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本文目錄一覽

1，超聲波電機(jī)的介紹
2，超聲波電機(jī)與普通電機(jī)的區(qū)別請(qǐng)大神分類多層次詳述
3，超聲波電機(jī)是什么東西搞這東西有錢途嗎
4，超聲馬達(dá)的缺點(diǎn)有哪些
5，超聲波電機(jī)的超聲波電機(jī)原理
6，超聲電機(jī)的應(yīng)用

1，超聲波電機(jī)的介紹

超聲波電動(dòng)機(jī)(Ultrasonic Motor縮寫USM)是以超聲頻域的機(jī)械振動(dòng)為驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)器。

超聲波電機(jī)的介紹

2，超聲波電機(jī)與普通電機(jī)的區(qū)別請(qǐng)大神分類多層次詳述

超聲電機(jī)屬于特種電機(jī)，原理決定了它的優(yōu)缺點(diǎn)。主要優(yōu)點(diǎn)就是可以實(shí)現(xiàn)高精度的角度控制，但是工藝復(fù)雜

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超聲波電機(jī)與普通電機(jī)的區(qū)別請(qǐng)大神分類多層次詳述

3，超聲波電機(jī)是什么東西搞這東西有錢途嗎

傳統(tǒng)的馬達(dá)都是基于電磁原理工作的，將電磁能量變換成轉(zhuǎn)動(dòng)能量。而USM則是基于利用超聲波振動(dòng)能量變換成轉(zhuǎn)動(dòng)能量的全新原理來工作的。根據(jù)將超聲波振動(dòng)能量變換的方法來分，有三類USM： 1、駐波型(Standing Wave Type)； 2、行波型(Traveling Wave Type)； 3、振簧型(Vibrating Reed Type). 目前日本很發(fā)達(dá)了.已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化,中國(guó)還不行.像樣的公司還沒有幾個(gè). 搞研究的院?？蒲性核膊皇呛芏?南航有一個(gè)超聲波馬達(dá)研究中心,有一個(gè)院士搞這方面..

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超聲波電機(jī)是什么東西搞這東西有錢途嗎

4，超聲馬達(dá)的缺點(diǎn)有哪些

能用的場(chǎng)合不多吧。特種馬達(dá)。比如效率低，使用場(chǎng)合有限。

超聲馬達(dá)發(fā)展過于緩慢。直到2019年，超聲波電機(jī)所謂的優(yōu)點(diǎn)：低速大力矩、高扭矩/重量比、響應(yīng)時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)不復(fù)存在或者大幅削弱。超聲波電動(dòng)機(jī)早年在汽車方向盤上大量應(yīng)用，但在2006年開始，日本雷克薩斯汽車方向盤就不再使用超聲波電動(dòng)機(jī)。主要原因是故障率太高，和無刷電動(dòng)機(jī)的興起。而在鏡頭上使用的佳能、尼康USM鏡頭，在2012年佳能逐漸發(fā)布STM鏡頭（步進(jìn)電機(jī)），具有良好的性價(jià)比，已經(jīng)不輸U(kuò)SM鏡頭了。而在德國(guó)PI精密平臺(tái)上應(yīng)用的超聲波電機(jī)，PI也研發(fā)了多款電磁電機(jī)類的產(chǎn)品。因此超聲波電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)：1-壽命短2-成本高昂3-可靠性差4-功率容量小5-制造工藝復(fù)雜，不成熟。6-不能連續(xù)工作10年前、甚至5年前還可以鼓吹超聲波電動(dòng)機(jī)未來前景，但現(xiàn)在看來，電磁電機(jī)特便是伺服技術(shù)的發(fā)展，超聲波電動(dòng)機(jī)將逐年淡化。僅一些特殊領(lǐng)域，比如航天、高精密平臺(tái)、無磁環(huán)境等方面會(huì)有少量應(yīng)用。

5，超聲波電機(jī)的超聲波電機(jī)原理

超聲波又稱為環(huán)形USM 它的結(jié)構(gòu)和原理傳統(tǒng)的馬達(dá)都是基于電磁原理工作的，將電磁能量變換成轉(zhuǎn)動(dòng)能量。而USM則是基于利用超聲波振動(dòng)能量變換成轉(zhuǎn)動(dòng)能量的全新原理來工作的。根據(jù)將超聲波振動(dòng)能量變換的方法來分，有三類USM： 1、駐波型(Standing Wave Type)； 2、行波型(Traveling Wave Type)； 3、振簧型(Vibrating Reed Type). Canon EF鏡頭中使用的USM，全部屬于行波型。環(huán)形USM的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單：由具有彈性的定子和轉(zhuǎn)子組成。定子是一金屬環(huán)，底部有壓電陶瓷元件，上部均勻排列著梯形凸出物。定子是用特殊材料制造的，它的熱膨脹系數(shù)同壓電陶瓷元件的一樣，這樣可以避免溫度變化的影響。轉(zhuǎn)子是一個(gè)鋁質(zhì)環(huán)，通過凸緣狀彈簧與定子結(jié)合在一起。由于鋁材比較軟，所以結(jié)合部位是經(jīng)過特殊處理，增加其耐磨性能。 USM的基本特點(diǎn)： 1、具有低轉(zhuǎn)速大扭矩的輸出特性； 2、制動(dòng)力矩大； 3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； 4、馬達(dá)啟動(dòng)和制動(dòng)的可控性非常好； 5、轉(zhuǎn)動(dòng)聲音非常小，幾乎無聲。 Canon環(huán)形USM除具備上述基本特點(diǎn)外，自身的特點(diǎn)： 6、高效率，低功耗； 7、環(huán)形的馬達(dá)可以與鏡身完美地結(jié)合； 8、低轉(zhuǎn)速，特別適合鏡頭的AF驅(qū)動(dòng)； 9、轉(zhuǎn)動(dòng)速度可以在0.2rpm ~ 80rpm范圍內(nèi)任意控制； 10、可以實(shí)現(xiàn)靈敏度可調(diào)的電子MF； 11、工作環(huán)境溫度是：-30℃ ~ +60℃。現(xiàn)在基本使用的是USM-M1和USM-L1，USM-L2已經(jīng)不再使用。

6，超聲電機(jī)的應(yīng)用

超聲電機(jī)作為一種新型的微電機(jī)，在轎車電器、辦公自動(dòng)化設(shè)備、精密儀器儀表、計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制系統(tǒng)航空航天、智能機(jī)器人等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。根據(jù)超聲波電機(jī)的研究成果，目前國(guó)外已經(jīng)成功應(yīng)用于照相機(jī)的自動(dòng)焦距裝置、傳送裝置、自動(dòng)升降裝置、精密繪圖儀、微機(jī)械驅(qū)動(dòng)器等領(lǐng)域。（1）光學(xué)機(jī)器超聲波電機(jī)在照相機(jī)、攝像機(jī)、顯微鏡等光學(xué)儀器的聚焦系統(tǒng)中作為驅(qū)動(dòng)原件，能獲得很滿意的效果。接觸式USM具有低速大轉(zhuǎn)矩的特點(diǎn)，在許多應(yīng)用場(chǎng)合中可免去減速裝置直接驅(qū)動(dòng)。最典型的應(yīng)用于照相機(jī)的自動(dòng)焦距鏡頭中，與采用傳統(tǒng)電機(jī)鏡頭相比，具有安靜、無電磁噪聲；定位精度高；調(diào)焦時(shí)間短；無齒輪減速、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。光學(xué)顯微鏡，自動(dòng)焦距，顯微定位，微納米計(jì)算尺，LCD等顯示平板的生產(chǎn)測(cè)試檢查，晶片檢查定位，消除振動(dòng)系統(tǒng)，天文觀測(cè)儀器，自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)，微型掃描儀，基因處理，微型手術(shù)，光學(xué)鏡面調(diào)整等都應(yīng)用了超聲波電機(jī)。（2）汽車超聲波電機(jī)用于汽車車窗的驅(qū)動(dòng)裝置中，可使它體積扁小、低速時(shí)具有大轉(zhuǎn)矩的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮得淋漓盡致。它還可用于磁懸浮列車上，為使列車懸浮于軌道上，使通過軌道上線圈的超導(dǎo)電流產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，需要大力矩和控制性能良好的驅(qū)動(dòng)器，這對(duì)于USM來說是最適合的。(3)航天中的運(yùn)用電機(jī)在低溫和真空條件下的運(yùn)行特性對(duì)航空航天的發(fā)展是極為重要的。超聲波電機(jī)具有的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、不受磁場(chǎng)干擾、真空下無需潤(rùn)滑油的優(yōu)點(diǎn)，是電磁電機(jī)在航空航天領(lǐng)域所不具有的。1995年末，美國(guó)航空航天局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室首次將直線超聲波電機(jī)用于多功能爬行系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于航天飛船外艙壁的檢查，其承載重量與自重比達(dá)10：1。利用其低速大力矩和高精度等特點(diǎn)，NASA將其用于火星探測(cè)器的輕量機(jī)械臂上，采用超聲波電機(jī)取代有刷直流電機(jī)后，Mars ArmⅡ結(jié)構(gòu)雖與Mars ArmⅠ相似，但重量減輕了40%，其主要原因是用超聲波電機(jī)能直接驅(qū)動(dòng)，另外還可大大縮小工作空間，如NASA的Calileo航天器上的濾波齒輪(Filter wheel)在使用超聲波電機(jī)前后的尺寸縮小了4倍。利用其驅(qū)動(dòng)方式靈活的特點(diǎn)，日本宇宙研究所研制了兩種直線超聲波電機(jī)用于空間伸展結(jié)構(gòu)的伸展和收縮。利用超聲波電機(jī)的響應(yīng)快等特點(diǎn)，美國(guó)和法國(guó)用于導(dǎo)彈的測(cè)控系統(tǒng)；利用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可微型化的特點(diǎn)，日本研制微型超聲波電機(jī)用于微衛(wèi)星等領(lǐng)域。此外，日本和美國(guó)等國(guó)家正在進(jìn)行超聲波電機(jī)的各種研究，用于航天等軍事領(lǐng)域。由此可見，超聲波電機(jī)以其高轉(zhuǎn)矩重量比、快速響應(yīng)、高精度和斷電自鎖等特點(diǎn)、將在航天航空等軍工領(lǐng)域中受到愈來愈大的重視。(4)工業(yè)機(jī)床中的應(yīng)用由于超聲波電機(jī)結(jié)構(gòu)剛度大、定位精度高，它可用于工具驅(qū)動(dòng)與控制裝置以及工件的定點(diǎn)傳輸。如機(jī)床的精密進(jìn)給機(jī)構(gòu)、刀具的磨損調(diào)度裝置、微細(xì)電火花機(jī)的加工裝置、工件準(zhǔn)確定位與裝夾、縮緊裝置及夾具的快速調(diào)整。(5)醫(yī)療與生物學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用生物材料微型操作器、計(jì)量設(shè)備、微型噴嘴、沖擊發(fā)生器、腎結(jié)石破碎治療機(jī)、氣管超聲掃描器。許多科學(xué)儀器，醫(yī)療器械會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)或者對(duì)電磁場(chǎng)干擾具有嚴(yán)格的要求，而超聲波電機(jī)能避免這些問題，所以可以用于核磁共振環(huán)境下設(shè)備的驅(qū)動(dòng)。(6)民用產(chǎn)品的應(yīng)用首先由于超聲電機(jī)的安靜、體積小等優(yōu)點(diǎn)，可用于壓縮機(jī)的使用上，在家電領(lǐng)域具有廣泛的用途；傳統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)由于在中間環(huán)節(jié)，不可避免的存在累計(jì)誤差，而超聲波電機(jī)控制性能好，體積小，可用于精密控制，如電子手表；同時(shí)利用其控制精度高的特點(diǎn)，可用于IC、LSI等數(shù)控機(jī)器，印刷線路板加工、檢測(cè)，晶片遇見排列、焊接、封裝，半導(dǎo)體片等精密沖載。環(huán)狀壓電機(jī)可用于樓宇窗簾的自動(dòng)開閉。應(yīng)用領(lǐng)域舉例說明光學(xué)儀器照相機(jī)、攝像機(jī)、顯微鏡汽車座椅調(diào)節(jié)電機(jī)、頭靠調(diào)節(jié)電機(jī)、自動(dòng)天線電機(jī)、自動(dòng)門鎖電機(jī)、自動(dòng)窗電機(jī)、頂板調(diào)節(jié)電機(jī)、計(jì)價(jià)器電機(jī)、電子反光鏡等航空航天飛機(jī)飛艇等工業(yè)控制鏜床、磨床、機(jī)器人等醫(yī)療器械等生物材料微型操作器、計(jì)量設(shè)備、微型噴嘴、沖擊發(fā)生器、腎結(jié)石破碎治療機(jī)、器官超聲掃描器民用產(chǎn)品壓縮機(jī)、電子手表、IC、LSI等數(shù)控機(jī)器、印刷線路加工、檢測(cè)器、晶片元件、半導(dǎo)體片、窗簾自動(dòng)器