Piezoelektrické ultrazvukové motory majú dve významné výhody, a to vysokú hustotu energie a jednoduchú konštrukciu, čo obe prispieva k ich miniaturizácii.Postavili sme prototyp mikro ultrazvukového motora pomocou statora s objemom približne jeden kubický milimeter.Naše experimenty ukázali, že prototyp motora generuje krútiaci moment viac ako 10 μNm so statorom s veľkosťou jedného kubického milimetra.Tento nový motor je teraz najmenším mikro ultrazvukovým motorom, ktorý bol vyvinutý s praktickým krútiacim momentom.
Mikroovládače sú potrebné pre množstvo aplikácií, od mobilných a nositeľných zariadení až po minimálne invazívne lekárske zariadenia.Obmedzenia spojené s ich výrobou však obmedzili ich nasadenie v mierke jedného milimetra.Najbežnejšie elektromagnetické motory vyžadujú miniaturizáciu mnohých komplikovaných komponentov, ako sú cievky, magnety a ložiská, a vykazujú výrazné rozptýlenie krútiaceho momentu v dôsledku škálovania.Elektrostatické motory umožňujú vynikajúcu škálovateľnosť pomocou technológie mikroelektromechanických systémov (MEMS), ale ich slabá hnacia sila obmedzuje ich ďalší vývoj.
Očakáva sa, že piezoelektrické ultrazvukové motory sa stanú vysokovýkonnými mikromotormi kvôli ich vysokej hustote krútiaceho momentu a jednoduchým komponentom.Najmenší existujúci ultrazvukový motor, ktorý bol doteraz oznámený, má kovovú súčasť s priemerom 0,25 mm a dĺžkou 1 mm.Jeho celková veľkosť, vrátane mechanizmu predpätia, je však 2-3 mm a jeho hodnota krútiaceho momentu je príliš malá (47 nNm) na použitie ako ovládač v mnohých aplikáciách.
Tomoaki Mashimo, výskumník na Toyohashi University of Technology, vyvíja mikro ultrazvukový motor so statorom s veľkosťou jedného kubického milimetra, ako je znázornené na obr. 1, a je to tiež jeden z najmenších ultrazvukových motorov, aké boli kedy vyrobené.Stator, ktorý obsahuje kovovú kocku s priechodným otvorom a doskovými piezoelektrickými prvkami nalepenými na jeho stranách, je možné zmenšiť bez toho, aby bolo potrebné špeciálne obrábanie alebo montážne metódy.Prototyp mikro ultrazvukového motora dosiahol praktický krútiaci moment 10 μNm (ak má kladka polomer 1 mm, motor dokáže zdvihnúť závažie s hmotnosťou 1 g) a uhlovú rýchlosť 3000 ot./min. pri približne 70 Vp-p.Táto hodnota krútiaceho momentu je 200-krát väčšia ako u existujúcich mikromotorov a je veľmi praktická na otáčanie malých predmetov, ako sú malé senzory a mechanické časti.
Čas odoslania: Feb-27-2018