عنصر پیزو برای موتور اولتراسوند الکترومغناطیسی استفاده می شود

سیلندر سرامیکی پیزو

مبدل سیلندر پیزو

بیمورف سرامیکی پیزوالکتریک

از آنجایی که سیلندر سرامیکی پیزو اولتراسوند USM یک مکانیسم عملیاتی کاملاً جدید را اتخاذ کرده است، الکتریسیته ای را که تاکنون با عمل الکترومغناطیسی به دست آمده است، شکسته است.

مفهوم موتور اولتراسوند نه تنها اصل القای الکترومغناطیسی سنتی را در اندیشه می شکند، بلکه کمبود موتور اولتراسوند سنتی را با ویژگی های عملکرد عالی خود جبران می کند که علاقه شدید مردم و انتظارات بالایی را برانگیخته است. 

اگرچه USM مبدل سیلندر پیزو سابقه توسعه کوتاهی دارد، چشم انداز کاربرد خوبی را نشان داده است. ابتدا مکانیسم عملکرد موتور اولتراسونیک تجزیه و تحلیل می شود و شکل گیری مسیر حرکت بیضوی سطح استاتور موتور اولتراسونیک موج سفر ایجاد می شود و مدل ریاضی موتور اولتراسونیک موج سفر ایجاد می شود. سپس برای طراحی سیستم اندازه گیری و کنترل. از اصل عملکرد و گشتاور خروجی موتور اولتراسونیک می توان دریافت که دو فاز از مبدل سرامیکی پیزوالکتریک از آن عبور می کند که جریان های متناوبی است که با یک تغییر فاز مشخص به طور متقابل جابه جا می شوند و زمانی که اختلاف فاز زنجبیل باشد، گشتاور خروجی به حداکثر مقدار می رسد. برای نوع موج سفر. دو منبع تحریک به یک دو شکل سرامیکی پیزوالکتریک متفاوت نیاز دارند، برای موتور اولتراسونیک ایستاده (مخصوصاً نوع کامپوزیت پیچشی طولی)، به دلیل موقعیت‌های مختلف نوسانگر پیچشی طولی در استاتور ساندویچی، سرعت انتشار ارتعاش پیچشی طولی با سرعت‌های طولی متفاوت است. اسیلاتور برای اطمینان از اختلاف فاز مورد نیاز برای ارتعاش پیچشی طولی سطح مبدل دیسک سرامیکی پیزوالکتریک. آن را فقط می توان با روش آزمایش به دست آورد. با توجه به راحتی آزمایش، سیگنال های درایو خروجی منبع تغذیه اولتراسونیک باید بتوانند به طور مداوم در محدوده 1800 قابل تنظیم باشند.

از آنجایی که موتور اولتراسونیک در حالت رزونانس کار می کند، موتورهای اولتراسونیک مختلف فرکانس های تشدید متفاوتی دارند. حتی یک موتور اولتراسونیک یکسان معمولاً بیش از یک نقطه تشدید دارد. با تغییر دما، خود فرکانس تشدید نیز تغییر خواهد کرد. بنابراین، سیگنال محرک موتور اولتراسونیک سرامیکی پیزوالکتریک مورد نیاز است. فرکانس رزونانس موتور اولتراسونیک عمومی بین 20 کیلوهرتز تا 100 کیلوهرتز است، بنابراین خروجی فرکانس سیستم اندازه گیری و کنترل به 20 کیلوهرتز تا 100 کیلوهرتز نیاز دارد و دو فاز به طور مداوم قابل تنظیم هستند. علاوه بر این، از تحلیل زاویه سطح تماس، دو ولتاژ محرک باید قابل تنظیم باشند.