Ang mga ultrasonic motor ay naimbento noong 1965 ni V.V Lavrinko. Sa pangkalahatan ay may kamalayan tayo sa katotohanan na ang lakas na motibo ay ibinibigay ng electromagnetic field sa maginoo na mga motor. Ngunit, dito upang magbigay ng isang lakas na motibo, ginagamit ng mga motor na ito ang epekto ng piezoelectric sa ultrasonic saklaw ng dalas, na mula sa 20 kHz hanggang 10 MHz at hindi maririnig sa mga normal na tao. Samakatuwid, ito ay tinatawag na piezoelectric USM na teknolohiya. Ang teknolohiyang ultrasoniko ay ginagamit ng mga USM na gumagamit ng lakas na panginginig ng ultrasonic mula sa isang bahagi para sa kanilang operasyon.

Ultrasonic Motor

Bago talakayin nang detalyado ang tungkol sa teknolohiyang ito kailangan nating malaman ang tungkol sa impormasyon tungkol sa mga ultrasonikong sensor , piezoelectric sensors at piezoelectric actuators.

Piezoelectric Sensor

sensor ng piezoelectric

Ang mga pagbabago sa mga pisikal na dami tulad ng pilay, lakas, stress at pagpabilis ay maaaring masukat sa pamamagitan ng pag-convert sa mga ito sa elektrikal na enerhiya. Ang mga aparato o sensor na ginagamit para sa prosesong ito ay tinawag bilang mga piezoelectric sensor. At ang prosesong ito ay tinatawag na bilang ang epekto ng piezoelectric . Kung ang isang boltahe ay inilapat sa kabuuan ng isang kristal, kung gayon ang presyon ay mailalagay sa mga atomo ng kristal na nagiging sanhi ng pagpapapangit ng mga atomo na nasa 0.1% lamang.

Ultrasonic Sensor

Ang mga transduser na bumubuo ng mataas na dalas - isang dalas na humigit-kumulang 20 kHz hanggang 10 MHz na mga alon ng tunog - at, ipatungkol ang target sa pamamagitan ng pagbabasa ng agwat ng oras sa pagitan ng pagtanggap ng echo pagkatapos magpadala ng signal ay tinawag bilang mga sensor ng Ultrasonic. Samakatuwid, Maaaring magamit ang mga ultrasonic sensor para sa pagtuklas ng balakid at upang maiwasan ang pagkakabanggaan.

Piezoelectric Actuator

piezo actuator

Para sa mahusay na pag-aayos ng mga lente ng isang kamera, salamin, mga tool sa pag-macho at iba pang katulad na kagamitan kinakailangan ng isang tumpak na pagkontrol sa kilusan ang tumpak na pagkontrol ng kilusan na ito ay maaaring makamit ng mga piezoelectric actuator. Ang signal ng elektrisidad ay maaaring mabago sa tiyak na kontroladong pisikal na pag-aalis sa pamamagitan ng paggamit ng isang piezoelectric actuator. Ginagamit ang mga ito para sa pagkontrol ng mga haydroliko na balbula at mga espesyal na layunin na motor.

Teknolohiya ng Piezoelectric Ultrasonic Motor

Maaari lamang nating tawagan ang teknolohiyang ultrasonic bilang kabaligtaran ng epekto ng piezoelectric sapagkat, sa kasong ito, ang lakas ng kuryente ay ginawang paggalaw. Samakatuwid, maaari nating tawagan ito bilang isang Piezoelectric USM Technology.

Ang materyal na piezoelectric na pinangalanang Lead zirconate titanate at quartz ay madalas na ginagamit para sa mga USM at pati na rin para sa mga piezoelectric actuator kahit na ang mga piezoelectric actuator ay naiiba sa mga USM. Ang mga materyales tulad ng lithium niobate at ilang iba pang solong mga kristal na materyales ay ginagamit din para sa USM at piezoelectric na teknolohiya.
Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga actuelor ng piezoelectric at USM ay nakalagay bilang panginginig ng stator na nakikipag-ugnay sa rotor, na maaaring mapalakas sa pamamagitan ng paggamit ng resonance. Ang malawak ng kilos ng actuator ay nasa pagitan ng 20 hanggang 200nm.

Mga uri ng Ultrasonic Motors

Ang USM ay inuri sa iba't ibang uri batay sa iba't ibang pamantayan, na kung saan ay ang mga sumusunod:

Pag-uuri ng USM batay sa uri ng operasyon ng pag-ikot ng motor

Mga rotary na uri ng motor
Mga linya ng motor na linya

Pag-uuri ng mga USM batay sa hugis ng vibrator

Uri ng pamalo
May hugis
Cylindrical na hugis
Uri ng singsing (parisukat)

Pag-uuri batay sa uri ng alon ng panginginig ng boses

Nakatayo na uri ng alon - ito ay karagdagang naiuri sa dalawang uri:

Unidirectional
Patawad

Pagpapalaganap ng uri ng alon o uri ng paglalakbay na alon

Paggawa ng mga Ultrasonic Motors

Nagtatrabaho ang Ultrasonic Motor

Ang panginginig ng boses ay sapilitan sa stator ng motor, at ito ay ginagamit para sa paghahatid ng paggalaw sa rotor at din upang baguhin ang modo ng pagkikiskisan. Ang amplification at (micro) deformations ng aktibong materyal ay ginagamit para sa pagbuo ng paggalaw ng makina. Ang makro-galaw ng rotor ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagwawasto ng micro-paggalaw gamit ang frictional interface sa pagitan ng stator at ang rotor .

“halimbawa ng isang closed loop system ”

Ang ultrasonikong motor binubuo ng stator at rotor. Binabago ng pagpapatakbo ng USM ang rotor o linear translator. Ang stator ng USM ay binubuo ng piezoelectric ceramics para sa pagbuo ng panginginig ng boses, isang metal ng stator para sa pagpapalakas ng nabuong panginginig at isang materyal na pagkikiskisan para sa pakikipag-ugnay sa rotor.

Kailan man ilalagay ang boltahe, ang isang naglalakbay na alon ay nabuo sa ibabaw ng stator metal na kung saan ay sanhi ng pag-ikot ng rotor. Tulad ng rotor na nakikipag-ugnay sa stator metal, tulad ng nabanggit sa itaas - ngunit sa bawat rurok lamang ng paglalakbay na alon - na sanhi ng paggalaw ng elliptical - at, sa ganitong elliptical na paggalaw, ang rotor ay umiikot sa direksyon ng kabaligtaran sa direksyon ng alon ng paglalakbay.

Mga Tampok at Merito ng Mga Motorsikong Ultrasonic

Ang mga ito ay maliit sa sukat at mahusay sa pagtugon.
Ang mga ito ay may mababang bilis ng sampu hanggang maraming daang rpm at mataas na metalikang kuwintas, at samakatuwid ay hindi kinakailangan ang mga gear sa pagbawas.
Ang mga ito ay binubuo ng mataas na hawak na lakas, at kahit na naka-patay ang lakas, hindi nila kailangan ng preno at klats.
Ang mga ito ay maliit, manipis at may mas kaunting timbang kumpara sa iba pang mga electromagnetic motors.
Ang mga motor na ito ay hindi naglalaman ng anumang materyal na electromagnetic at hindi sila bumubuo ng mga electromagnetic na alon. Kaya, ang mga ito ay maaaring magamit kahit na sa mataas na mga lugar ng magnetikong larangan na hindi maaapektuhan ng magnetic field.
Ang mga motor na ito ay walang anumang mga gears, at isang hindi maririnig na panginginig ng dalas ang ginagamit para sa pagmamaneho ng mga motor na ito. Kaya, hindi sila nakakagawa ng anumang ingay at ang kanilang operasyon ay napakatahimik.
Ang tumpak na bilis at kontrol sa posisyon ay posible sa mga motor na ito.
Ang mekanikal na oras na pare-pareho para sa mga motor na ito ay mas mababa sa 1ms at ang bilis ng kontrol para sa mga motor na ito ay mas mababa ang hakbang.
Ang mga motor na ito ay may napakataas na kahusayan, at ang kanilang kahusayan ay hindi sensitibo sa kanilang laki.

Mga Demerito ng Ultrasonic Motors

Kinakailangan ang isang suplay ng kuryente na mataas ang dalas.
Tulad ng pagpapatakbo ng mga motor na ito sa alitan, ang tibay ay mas mababa.
Ang mga motor na ito ay may nakalubog na mga katangian ng bilis-metalikang kuwintas.

Mga aplikasyon ng Ultrasonic Motors

Ginamit para sa autofocus ng lens ng camera.
Ginamit sa mga compact paper handling device at relo.
Ginamit sa paghahatid ng mga bahagi ng makina.
Ginamit para sa pagpapatayo at paglilinis ng ultrasonic.
Ginamit upang mag-iniksyon ng langis sa mga burner.
Ginamit bilang pinakamahusay na mga motor na kilala na nag-aalok ng mataas na potensyal para sa miniaturization ng mga equipment.
Ginamit sa pag-scan ng magnetic resonance imaging ng MRI sa gamot.
Ginamit upang makontrol ang mga ulo ng disk ng computer tulad ng mga floppie, hard disk at CD drive.
Ginamit sa maraming aplikasyon sa larangan ng medisina, aerospace at robotics .
Ginamit upang awtomatikong makontrol ang Rolling screen.
Sa hinaharap, ang mga motor na ito ay maaaring makahanap ng mga aplikasyon sa mga patlang tulad ng industriya ng sasakyan, pagpoposisyon ng nano, microelectronics, Teknolohiya ng Micro Electro Mechanical System at kalakal ng consumer.

Tinalakay sa artikulong ito ang tungkol sa piezoelectric ultrasonic motors, ultrasonic sensor, piezoelectric sensor, piezoelectric actuators, pagtatrabaho ng USMs, merito, demerits at aplikasyon ng USMs nang maikling. Para sa karagdagang impormasyon tungkol sa mga paksang nasa itaas, mangyaring i-post ang iyong mga query sa pamamagitan ng pagbibigay ng puna sa ibaba.

Mga Kredito sa Larawan: