje u konvencionalnim motorima. Ali ovdje, kako bi pružili motiv, ovi motori koriste piezoelektrični efekt u ultrazvuku frekvencijski opseg, koji je od 20 kHz do 10 MHz i nije čujan za normalna ljudska bića. Stoga se naziva piezoelektričnom USM tehnologijom. Ultrazvučnu tehnologiju koriste USM-ovi koji za svoj rad koriste snagu ultrazvučne vibracije komponente.

Ultrazvučni motor

Prije detaljnog razgovora o ovoj tehnologiji moramo znati o informacijama u vezi s ultrazvučni senzori , piezoelektrični senzori i piezoelektrični aktuatori.

Piezoelektrični senzor

piezoelektrični senzor

Promjene u fizičkim veličinama poput deformacije, sile, naprezanja i ubrzanja mogu se izmjeriti pretvaranjem ovih u električnu energiju. Uređaji ili senzori koji se koriste za ovaj postupak nazivaju se piezoelektrični senzori. I ovaj se proces naziva piezoelektrični efekt . Ako se na kristal primijeni napon, tada će se na atome kristala stvarati pritisak koji uzrokuje deformaciju atoma koja iznosi samo 0,1%.

Ultrazvučni senzor

“kako pronaći valnu duljinu elektrona ”

Pretvarači koji generiraju visoku frekvenciju - frekvenciju od oko 20 kHz do 10 MHz zvučnih valova - i cilj pripisuju očitavanjem vremenskog intervala između primanja odjeka nakon slanja signala nazivaju se ultrazvučnim senzorima. Stoga, Ultrazvučni senzori mogu se koristiti za otkrivanje prepreka i kako bi se izbjegao sudar.

Piezoelektrični aktuator

piezo aktuator

Za fino podešavanje leća fotoaparata, zrcala, alatnih strojeva i druge slične opreme potrebna je precizna kontrola kretanja, a ovu preciznu kontrolu kretanja mogu postići piezoelektrični aktuatori. Električni signal može se pretvoriti u precizno kontrolirano fizičko pomicanje pomoću piezoelektričnog aktuatora. Koriste se za upravljanje hidrauličkim ventilima i motorima posebne namjene.

Piezoelektrična ultrazvučna motorna tehnologija

Jednostavno ultrazvučnu tehnologiju možemo nazvati obrnutom od piezoelektričnog efekta, jer u ovom slučaju električna energija pretvara se u gibanje. Stoga ga možemo nazvati piezoelektričnom USM tehnologijom.

Piezoelektrični materijal pod nazivom Olovni cirkonat-titanat i kvarc koriste se vrlo često za USM-ove, a također i za piezoelektrične aktuatore, iako se piezoelektrični aktuatori razlikuju od USM-a. Materijali poput litij-niobata i nekih drugih monokristalnih materijala također se koriste za USM i piezoelektričnu tehnologiju.
Glavna razlika između piezoelektričnih aktuatora i USM-a navodi se kao vibracija statora u dodiru s rotorom, koja se može pojačati pomoću rezonancije. Amplituda pokreta pokretača je između 20 i 200 nm.

Vrste ultrazvučnih motora

USM-ovi su klasificirani u različite vrste na temelju različitih kriterija, koji su sljedeći:

Klasifikacija USM-a na temelju vrste rada rotacije motora

Rotacijski motori
Motori linearnog tipa

Klasifikacija USM-a na temelju oblika vibratora

“razlika između kombinacijskog i sekvencijalnog kruga ”

Tip štapa
P oblika
Cilindričnog oblika
Prsten (kvadratni) tip

Klasifikacija temeljena na vrsti vibracijskog vala

Tip stojećeg vala - dalje se klasificira u dvije vrste:

Jednosmjerna
Dvosmjerno

Tip širenja vala ili tip putujućeg vala

Rad ultrazvučnih motora

Ultrazvučni rad motora

Vibracija se inducira u statoru motora i koristi se za prijenos gibanja na rotor te za modulaciju sila trenja. Pojačanje i (mikro) deformacije aktivnog materijala koriste se za stvaranje mehaničkog gibanja. Makro-kretanje rotora može se postići ispravljanjem mikro-pokreta pomoću frikcijskog sučelja između stator i rotor .

The ultrazvučni motor sastoji se od statora i rotora. Radom USM mijenja se rotor ili linearni translator. Stator USM sastoji se od piezoelektrične keramike za stvaranje vibracija, metala statora za pojačavanje generiranih vibracija i materijala za trenje za uspostavljanje kontakta s rotorom.

“DIY DC na AC pretvarač ”

Kad god se primijeni napon, na površini metala statora stvara se putujući val zbog kojeg se rotor okreće. Kako je rotor u kontaktu s metalom statora, kao što je gore spomenuto - ali samo na svakom vrhuncu putujućeg vala - što uzrokuje eliptično kretanje - i, s tim eliptičnim kretanjem, rotor se okreće u smjeru obrnutom od smjera putujući val.

Značajke i zasluge ultrazvučnih motora

Male su veličine i izvrsnog su odgovora.
Oni imaju malu brzinu od deset do nekoliko stotina okretaja u minuti i veliki okretni moment, pa stoga reduktori nisu potrebni.
Oni se sastoje od snage koja drži visoko, a čak i ako je napajanje isključeno, ne trebaju kočnicu i kvačilo.
Mali su, tanki i imaju manju težinu u usporedbi s drugim elektromagnetskim motorima.
Ovi motori ne sadrže elektromagnetske materijale i ne generiraju elektromagnetske valove. Dakle, oni se mogu koristiti čak i u područjima s visokim magnetskim poljem, jer na njih magnetsko polje ne utječe.
Ovi motori nemaju zupčanike, a za pogon tih motora koristi se nečujna vibracija frekvencije. Dakle, oni ne proizvode nikakvu buku i njihov je rad vrlo tih.
Precizna kontrola brzine i položaja moguća su kod ovih motora.
Mehanička vremenska konstanta za ove motore manja je od 1 ms i kontrola brzine za ove motore je korak manje.
Ovi motori imaju vrlo visoku učinkovitost, a njihova učinkovitost nije osjetljiva na njihovu veličinu.

Demeriti ultrazvučnih motora

Potrebno je visokofrekventno napajanje.
Kako ovi motori rade na trenje, trajnost je vrlo manja.
Ovi motori imaju karakteristike obrtnog momenta spuštanja.

Primjene ultrazvučnih motora

Koristi se za autofokus objektiva fotoaparata.
Koristi se u kompaktnim uređajima za rukovanje papirom i satovima.
Koristi se za transport dijelova strojeva.
Koristi se za sušenje i ultrazvučno čišćenje.
Koristi se za ubrizgavanje ulja u plamenike.
Koriste se kao najbolji motori za koje se zna da nude veliki potencijal za minijaturizaciju opreme.
Koristi se u magnetskoj rezonanci magnetnom rezonancom u medicini.
Koristi se za upravljanje glavom diska računala poput disketa, tvrdog diska i CD pogona.
Koristi se u mnogim primjenama na polju medicine, zrakoplovstva i robotika .
Koristi se za automatsku kontrolu kotrljajućeg zaslona.
U budućnosti ovi motori mogu naći primjenu u poljima poput automobilske industrije, nanopozicioniranja, mikroelektronike, Tehnologija Micro Electro Mechanical System i robe široke potrošnje.

Ovaj članak govori o piezoelektričnim ultrazvučnim motorima, ultrazvučnim senzorima, piezoelektričnim senzorima, piezoelektričnim aktuatorima, radu USM-ova, zaslugama, nedostacima i kratkotrajnoj primjeni USM-a. Za više informacija o gornjim temama, molimo objavite svoje komentare komentarišući u nastavku.

Foto bodovi: