초음파 모터는 V.V Lavrinko가 1965 년에 발명했습니다. 일반적으로 우리는 원동력이 기존 모터의 전자기장에 의해 주어진다는 사실을 알고 있습니다. 그러나 여기에서 원동력을 제공하기 위해 이러한 모터는 초음파의 압전 효과 주파수 범위는 20kHz ~ 10MHz이며 일반 인간에게는 들리지 않습니다. 따라서 압전 USM 기술이라고합니다. 초음파 기술은 작동을 위해 구성 요소의 초음파 진동 전력을 사용하는 USM에서 사용됩니다.

초음파 모터

이 기술에 대해 자세히 논의하기 전에 관련 정보에 대해 알아야합니다. 초음파 센서 , 압전 센서 및 압전 액추에이터.

압전 센서

“3상에서 1상으로 ”

변형, 힘, 응력 및 가속도와 같은 물리량의 변화는이를 전기 에너지로 변환하여 측정 할 수 있습니다. 이 프로세스에 사용되는 장치 또는 센서를 압전 센서라고합니다. 그리고이 과정은 압전 효과 . 결정에 전압이 가해지면 결정의 원자에 압력이 가해져 0.1 %의 원자 만 변형됩니다.

초음파 센서

고주파 (약 20kHz ~ 10MHz 음파의 주파수)를 생성하고 신호를 보낸 후 에코를 수신하는 시간 간격을 읽어 목표를 지정하는 변환기를 초음파 센서라고합니다. 그 후, 초음파 센서를 장애물 감지에 사용할 수 있습니다. 충돌을 방지합니다.

압전 액추에이터

피에조 액추에이터

카메라, 거울, 가공 도구 및 기타 유사한 장비의 렌즈를 미세 조정하려면 정밀한 움직임 제어가 필요합니다.이 정밀한 움직임 제어는 압전 액추에이터에 의해 달성 될 수 있습니다. 압전 액추에이터를 사용하여 전기 신호를 정밀하게 제어 된 물리적 변위로 변환 할 수 있습니다. 이들은 유압 밸브 및 특수 목적 모터를 제어하는 데 사용됩니다.

압전 초음파 모터 기술

간단하게 초음파 기술을 압전 효과의 역이라고 부를 수 있습니다. 전기 에너지 모션으로 변환됩니다. 따라서 압전 USM 기술이라고 부를 수 있습니다.

납 지르 코 네이트 티타 네이트 및 석영이라는 압전 재료는 압전 액추에이터가 USM과 다르더라도 USM 및 압전 액추에이터에 매우 자주 사용됩니다. 리튬 니오 베이트 및 기타 단결정 재료와 같은 재료는 USM 및 압전 기술에도 사용됩니다.
압전 액추에이터와 USM의 주요 차이점은 로터와 접촉하는 고정자의 진동으로 표시되며 공진을 사용하여 증폭 할 수 있습니다. 액추에이터 모션의 진폭은 20 ~ 200nm입니다.

초음파 모터의 유형

USM은 다음과 같은 다양한 기준에 따라 다양한 유형으로 분류됩니다.

모터 회전 작동 유형에 따른 USM 분류

회전식 모터
선형 모터

진동기 모양에 따른 USM 분류

로드 유형
П 모양
원통형 모양
링 (스퀘어) 타입

진동 파의 종류에 따른 분류

정재파 유형 – 두 가지 유형으로 더 분류됩니다.

단방향
양방향

전파 형 또는 진행 파형

초음파 모터의 작동

초음파 모터 작동

진동은 모터의 고정자로 유도되며, 운동을 회 전자에 전달하고 마찰력을 조절하는 데 사용됩니다. 활성 물질의 증폭 및 (마이크로) 변형은 기계적 운동의 생성에 사용됩니다. 로터의 매크로 모션은 사이의 마찰 인터페이스를 사용하여 마이크로 모션을 수정하여 얻을 수 있습니다. 고정자와 회 전자 .

그만큼 초음파 모터 고정자와 회 전자로 구성됩니다. USM의 작동은 로터 또는 선형 변환기를 변경합니다. USM의 고정자는 진동을 발생시키는 압전 세라믹, 발생 된 진동을 증폭하기위한 고정자의 금속, 회 전자와 접촉하기위한 마찰재로 구성됩니다.

전압이인가 될 때마다 고정자 금속 표면에 진행파가 발생하여 회 전자를 회전시킵니다. 회전자가 고정자 금속과 접촉하기 때문에 위에서 언급했듯이-그러나 진행파의 각 피크에서만-타원 운동을 유발하고-이 타원 운동으로 회전자는 반대 방향으로 회전합니다. 여행 파.

초음파 모터의 특징 및 장점

크기가 작고 응답 성이 뛰어납니다.
이것들은 10에서 수백 rpm의 저속과 높은 토크를 가지므로 감속 기어가 필요하지 않습니다.
높은 유지력으로 구성되어있어 전원이 꺼져도 브레이크와 클러치가 필요 없습니다.
다른 전자기 모터에 비해 작고 얇으며 무게가 적습니다.
이 모터는 전자기 물질을 포함하지 않으며 전자기파를 생성하지 않습니다. 따라서 이들은 자기장의 영향을받지 않기 때문에 높은 자기장 영역에서도 사용할 수 있습니다.
이러한 모터에는 기어가 없으며 이러한 모터를 구동하기 위해 들리지 않는 주파수 진동이 사용됩니다. 따라서 소음이 발생하지 않으며 작동이 매우 조용합니다.
이러한 모터로 정확한 속도 및 위치 제어가 가능합니다.
이러한 모터의 기계적 시간 상수는 1ms 미만이며 이 모터의 속도 제어 단계가 적습니다.
이 모터는 매우 높은 효율을 가지며 효율은 크기에 민감하지 않습니다.

초음파 모터의 단점

고주파 전원이 필요합니다.
이러한 모터는 마찰로 작동하므로 내구성이 매우 떨어집니다.
이 모터는 처진 속도-토크 특성을 가지고 있습니다.

초음파 모터의 응용

“수동 적외선 센서 란 무엇입니까? ”

카메라 렌즈의 자동 초점에 사용됩니다.
소형 종이 취급 장치 및 시계에 사용됩니다.
기계 부품 운반에 사용됩니다.
건조 및 초음파 세척에 사용됩니다.
버너에 오일을 주입하는 데 사용됩니다.
장비의 소형화 가능성이 높은 것으로 알려진 최고의 모터로 사용됩니다.
의학에서 MRI 자기 공명 영상 스캐닝에 사용됩니다.
플로피, 하드 디스크 및 CD 드라이브와 같은 컴퓨터의 디스크 헤드를 제어하는 데 사용됩니다.
의학, 항공 우주 및 로봇 공학 .
롤링 화면을 자동으로 제어하는 데 사용됩니다.
미래에 이러한 모터는 자동차 산업, 나노 포지셔닝, 마이크로 일렉트로닉스, Micro Electro Mechanical System 기술 및 소비재.

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