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超声波电机,微型电机中的黑科技


随着科技的不断发展,市场上出现各种各样的黑科技产品如无线充、磁悬浮音响、智能插座等等,微型电机做为大多数电子产品的核心动力,也是出现了黑科技产品,那就是我们下面要说到的磁悬浮超声波电机



磁悬浮超声波电机简称USM,最近几年发展起来的一种全新概念的驱动装置,通过利用压电材料的逆电效应把电能转换为弹性体的超声振动通过摩擦传动的原理转换成运动体回转或直线运动。


磁悬浮声波电机

TFKJ-180Y1磁悬浮超声波电机

磁悬浮超声波电机是一种综合性多学科的智慧产物,它涉及到振动学、波动学、材料学、摩擦学、电子科学、计算技术和实验技术等多个领域,磁悬浮超声波电机把电致伸缩、超声振动、波动原理这些毫不相干的概念和电机联系在一起,创造出一种完全新型的电机。

磁悬浮声波电机

TFF-YS21B-2760磁悬浮超声波电机


人耳所能听到的声音频率范围大约在20赫兹~20千赫兹之间,而超过20千赫兹以上,人耳无法辨识的频率便称为超声波。通常电磁电机运转时我们会觉得有杂音,这是因为电机内部结构产生振动,而振动频率恰好在我们耳朵可以感受的频率范围内。超声电机的振动频率则设计在人耳所能听到的范围之外,所以当它运转时我们感觉不到有声音。



磁悬浮超声波电机主要特点


A)结构紧凑,设计灵活,转矩密度大(转矩密度可以达到传统电机的5-10倍),可实现电机的短、小、薄;


B)低速大扭矩,无需齿轮减速机构,可直接驱动;


C)响应快(毫秒级)断电自锁,且具有较大的保持扭矩;


D)控制精度高,可达纳米级;


E)电磁兼容性好,无线圈,无绕组,工作时不产生磁场也不受外界磁场干扰;


F)静音,超声电机工作频率一般在20KHz以上,超出人的听觉范围;


G)环境使用性强,可用于真空,高低温,振动等环境。

磁悬浮声波电机

TFKJ-180Y6磁悬浮超声波电机


磁悬浮超声波电机应用场景

A)航空航天领域:航空航天器往往处在高真空、极端温度、强辐射、无法有效润滑等恶劣条件中,且对系统重量要求严苛,超声电机是其中驱动器的最佳选择;


B)精密仪器仪表:电磁电机用齿轮箱减速来增大力矩,由于存在齿轮间隙和回程误差,难以达到很高定位精度,而超声电机可直接实现驱动,且响应快、控制特性好,可用于精密仪器仪;


C)机器人的关节驱动:用超声电机作为机器人的关节驱动器,可将关节的固定部分和运动部分分别与超声电机的定、转子作为一体,使整个机构非常紧凑,日本开发出球型超声电机,为多自由度机器人的驱动解决了诸多的难题;


D)微型机械技术中的微驱动器:微型电机作为微型机械的核心,是微型机械发展水平的重要标志,微电子机械系统的制造研发中,其电机多是毫米级的,医疗领域是微机械技术运用最具代表性的领域之一,超声电机在手术机器人和外科手术器械上已得到应用;


E)电磁干扰很强或不允许产生电磁干扰的场合:在核磁共振环境下和磁悬浮列车运行的条件下,电磁电机不能正常工作,超声电机却能胜任;



其实磁悬浮超声波电机应用远不止这些,像我们经常用到的电动剃须刀、电动牙刷、硅胶洁面仪等等大多数品牌都是采用磁悬浮超声波电机。



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