shinsei超声波马达工作原理分析

超声波电机：USR系列的结构

超声波电机：USR60系列结构

超声波电机：USR系列由四个主要部分组成：传递振动的定子，传递振动的转子，向电机传递力的轴和用作轴承的轴承。

定子部分由产生振动的压电陶瓷、放大振动的定子金属以及与转子接触的滑动材料组成。

虽然它的结构非常简单，但各个元件都经过严格计算，以确保稳定的旋转性能，较大的保持力和高静音度。

标准和非磁性电机都不使用产生电磁波的组件。
非磁性电机使用不受磁性影响的材料来制造定子金属和轴承，从而在高磁场环境中实现稳定运行。

超声波马达：USR系列的工作原理

• 

  转子，施加到定子上的力的图像

• 大纲

  超声波电机通过向压电陶瓷施加电压使压电陶瓷变形，变形被定子金属放大和传播，导致定子金属表面成波形变形。 该波的顶点作为行波移动，使与定子接触的转子通过摩擦力旋转。

  超声波电机的高保持力

  由于转子和定子之间施加高压，因此停止时最大的摩擦力是超声波电机的保持力。

• 

  转子旋转原理图像

• 超声波马达的旋转原理

  通过对压电陶瓷施加电压，压电陶瓷变形变形，变形被定子金属放大和传播，在定子金属表面产生行波。
  在这里，定子金属仅在表面上行波的每个顶点与转子接触，并且其每个顶点都椭圆运动。
  转子在其椭圆运动的影响下旋转。

  这种椭圆运动的轨迹与行波的方向相反，受其影响的转子也与行波方向相反。
  换句话说，当行波在定子的圆周上顺时针（CW）行进时，行波与转子接触的每个顶点产生逆时针（CCW）椭圆运动。
  然后，与波的顶点接触的转子沿与椭圆运动相同的方向逆时针旋转（CCW）。

  通过控制该行波的速度和方向，可以在CW和CCW方向之间切换，从而实现超声波马达的高响应性。

USR30-S 系列

型号： USR30-S3， USR30-S4

• 

  USR30-S4

• USR30-S 系列是标准型号，在外壳中非常坚固，可以通过连接器安装和拆卸。
  最大扭矩为0.1 [Nm]，最大速度为300 [rpm]。 我们提供USR30-S3（仅带输出轴的单轴类型）和USR30-S4（可连接到传感器的双轴类型）。

USR60-S 系列

型号： USR60-S3， USR60-S4

• 

  USR60-S3

• USR60-S 系列是标准型号，在外壳中非常坚固，可以通过连接器安装和拆卸。
  最大扭矩为1.0 [Nm]，最大速度为150 [rpm]。 我们提供USR60-S3（仅带输出轴的单轴类型）和USR60-S4（可连接到传感器的双轴类型）。