超聲波電動(dòng)機(jī)(USM)是以超聲頻域的機(jī)械振動(dòng)為驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)器,是國(guó)外近20年發(fā)展起來(lái)的一種新型電機(jī)。與傳統(tǒng)的電機(jī)不同,超聲波電機(jī)無(wú)繞組和磁極,無(wú)需通過(guò)電磁作用產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)力。
一般由定子和轉(zhuǎn)子組成。在振動(dòng)體的壓電陶瓷振子上加高頻交流電壓時(shí),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(jī)械振動(dòng)。并將這種振動(dòng)通過(guò)共振放大和摩擦耦合變換成旋轉(zhuǎn)或直線型運(yùn)動(dòng)。
逆壓電效應(yīng)能夠在振動(dòng)體內(nèi)激發(fā)出幾十千赫的超聲波振動(dòng),使振動(dòng)體表面起驅(qū)動(dòng)作用的質(zhì)點(diǎn)形成一定運(yùn)動(dòng)軌跡的超聲波頻率的微觀振動(dòng),該微觀振動(dòng)通過(guò)振動(dòng)體和移動(dòng)體之間的摩擦作用使移動(dòng)體沿某一方向做連續(xù)宏觀運(yùn)動(dòng)。因此,超聲波電機(jī)是將彈性材料的微觀形變通過(guò)共振放大和摩擦耦合轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子或滑塊的宏觀運(yùn)動(dòng)。