超声波电机：USR60系列结构原理分析

超声波电机：USR系列结构

超声波电机：USR60系列结构

超声波电机：USR系列由四个主要部件组成：传递振动的定子、旋转的转子、向电机传递力的轴以及起轴承作用的轴承。

定子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。

虽然结构非常简单，但每个元件都经过精密计算，具有稳定的旋转性能、大的夹持力和高的安静性。

标准电机和无磁电机均不使用任何产生电磁波的部件。
无磁电机通过使用不受磁性影响的定子金属和轴承材料，实现在高磁场环境下的稳定运行。

超声波电机：USR系列工作原理

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  施加到转子和定子上的力的图像

• 大纲

  超声波电机通过向压电陶瓷施加电压而使其变形，并且该变形被定子金属放大并传播，导致定子金属的表面变形为波状形状。该波的峰值作为行波移动，导致与定子接触的转子由于摩擦力而旋转。

  超声波马达夹持力高

  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

  超声波电机旋转原理

  通过向压电陶瓷施加电压，压电陶瓷发生变形和扭曲，并且这种变形被定子金属放大并传播，在定子金属的表面上产生行波。
  这里，定子金属仅在表面行波的每个顶点处接触转子，并且每个顶点以椭圆运动运动。
  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传播的方向相反，受其影响的转子也沿与行波相反的方向旋转。
  换句话说，当行波绕定子圆周顺时针 (CW) 传播时，接触转子的行波的每个顶点都会经历逆时针 (CCW) 椭圆运动。
  与波峰接触的转子沿与椭圆运动相同的方向逆时针 (CCW) 旋转。

  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，实现超声波电机的高响应性。

USR60-S系列

型号：USR60-S3、USR60-S4

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  USR60-S3

• USR60-S系列是标准型号，安装在外壳内，可以使用连接器装卸电缆，因此非常坚固。
  最大扭矩为1.0[Nm]，最大转速为150[rpm]。我们提供仅具有输出轴的单轴型 USR60-S3 和可安装传感器的双轴型 USR60-S4。