超聲電動機由殼體、轉(zhuǎn)子、定子、軸承、以及壓電陶瓷等部分構(gòu)成的,定子是由壓電材料和金屬材料組合制成,轉(zhuǎn)子是由金屬材料制成;壓電材料把電能轉(zhuǎn)換成機械振動能,激勵定子金屬體振動;轉(zhuǎn)子與定子相接觸,通過摩擦力,定子的振動驅(qū)動轉(zhuǎn)子運動。由于定子的振動頻率一般在大于20kHz的超聲頻段,因此人們也將壓電電機稱為超聲電動機。
超聲電動機的工作原理和工作效果與電磁電機完全不同,一個主要特點就是超聲電動機可以得到較低轉(zhuǎn)速,因此輸出力矩較大,可以省去減速機構(gòu)直接帶動負(fù)載。除了轉(zhuǎn)速低,超聲電動機還有很多其他的特點:
1、超聲電動機的響應(yīng)時間較短,一般在十幾毫秒以內(nèi)。
2、超聲電動機沒有電磁線圈,可以不用銅材,節(jié)省原料造價。
3、超聲電動機的轉(zhuǎn)速可以通過改變驅(qū)動頻率進行調(diào)節(jié),比較靈活。
4、因為超聲電動機不使用電磁場作為驅(qū)動力,因此電磁輻射小。許多情況下,不希望有電機產(chǎn)生強電磁干擾,或者在強磁場環(huán)境中,電磁電機的正常工作會受到影響;而超聲電機不需要做太多的電磁屏蔽處理就可以在這些條件下工作。
5、超聲電動機與電磁電機相比,還有一個最大的優(yōu)勢就是在小尺寸時,電磁電機的效率急劇降低,并且很難制作出直徑在1mm量級的電磁電機,而超聲電機在很小尺寸上都可以有效工作。