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五种新型电机简介

姓名：赵涛

学号：2012110249

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1、超声波电机简介：

原理：

超声波电机就是利用超声波频率范围内的机械振动

来获得动力源的装置，借助摩擦传递弹性超声波振动以获得动

力。超声波电机获得能量的超声波振动源又与压电陶瓷有着密

切联系，当对压电陶瓷施加交变电压时，压电陶瓷本身或压电

陶瓷和金属的混合体就会产生周期性地伸缩，即逆压电效应，

通过这种伸缩，电机产生了动力。

人耳所能听到的的声音频率约为20Hz-20KHZ，而当频率超

过20KHz以上，人耳便无法辨识，成为超声波。对超声波电机

的压电材料输入电压所产生的是晶体的形变，因此利用压电材

料来带动转子，其前进的距离相当小，约是微米等级，因此若

要此电机做长距离运动，就必须输入超声波的高频电压，使定

子产生极高的振动频率才能得到合适的转速，这也正是超声波

电机的由来。

特点:1、超声波电机弹性振动体的振动速度和依靠摩擦

传递能量的方式决定了它是一种低速电机，同时其能量密度

是电磁电机的5到10倍左右，使得它不需要减速机构就能低

速时获得大转矩，可直接带动执行机构。

2、超声波电机的构成不需要线圈与磁铁，本身不产生电

磁波，所以外部磁场对其影响较小。

3、超声波电机断电时，定子与转子之间的静摩擦力使电

机具有较大的静态保持力矩，从而实现自锁，省去了制动闸，

简化了定位控制，其动态响应时间也较短。

4、超声波电机依靠定子的超声振动来驱动转子运动，超

声振动的振幅一般在微米数量级，在直接反馈系统中，位置

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分辨率高，容易实现较高的定位控制精度。

应用:1、超声波电机可用于照相机的自动聚焦系统的驱

动器；航空航天领域的自动驾驶仪伺服驱动器；机器人或微型

器械自动控制系统的驱动器；高级轿车门窗和座椅靠头调节的

驱动装置；窗帘或百叶窗自动启闭装置；

2、医学领域的人造心脏驱动器、人工关节驱动器；强磁

场环境下设备的驱动装置，如磁悬浮列车的控制系统；不希望

驱动装置产生磁场的场合，如磁通门的自动测试转台等。

2、无刷直流电动机：

原理：无刷永磁电动机伺服系统主要由4个部分组成：永磁同

步电动机MS、转子位置检测器BQ、逆变器和控制器。

+逆

MS

Ud变~BQ

-器

控制

信号控制器

图1无刷永磁电动机