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  • 1 # 光影的光陰社

    由於激振元件為壓電陶瓷,所以也稱為壓電馬達。80年代中期發展起來的超聲波電機(Ultrasonic motor,USM)是基於功能陶瓷的超聲波頻率的振動實現驅動的新型驅動器。超聲電機是一個典型的機電一體化產品,由電機本體和控制驅動電路兩部分組成。產品涉及到振動學、波動學、材料學、摩擦學、電子科學、計算技術和實驗技術等多個領域。超聲波電動機打破了由電磁效應獲得轉速和轉矩的傳統電機的概念。

    超聲電機的兩個顯著特點是:1)低速大力矩輸出:2)保持力矩大,宏觀表現為起停控制性好。超聲電機能大力矩輸出是因為激振元件採用大功率密度的壓電陶瓷材料。同尺寸的超聲微電機的力矩比靜電微電機高3-4個量級:比電磁微電機高1.2個量級且輸出轉速也比其它型別的微電機低。超聲電機的保持力矩至少是最大輸出力矩的2倍多,具有大的保持力矩是因為電機的定、轉子間依靠摩擦力實現轉子的驅動。由於以上特點,與超聲電機相連線的系統無須齒輪減速機構和制動機構,簡化了應用系統的結構。超聲波電機有著誘人的應用前景,成為研究的一大熱點。具體地說,有以下幾方面:資訊機器、光學儀器、微機器人、醫療機器、探測系統、精密加工等。超聲電機的發展趨勢是:大力矩、小尺寸、高效率、長壽命。

    那麼究竟什麼是超聲波馬達?其基本工作原理又為何?簡單地說,利用壓電材料輸入電壓會產生變形的特性,使其能產生超聲波頻率的機械振動,再透過摩擦驅動的機構設計,讓超聲波馬達如同電磁馬達一般,可做旋轉運動或直線式移動。通常電磁馬達運\轉時我們會覺得有雜音,這是因為馬達內部結構產生振動,而振動頻率恰好在我們耳朵可以感受的頻率範圍內。超聲波馬達的振動頻率則設計在人耳所能聽到的範圍之外,所以當它運\轉時我們感覺不到有聲音,因而覺得非常安靜,這是超聲波馬達一個相當重要的特色

    與傳統電機相比,它具有以下特點與優點:低速大力矩輸出;功率密度高;起停控制性好;可實現直接驅動;可實現精確定位;容易製成直線移動型馬達;噪音小:無電磁干擾亦不受電磁干擾;需使用耐磨材料(接觸型USM)和高頻電源等。但它也有自己的缺點,如:功率小;壽命短等。

    所以超聲波馬達發展的並不是百分百完美 ,它還有很多缺點需要改善,但是它的優點也已經特別明顯,相信不久的將來,基本上鏡頭的齒輪馬達都會被超聲波馬達所取代!

  • 2 # 海盜王基德

    超聲波馬達(UltraSonicMotor)的簡稱是:USM,最早應用於照相機上是CanonEF系列鏡頭。最早裝備了USM馬達的鏡頭是1987年的CanonEF300/2.8LUSM。傳統的馬達都是基於電磁原理工作的,將電磁能量變換成轉動能量。而USM則是基於利用超聲波振動能量變換成轉動能量的全新原理來工作的。

    超聲波馬達的優點在於:

    一. 由於其低轉速和高扭矩的特性,使得它可以直接驅動鏡頭而不需要額外的減速機構;

    二. 定位扭矩大,換句話說就是當馬達停下來的時候,鏡頭就像有剎車那樣自動停止對焦;三. 結構非常簡單;

    四. 對啟動和停止的控制能力非常好,它可以快速啟動,也可以立即停止,而且可以被很精確地控制;

    操作起來非常安靜—幾乎無聲。通常電磁馬達運轉時我們會覺得有雜音,這是因為馬達內部結構產生振動,而振動頻率恰好在我們耳朵可以感受的頻率範圍內。人耳所能聽到的聲音訊率範圍大約在20赫茲~20千赫茲之間,而超過20千赫茲以上,人耳無法辨識的頻率便稱為超聲波。

    那麼究竟什麼是超聲波馬達?其基本工作原理又如何?簡單地說,利用壓電材料輸入電壓會產生變形的特性,使其能產生超聲波頻率的機械振動,再透過摩擦驅動的機構設計,讓超聲波馬達如同電磁馬達一般,可做旋轉運動或直線式移動。

    通常電磁馬達運轉時我們會覺得有雜音,這是因為馬達內部結構產生振動,而振動頻率恰好在我們耳朵可以感受的頻率範圍內。超聲波馬達的振動頻率則設計在人耳所能聽到的範圍之外,所以當它運轉時我們感覺不到有聲音,因而覺得非常安靜,這是超聲波馬達一個相當重要的特色。

  • 3 # 退休9527

    超聲波馬達(UltraSonic Motor)的簡稱是:USM,最早應用於照相機上是Canon EF系列鏡頭。最早裝備了USM馬達的鏡頭是Canon EF 300/2.8L USM.傳統的馬達都是基於電磁原理工作的,將電磁能量變換成轉動能量。而USM則是基於利用超聲波振動能量變換成轉動能量的全新原理來工作的。

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