行波超声电机频率跟踪系统研究

行波超声电机频率跟踪系统研究摘要超声电机ULTRASONICMOTOR，简称USM是一种全新概念的微特电机。它的工作原理是利用压电材料的逆压电效应，激发弹性体在超声频段内微幅振动，并通过定子与转子之间的摩擦作用将其转换成转子动子的旋转直线运动。电机定子的压电陶瓷性能会随着环境温度、摩擦损耗、预压力、驱动器激励功率、输出负载等因素而变化，导致共振频率发生漂移12KHZ左右，并最终使超声电机运转不稳定，性能降低、效率低下。为了使超声电机始终在较佳的驱动频带范围内运行，必须以电机的驱动状态和振动状态反馈信号为G2454G13783，G4557不G7041漂移的工作G9869G13485G1116G17331G17406，G4466G7114G16855G6984驱动器的驱动频率，使电机的工作状态始终G1457G6357在G6164G5088G7407的G2318G3507，并G9397G17287电机的输出性能G6363G7643G16213G8726，G3926转G17907、输出功率、输出力G11709、效率等。G7424G7003G13502G16782G18108G2010G1183G13473了超声电机的G3281内G3818发G4649G5785G1929，简G2345G16840G7138了其工作原理。G12544G1120G12468G5326G12447了超声电机的等效电G17347G8181G3423，G4557G8991G5483的超声电机G19471G6251G6980G6466，用MATLABG17839行了G2010G7524G16757G12651，G17885G2474了电机工作频率G2318间，G11842定了等效电G17347G2520G1022G2454G6980，并G4557电机G17839行了电G4410G2317G18209G2462G2010G7524。G12544G989G12468G19428G17860了超声电机的频率G17331G17406原理G2462G4466G17148，简G16213G1183G13473了G11458G2081G5132用的G1972种频率G17331G17406G7053G8873G727G4557频率G17331G17406G17839行了理G16782G2010G7524，G6524导出G7693G6466G4581G6980频率G9869G16757G12651等效电G17347G2454G6980的G1856G5347，并用MATLABG16757G12651G20576G16789，之G2530G1889G7693G6466G5483G2052的G2454G6980G6524导出G2520频率G9869的G16757G12651G1856G5347。最G2530在G12544G3247G12468G1582了G5647G13479与G4649G7407。关键词行G8886超声电机，等效电G17347G8181G3423，电G4410G2317G18209，频率G17331G17406THEDEVELOPMENTOFFREQUENCYTRACKINGSYSTEMOFTRAVELINGWAVETYPEULTRASONICMOTORABSTRACTTRAVELINGWAVETYPEULTRASONICMOTORUSMISATOTALLYNEWCONCEPTMICROMOTORITSWORKINGPRINCIPLEISUSINGTHEINVERSEPIEZOELECTRICEFFECTOFPIEZOELECTRICMATERIALS,EXCITINGTHEELASTOMERASLIGHTVIBRATIONINULTRASONICFREQUENCYBAND,ANDTHROUGHTHEFRICTIONBETWEENTHESTATORANDROTOR,THEVIBRATIONISTRANSLATEDINTOROTARYMOVEMENTOFTHEROTORTHEPERFORMANCEOFTHEPIEZOELECTRICCERAMICSTATOROFTHEUSMWILLCHANGEACCORDINGTOENVIRONMENTTEMPERATURE,FRICTIONLOSS,PREPRESSURE,INCENTIVEPOWEROFTHEDRIVER,ANDOUTPUTLOAD,ETC,WHICHWILLLEADTODRIFTOFTHERESONANCEFREQUENCYABOUT12KHZ,ANDATLASTITWILLMAKETHEUSMSOPERATIONUNSTABLE,PERFORMANCEDEGRADATION,ANDINEFFICIENTINORDERTOMAKETHEUSMOPERATINGINABETTERDRIVINGFREQUENCYBAND,ITISNECESSARYTOTAKEMOTORDRIVENSTATEANDVIBRATIONSTATEFEEDBACKSIGNALASAREFERENCE,TRACINGTHEOPERATINGPOINT,ANDTHROUGHTHEADAPTIVEADJUSTMENTOFTHEDRIVINGFREQUENCYOFTHEDRIVERTOMAKESURETHEUSMSOPERATINGSTATEISALWAYSHELDINTHETARGETZONE,ANDTOMEETTHEELECTRICALOUTPUTPERFORMANCEINDICATORS,SUCHASSPEED,OUTPUTPOWER,OUTPUTTORQUE,EFFICIENCYANDSOONTHEINTRODUCTIONPARTOFTHISARTICLEINTRODUCEDTHEUSMSDEVELOPMENTSATHOMEANDABROADSIMPLYDESCRIPTITSWORKINGPRINCIPLESINTHESECONDCHAPTER,ANEQUIVALENTCIRCUITMODELHASBEENBUILTUPTHENUSINGMATLABTOOLSANALYZEDANDCALCULATEDTHEIMPENDENCEDATAOFUSM,SELECTEDTHEMOTOROPERATINGFREQUENCYRANGE,DETERMINEDTHEEQUIVALENTCIRCUITPARAMETERS,ANDANALYZEDELECTRICALMATCHINGOFTHEEQUIVALENTCIRCUITINCHAPTERTHREE,THEPRINCIPLEOFFREQUENCYTRACKINGOFUSMHASBEENELABORATEDANDSIMPLYINTRODUCEDSEVERALCOMMONLYUSEDFREQUENCYTRACKINGMETHODSATPRESENT,ANDTHEORETICALLYANALYZEDUSMSFREQUENCYTRACKING,GIVINGTHEDERIVATIONOFFORMULASWHICHUSINGAFEWFREQUENCYTESTPOINTSTOCALCULATETHEPARAMETERSOFTHEEQUIVALENTCIRCUIT,ANDUSINGMATLABCOMPUTEDTHERESULTTOVERIFYTHEMATLASTINCHAPTERFOUR,ACONCLUSIONANDOUTLOOKHASBEENMADEKEYWORDSTRAVELINGWAVETYPEULTRASONICMOTOREQUIVALENTCIRCUITMODELELECTRICALMATCHINGFREQUENCYTRACKING目录G6700G3G3G16213G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G957G3ABSTRACTG3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G958G3G12544一G12468G3G3G13502G3G3G16782G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G20G3G20G17G20G3超声电机的发G4649和应用G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G20G3G20G17G20G17G20G3G3281内发G4649G5785G1929G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G21G3G20G17G20G17G21G3G3281G3818发G4649G5785G1929G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G22G3G20G17G21G3超声电机的特G9869G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G23G3G20G17G22G3行G8886超声电机的工作原理G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G25G3G20G17G22G17G20G3压电陶瓷G2462压电效应G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G25G3G20G17G22G17G21G3行G8886超声电机的工作原理G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G26G3G12544G1120G12468G3G3超声电机等效电G17347G5326G8181G2462电G4410G2317G18209G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G28G3G21G17G20G3超声电机的等效电G17347G8181G3423G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G28G3G21G17G21G3等效电G17347G2454G6980的G11842定G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G20G21G3G21G17G21G17G20G3电机工作频率G2318间的G17885G2474G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G20G21G3G21G17G21G17G21G3动态电G19471的G11842定G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G20G22G3G21G17G21G17G22G3动态电G5875与动态电G4493的G11842定G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G20G22G3G21G17G22G3超声电机的电G4410G2317G18209G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G20G24G3G21G17G22G17G20G3超声电机的G2317G18209电G17347G13479G7512G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G20G24G3G21G17G22G17G21G3G5332G1863逆变电G9316特性G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G20G27G3G21G17G22G17G22G3G2317G18209特性G11752G12362G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G20G28G3G12544G989G12468G3G3频率G17331G17406理G16782G2010G7524G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G21G21G3G22G17G20G3行G8886超声电机的频率G14270动G17331G17406原理G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G21G21G3G22G17G21G3频率G14270动G17331G17406G6523G2058G7053G8873G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G21G23G3G22G17G21G17G20G3G3534G1122驱动电压的G17331G17406G6523G2058G7053G8873G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G21G23G3G22G17G21G17G21G3G3534G1122G5371G7509电压的频率G17331G17406G6523G2058G7053G8873G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G21G23G3G22G17G21G17G22G3G3534G1122驱动相位差的频率G17331G17406G6523G2058G7053G8873G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G21G25G3G22G17G22G3等效电G17347G2454G6980的G6524导和G16757G12651G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G21G25G3G22G17G23G3G2520谐振频率G9869的G6524导和G16757G12651G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G21G27G3G22G17G23G17G20G3串联谐振频率G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G21G27G3G22G17G23G17G20G3并联谐振频率G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G21G28G3G22G17G23G17G20G3谐振频率与反谐振频率G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G21G28G3G22G17G23G17G20G3最小导纳频率与最大导纳频率G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G220G3G22G17G23G17G20G3上半功率G9869与下半功率G9869G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G220G3G12544G3247G12468G3G3G5647G13479与G4649G7407G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G22G20G3G2454G13783G7003献G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G22G21G3致谢G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G22G22G3第一章绪论11超声电机的发展和应用超声电机ULTRASONICMOTOR，简称USM是一种全新概念的微特电机。它的工作原理是利用压电材料的逆压电效应，激发弹性体在超声频段内微幅振动，并通过定子与转子之间的摩擦作用将其转换成转子动子的旋转直线运动。1948年，WILLIAMS和BROWN申请了历史上G12544一G1022“压电马达”的专利，其G13479G7512G3926图11G6164示，它与现今的杆G5347行G8886电机的原理非G5132接近，但是受G2052当G7114技术水平的限G2058，该电机并没有G5483G2052G4466现。这一发G7138G9869燃了G11752G12362超声电机的火花。1961年，日G7424BULOVAG1856司利用音叉的往复位移驱动G3926图12G6164示的钟表齿轮，这种钟表的工作频率为360HZ，其月误差只有一G2010钟，打破了那G1022G7114代的纪录，也是人类尝试利用弹性振动获G5483动力的G5332始。大约十年之G2530，即在19701972年，SIEMENS和MATSUSHITAG1856司又G5332发出一种直线G3423驱动器和步G17839电机，其中使用了压电振子这一G1863键元件。由G1122这种压电振子的共振频率为G6980十千赫兹以上，因其振幅G7509小，无G8873获G5483较大的转G11709和转G179071。A1A2A0A2A5A3A4A6A7A8A9A10A11A12A13A1A2A0A14A17A15A16A18A19A18A20A21A22A231982年，日G7424TSASHIDA教授提出并成功G2058造了一种超声电机，最早将超声电机产业化。该电机使用LANGEVIN激振器，驱动频率278KHZ，电输入功率90W，输出扭G11709025NM。这是G12544一G1022G9397G17287了G4466际需G16213的超声电机。但是由G1122振动片与转子之间的接触始终固定在同一G1022位置上，它仍存在接触表面的严重摩擦磨损问题。此G2530，经过G4557超声电机性能的不G7041改G17839，1987年G18108G2010超声电机终G1122G17839入商品化。G11458G2081，日G7424、美G3281、德G3281、G8873G3281、英G3281和中G3281等都已经G5332始了超声电机的G11752G12362工作。日G7424一直处G1122世界领先地位，在日G7424，G1972G1058G6164有的G11705G2529大G4410和G16780G3822G11752G12362机G7512都在G17839行超声电机的G11752G12362和生产，它G6496G6581着世界上大G3822G6980超声电机技术发G7138专利2。111国内发展情况G6117G3281的超声电机是在20世纪80年代G7423G5332始的。G9177G2338大G4410在1989年申请了G12544一G1022超声电机的发G7138专利，1995年G2620G19093英教授G11752G2058出了世界上最小的超声电机，直G5464为1G8639G12871。以G2347G1152G14334G12366G14334G3837大G4410的G17225G9159生教授为G20330的G3281G4490重G9869G4466G20576G4472也G16786G16757G2058造了G3822种G12538G2524G4466际G16213G8726的超声电机。同G7114，G1008G2347大G4410、G9005G8755大G4410、G2525G7531工业大G4410、G2716G4584G9404工业大G4410等相G13499G2530G5332G4649了超声电机技术的G11752G12362。A1A2A0A24A25A26A27A28A31A32A29A13A6A7A8A9A30A33A34A1A1A2A0A35A38A36A37A39A40A30A6A7A8A9G9177G2338大G44102001年G11752G2058出的微小超声电机，现在已G2058成G3818G546415MM，内G54641MM，G192837MM的超声微电机，最大转G179072000R/MIN，最大转G1170945G173NM。该电机已用G1122OCT内G12409G19248G7691机中，驱动一G1022G1821G4410G7877G19248G17839行环G2533G6207G6563，G5483G2052了G3621料G12661和G14917G12661内G18108的G4630G7524成G1699图，并G1000G5483G2052微G12871G6980G18339G13435的G2010G17788率，这种电机在G2319G4410G3281G19462G12197G4410和微机G7812领G3507中有G5203G8879的应用G2081G7235有G7407在G5527G14051的微G5502环G13007G13491中应用。G9005G8755大G4410、G2338中G12197技大G4410G11752G2058的超声电机已接近G4466用G16213G8726并G2499G7407用G1122G1903工的导弹导G5353G16025置。1997年，G2347G1152G14334G12366G14334G3837大G4410成G12447了超声电机G11752G12362中G5527。1999年在G2347G14334大G2496G5332了“G20330G8437全G3281超声电机技术G11752G16764会”。2001年，在G8755G14499G11477发G4649G16757G2022G4008G2604会的G6915G6357下，经G8755G14499G11477G6931G5232G6221G1946，将中G5527G6205G5326为“G8755G14499G11477超声电机工G12255G11752G12362中G5527”，这是G3281内G12544一G1022G11477G18108G13435的超声电机工G12255G11752G12362中G5527。中G5527先G2530获G548315G20045G6931G5232G17176G2173，G2265G63367G20045G3281G4490G14270G9994G12197G4410G3534G18341G20045G11458其中1G20045重G9869G20045G11458和1G20045重大G20045G11458子G16850题、1G20045G5647G16025G3803G18108G3534G18341重G9869G20045G11458、1G20045G3281G4490“G1855G1857G989”G20652技术G20045G11458和6G20045G11477G18108G13435G3534G18341G20045G11458。2006年在中G5527的G3534G11796上成G12447了G2347G14334大G12946G4506驱动G11752G12362G6164。在G17225G9159生教授的领导下，G142701995年成功G11752G2058出G3281内G20330G2500能G4466际运行的旋转行G8886电机以G7481，先G2530G11752发出16种G1867有G14270G1039G11705G16794产G7447的新G3423超声电机，其中G2265G6336了TRUMG13007G2027G3290G7507G5347旋转行G8886电机、BTRUMG3290杆G5347旋转行G8886电机等G1016G1022G13007G2027产品以G2462直线G3423、G13449扭G3423、G3822G14270由度、非接触G3423等G3822种超声电机，G2474G5483了一定的G11752G12362成G7536。112国外发展情况佳能G1856司G6238G6683G3848G5347G7846状超声电机用G1122G10043相机电子G19248G3848G14270动G13870G9978G13007G13491中，已经成功和G5203G8879的应用在37种G3423号的G6980G11733相机，年产G1833940G987G2500G727G4624G5259G1856司G13051随其G2530同G7691在其G1856司生产的G6980G11733相机上应用超声电机G727G1008曹G1856司将环状压电超声电机用G1122楼宇窗帘的G14270动G5332闭G727G7507状行G8886超声电机用G1122摄G1699机G19248G3848架的G3290G2620G7053G2533G6207G6563G727球面超声电机用G1122机器人G1863节G727线性超薄电机用G1122音响音G1699影G1699G16786G3803，日G7424西门子旭G2319疗器G7812G1856司G62383G1022超声电机用G1122核磁共振仪的线圈G16855G6984G16025置等。A1A2A0A41A6A7A8A9A42A43A44A9A45A46A1A2A0A32A42A43A47A18A48A49美G3281从事超声电机应用G11752G12362的机G7512G1039G16213有喷气G6524G17839器G4466G20576G4472、麻G11477理工G4410院、G4506G14499理大G4410、加州伯克利G2010校，G9404州州G12447大G4410等。行G8886G3423超声电机在美G3281G5483G2052了更加G5203G8879的G11752G12362与应用，特别是在G14334G3837和G1903事领G3507，喷气G6524G17839器G4466G20576G4472G11752G2058的G3822功能G14270动爬行G13007G13491中用超声电机作为驱动G9316。麻G11477理工G4410院与喷气G6524G17839器G4466G20576G4472G2524作G5332G4649超声电机在太G12366环境中应用的G11752G12362，为此，麻G11477理工G4410院G5332发了G1867有双面齿的行G8886G3423超声电机。G4506G14499理大G4410的JAMESFRIEND和DANSTUTTS已经G5326G12447起行G8886电机的诸G3822G8181G3423，G2265G6336G7507的振动G2010G7524G8181G3423，齿的运动G8181G3423，电机受力G8181G3423，预G8991电机输出力G11709和G17907度的接触G8181G3423，并用有限元G8873G4557超声电机G17839行了变形与应力G2010G7524，在G3534G11796理G16782G11752G12362G7053面G2474G5483了非G5132G2499喜的成G7536。加州伯克利G2010校的ANITAFLYNN在PZT上沉积薄膜，G11752G2058出直G546452MM，转G17907为100300R/MIN的压电微电机。美G3281G4410者也注意G2052压电微小G3423电机是超声电机发G4649的一G1022大趋势，G6164以G6931G5232投巨G17176G11752G12362用G1122G16757G12651机磁盘驱动和G14334G3837宇G14334领G3507的微G3423压电电机。G3926G9404州州G12447大G4410的G3281际换能器和驱动器G11752G12362中G5527正在从事微卫星和微G3423压电电机的G11752G2058工作。A1A2A0A50A6A7A8A9A51A52A53A30A54A4212超声电机的特点超声电机技术是振动G4410、G8886动G4410、摩擦G4410、动态G16786G16757、电力电子、G14270动G6523G2058、新材料和新工艺等G4410G12197G13479G2524的新技术。超声电机不G1699传G13491的电机那G7691，利用电磁的交叉力G7481获G5483其运动和力G11709。超声电机则是利用压电陶瓷的逆压电效应和超声振动G7481获G5483其运动和力G11709的。在这种新G3423电机中，压电陶瓷材料盘代替了G16780G16780G3822G3822的铜线圈，它打破了迄今为止由电磁效应获G5483转G17907和转G11709的电机的概念，因此与传G13491电机相比G1867有显著特G98693。1优G98691G13479G7512G13051凑，G16786G16757灵活，转G11709G4506度（转G11709G17148G18339比）大，G2499以G4466现电机的短、小、薄。利用压电元件G2499以激发出不同G13479G7512形G5347定子的G13449G2533、弯曲和扭曲振动，以获G5483动力G9316。因此，超声电机的G13479G7512G16786G16757比较灵活，G1000G13479G7512非G5132G13051凑。其转G11709G4506度G2499以达G2052传G13491电机的510倍。2低G17907大转G11709，无需齿轮减G17907机G7512，G2499G4466现直接驱动。由此大大减小由减G17907齿轮箱G6164G5353起的体积和重G18339的增加、振动和噪声的影响、能G18339的损耗以G2462传动带G7481的误差等，大大提G20652G13007G13491的定位G12946度和响应G17907度。3电机运动G18108件（转子）的惯性小，响应快（G8639秒G13435），能G7041电G14270锁，G1000G1867有较大的G1457G6357扭G11709。由G1122超声电机G3534G1122压电效应，而G1000定、转子之间采用摩擦传动，G2499以在G6980G8639秒之内从静止上升G2052稳态转G17907，并由G1122摩擦力的作用，G2058动响应更快。4位置和G17907度G6523G2058性好，位移G2010G17788率G20652。超声电机定子的振幅一般是微G12871G13435，G1000转子（旋转超声电机）或动子（直线超声电机）的G17148G18339较小，响应快。在伺服G13007G13491中，比较G4493易G4466现微G12871G13435甚至纳G12871G13435的G6523G2058G12946度。5不产生磁场，亦不受G3818界磁场干扰。与传G13491的电磁电机不同，超声电机无磁G7509，无绕组。因此，工作G7114既不产生磁场，也不受G3818界磁场的干扰。6低噪声运行。超声电机的工作频率一般在20KHZ以上，超出了人类听觉的范围，而G1000电机G7424身G13479G7512简G2345，无齿轮箱等减G17907机G7512。因此，运行G7114很安静，噪声在45DB以下（距离电机轴端100MM处G8991G18339）。7G3926G7536G16786G16757G2524理，压电材料和摩擦材料G17885用G2524适，G2499在真G12366、G20652低温等G7509端环境下工作。2缺G98691功率输出小，效率较低。超声电机工作G7114存在G1016G1022能G18339的转换过G12255一是通过逆压电效应将电能转换为定子振动的机G7812能G727G1120是通过摩擦作用将定子的微幅振动转化为转子（动子）的宏观G2345G2533运动。这G1016G1022过G12255都存在着一定的能G18339损耗，特别是G12544G1120G1022过G12255。因此，超声电机的效率较低。此G3818，弹性体内G18108G19471G4624也G5353起机G7812损耗，故超声电机的输出功率相比G1122电磁电机的较小。G11458G2081，一般旋转G3423行G8886超声电机的效率在30左右，输出功率小G112250W。2寿命较短，不适G2524连续运转的应用场G2524。由G1122定、转子之间通过摩擦传递能G18339，摩擦界面上存在磨损问题。此G3818，定子的G20652频振动会导致定子压电材料的疲劳损G3363，特别是在超声电机功率较大、温度较G20652G7114更为严重。因此，超声电机G11458G2081寿命较短，在G19283G7114间连续运转G7114，电机性能将会下降。3G4557驱动信号的G16213G8726较G20652。为了激发出定子的机G7812共振，G4557G7057加在压电材料上的激励信号的幅G1552、频率、相位都有一定的G16213G8726。在电机温度有G6164变化G7114，G17836需G16213G4557压电材料激励信号的频率作适当的G16855节，以G1457G16789电机输出性能的稳定。因此，超声电机的驱动器往往线G17347复G7446。13行波超声电机的工作原理131压电陶瓷及压电效应超声电机是利用压电陶瓷的逆压电效应，激发定子弹性体的超声振动而工作的。压电陶瓷的好G3363是影响压电超声电机性能好G3363的重G16213因素之一。其压电效应是超声电机工作的G3534G7424原理。A55A56A57A58A59A60A61A62A63A64A59A60A65A66G4557G1122G7242体G7512造中不存在G4557称中G5527的G5334G7509G7242体，加在G7242体上的G5364应力、压应力或G2011应力，G19512了产生相应的应变以G3818，G17836将在G7242体中G16837发出G1183电G7509化或电场，这一现G16949称为正压电效应。反之，G14521在这种G7242体上加上电场，从而使该G7242体产生电G7509化，则G7242体也将出现应变或应力，这G4613是逆压电效应，G1016者G13491称为压电效应。压电效应由G4633G18336G3839G3931G11221880年G20330先从G11719英G7242体上发现，其G7424G17148是由G1122G7242体在机G7812力作用下发生形变而G5353起带电G12902子的相G4557位移（G1571离平G15925位置），从而造成G7242体的G5647电G11709发生变化。