超聲波電動機的分類還沒有統(tǒng)一的標準，按照驅動轉子運動的機理．可分為駐波型和行波型兩種。駐波型是利用與壓電材料相連的彈性體內激發(fā)的駐波來推動轉子運動，屬問斷驅動方式；行波型則是在彈性體內產生單向的行波．利用行波表面質點的振動軌跡來傳遞能量，屬連續(xù)驅動方式。目前，環(huán)形行波型超聲波電動機的基礎理論和應用技術均較為成熟，所以下面主要以環(huán)形行波型超聲波電動機為例介紹超聲波電動機的基本結構、工作原理和驅動控制。
環(huán)形行波型超聲波電動機的基本結構如圖9—1所示，主要包括定子、轉子、壓力彈簧和轉軸等部件。超聲波電動機的定子由環(huán)狀的彈性體和壓電陶瓷構成．彈性體上刻有一圈梳狀槽，壓電陶瓷環(huán)通過粘結劑粘在其反面。壓電陶瓷環(huán)是超聲波電動機的核心元件，借助逆壓電效應可以產生幾十千赫茲的超聲波振動，其性能優(yōu)劣十分關鍵。彈性體及梳狀槽的作用在于放大壓電陶瓷環(huán)所產生的振動，同時還可以將摩擦所產生的粉末引入槽內，以保持接觸面的清潔。彈性體可由不銹鋼、硬鋁、銅或磷銅等金屬制成。由于定子在做高頻振動，因此其粘結劑必須具有高強度且有高的熱耐久性，多采用高溫固化的環(huán)氧樹脂膠。
超聲波電動機的轉子由轉動環(huán)和摩擦材料構成，轉動環(huán)可由不銹鋼、硬鋁或塑料制成。為增加摩擦力，在轉動環(huán)與定子彈性體的接觸面上粘結一層摩擦材料．該摩擦材料一般為高聚物，如環(huán)氧樹脂與芳香族聚酰胺纖維膠合制成的片狀塑料板。
定子和轉子通過環(huán)狀的壓力彈簧軸向地壓在一起，以保持定子和轉子良好的接觸狀態(tài)，并可以隨時調整預壓力的大小。
|
