超聲波電機(jī)原理與設(shè)計內(nèi)容簡介

本書是有關(guān)超聲波電機(jī)原理與設(shè)計的專著，是以東南大學(xué)“超聲波電機(jī)及其控制技術(shù)研究”課題組近十多年來科學(xué)研究工作為基礎(chǔ)編著而成。介紹了超聲電機(jī)的理論基礎(chǔ)、運(yùn)行機(jī)理和動力學(xué)模型，并對行波超聲電機(jī)的定轉(zhuǎn)子以及摩擦界面的設(shè)計理論與方法以及性能分析模型、驅(qū)動控制系統(tǒng)、樣機(jī)制造和測試等各個方面作了詳細(xì)的介紹。

叢 書 名：

出 版 社：科學(xué)出版社

版　次：1

頁　數(shù)：312

裝　幀：平裝

開　本：

所屬分類：圖書 > 醫(yī)學(xué) > 醫(yī)學(xué)理論與研究

與傳統(tǒng)的電機(jī)不同，超聲波電機(jī)無繞組和磁極，無需通過電磁作用產(chǎn)生運(yùn)動力。一般由振動體(相當(dāng)于傳統(tǒng)電機(jī)中的定子，由壓電陶瓷和金屬彈性材料制成)和移動體(相當(dāng)于傳統(tǒng)電機(jī)中的轉(zhuǎn)子，由彈性體和摩擦材料及塑料等制成)組成。在振動體的壓電陶瓷振子上加高頻交流電壓時，利用逆壓電效應(yīng)或電致伸縮效應(yīng)使定子在超聲頻段(頻率為20KHZ以上)產(chǎn)生微觀機(jī)械振動。并將這種振動通過共振放大和摩擦耦合變換成旋轉(zhuǎn)或直線型運(yùn)動。

實現(xiàn)超聲波驅(qū)動有兩個前提條件：首先，需在定子表面激勵出穩(wěn)態(tài)的質(zhì)點(diǎn)橢圓運(yùn)動軌跡；其次，將定子表面質(zhì)點(diǎn)水平方向的微觀運(yùn)動轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子的宏觀運(yùn)動或平動。第一個前提條件對應(yīng)著機(jī)電能量轉(zhuǎn)換，利用逆壓電效應(yīng)由電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械振動能：第二個前提條件對應(yīng)著運(yùn)動形式轉(zhuǎn)化，往往通過定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來實現(xiàn)，近年來亦有通過氣體或液體為中間介質(zhì)接觸為非接觸型超聲波電機(jī)，也稱為聲懸浮超聲波電機(jī)。從超聲電機(jī)的工作原理可見，其正常工作離不開兩個能量轉(zhuǎn)換作用：機(jī)電轉(zhuǎn)換作用和摩擦轉(zhuǎn)換作用。機(jī)電轉(zhuǎn)換作用是指壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)，即對壓電陶瓷振子加高頻振蕩電流，使它以超聲波的頻率振動。摩擦轉(zhuǎn)換作用是指彈性體(定子與壓電陶瓷的合稱)的振動經(jīng)過定子與轉(zhuǎn)子工作面間的摩擦作用轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)子的直線運(yùn)動或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。要保證大力矩輸出、止動性好，必須滿足的條件就是有效足夠的機(jī)電轉(zhuǎn)換作用和有效穩(wěn)定的摩擦轉(zhuǎn)換作用。