超聲波電機：USR60系列結構原理分析

發布日期：2023-12-25      瀏覽次數：1421

超聲波電機：USR60系列結構原理分析

超聲波電機：USR系列結構



超聲波電機：USR60系列結構

超聲波電機：USR系列結構

• 定子部分

• 轉子

• 軸

• 軸承

超聲波電機：USR系列由四個主要部件組成：傳遞振動的定子、旋轉的轉子、向電機傳遞力的軸以及起軸承作用的軸承。

定子部分結構

• 壓電陶瓷

• 定子金屬

• 滑動材料

定子由產生振動的壓電陶瓷、放大振動的定子金屬以及與轉子接觸的滑動材料組成。

特征

• 旋轉性能穩定

• 強大的握持力

• 高度安靜

雖然結構非常簡單，但每個元件都經過精密計算，具有穩定的旋轉性能、大的夾持力和高的安靜性。

標準電機和無磁電機均不使用任何產生電磁波的部件。
無磁電機通過使用不受磁性影響的定子金屬和軸承材料，實現在高磁場環境下的穩定運行。

超聲波電機：USR系列工作原理

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  施加到轉子和定子上的力的圖像

• 大綱

  超聲波電機通過向壓電陶瓷施加電壓而使其變形，并且該變形被定子金屬放大并傳播，導致定子金屬的表面變形為波狀形狀。該波的峰值作為行波移動，導致與定子接觸的轉子由于摩擦力而旋轉。

  超聲波馬達夾持力高

  由于轉子和定子之間施加高壓，因此停止時最大的摩擦力是超聲波電機的保持力。

  

  轉子旋轉原理圖

  超聲波電機旋轉原理

  通過向壓電陶瓷施加電壓，壓電陶瓷發生變形和扭曲，并且這種變形被定子金屬放大并傳播，在定子金屬的表面上產生行波。
  這里，定子金屬僅在表面行波的每個頂點處接觸轉子，并且每個頂點以橢圓運動運動。
  轉子在其橢圓運動的影響下旋轉。

  這種橢圓運動的軌跡與行波傳播的方向相反，受其影響的轉子也沿與行波相反的方向旋轉。
  換句話說，當行波繞定子圓周順時針 (CW) 傳播時，接觸轉子的行波的每個頂點都會經歷逆時針 (CCW) 橢圓運動。
  與波峰接觸的轉子沿與橢圓運動相同的方向逆時針 (CCW) 旋轉。

  通過控制該行波的速度和方向，可以在CW和CCW方向之間切換，實現超聲波電機的高響應性。

USR60-S系列

型號：USR60-S3、USR60-S4

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  USR60-S3

• USR60-S系列是標準型號，安裝在外殼內，可以使用連接器裝卸電纜，因此非常堅固。
  最大扭矩為1.0[Nm]，最大轉速為150[rpm]。我們提供僅具有輸出軸的單軸型 USR60-S3 和可安裝傳感器的雙軸型 USR60-S4。