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超聲波電機
超聲波電動(dòng)機是基于壓電現象產(chǎn)生超聲駐波的原理而開(kāi)發(fā)的,應用于運動(dòng)控制領(lǐng)域的精密電機。與直流電動(dòng)機相似,具有高分辨率和壓電驅動(dòng)裝置的動(dòng)態(tài)特性。電動(dòng)機工作時(shí)沒(méi)有內在磁場(chǎng)和運動(dòng)部件,結構緊湊,行程不受限制,能夠達到直線(xiàn)和旋轉電動(dòng)機所不能匹敵的精度。
給超聲波電機輸入驅動(dòng)電壓后,壓電材料產(chǎn)生壓電現象,同時(shí)發(fā)生的縱向延伸和橫向彎曲模式的激勵在陶瓷指尖的狹小的橢圓通道里產(chǎn)生二維聲波,從而產(chǎn)生驅動(dòng)力進(jìn)行直線(xiàn)或旋轉運動(dòng)。但沒(méi)有驅動(dòng)電壓的時(shí)候能夠維持一個(gè)保持力矩,不產(chǎn)生位移和滯后。
可用在從普通環(huán)境到超高真空環(huán)境的半導體設備、平面平臺設備、光學(xué)纖維制動(dòng)態(tài)元件制造、存儲介質(zhì)制造和測試設備、生物醫藥和制藥、度量衡和超高精度的微型數控等設備中。
具有定位精確,分辨率可達1μm,精度10nm,運動(dòng)速度平穩,低10μm/s,高250mm/s,標準應答時(shí)間為50~75μs,整定時(shí)間明顯優(yōu)于一般伺服電動(dòng)機,以0.1μm的分辨率為例,只需1~2ms,為一般伺服電動(dòng)機的1/10,定位后沒(méi)有一般伺服電動(dòng)機存在的晃動(dòng)問(wèn)題,而且超聲波電機具有重量輕,體積小,行程無(wú)限制等特點(diǎn)。
音圈電機
音圈電機是一種特殊形式的直接驅動(dòng)電機,能將電能直接轉化成直線(xiàn)運動(dòng)機械能而不需要任何中間轉換機構的傳動(dòng)裝置。
其原理是:在均勻氣隙磁場(chǎng)中放入一圓筒狀繞組,繞組通電產(chǎn)生電磁力帶動(dòng)負載作直線(xiàn)往復運動(dòng),改變電流的強弱和極性,就可改變電磁力的大小和方向。
音圈電機是一種反應頻率快的直驅式電機,分圓柱音圈電機,擺角音圈電機,矩型音圈電機。音圈電機具有零磁滯、零磁槽效應,高響應,高精度,高加速,高速度,力特性好,控制方便,體積小和分辨率無(wú)限小等優(yōu)點(diǎn)。
根據驅動(dòng)、反饋、控制器和控制算法等配置高低,音圈電機一般可以達到500-1000Hz的運動(dòng)頻率,甚至更高。