Element piezoelektryczny stosowany w silniku ultradźwiękowym elektromagnetycznym

cylinder piezoceramiczny

przetwornik piezoelektryczny

piezoelektryczny bimorf ceramiczny

Ponieważ ultradźwiękowy cylinder piezoceramiczny USM przyjął zupełnie nowy mechanizm działania, rozbił on energię elektryczną, którą dotychczas uzyskiwano poprzez działanie elektromagnetyczne.

Koncepcja silnika ultradźwiękowego nie tylko łamie w myślach tradycyjną zasadę indukcji elektromagnetycznej, ale także kompensuje wady tradycyjnego silnika ultradźwiękowego dzięki jego doskonałym właściwościom użytkowym, co wzbudziło duże zainteresowanie i wysokie oczekiwania ludzi. 

Chociaż USM Przetwornik piezoelektryczny ma krótką historię rozwoju, wykazał dobre perspektywy zastosowania. W pierwszej kolejności analizuje się mechanizm działania silnika ultradźwiękowego, ustala się kształtowanie się trajektorii ruchu eliptycznego powierzchni stojana silnika ultradźwiękowego z falą bieżącą oraz ustala się model matematyczny silnika ultradźwiękowego z falą bieżącą. Następnie zaprojektować układ pomiarowo-kontrolny. Z zasady działania i wyjściowego momentu obrotowego silnika ultradźwiękowego wynika, że ​​dwie fazy piezoelektryczny przetwornik ceramiczny, przez który przepływają prądy zmienne, które przesunięte są wzajemnie o pewne przesunięcie fazowe, a gdy różnica faz jest większa, wyjściowy moment obrotowy osiąga wartość maksymalną. Przechodzą Dla typu fali bieżącej. dwa źródła wzbudzenia wymagają innego piezoelektrycznego bimorfu ceramicznego, dla stojącego silnika ultradźwiękowego (zwłaszcza typu kompozytowego wzdłużno-skrętnego), ze względu na różne położenia oscylatora skrętnego wzdłużnego w stojanie wielowarstwowym, prędkość propagacji drgań wzdłużnych skrętnych jest różna, trudno jest obliczyć fazę oscylatora skrętnego wzdłużnego, aby zapewnić różnicę faz wymaganą dla drgań skrętnych wzdłużnych drgań powierzchni piezoelektrycznego przetwornika ceramicznego. można to uzyskać jedynie metodą badawczą. Biorąc pod uwagę wygodę testu, wyjściowe sygnały sterujące zasilacza ultradźwiękowego powinny mieć możliwość płynnej regulacji w zakresie 1800.

Ponieważ silnik ultradźwiękowy działa w stanie rezonansowym, różne silniki ultradźwiękowe mają różne częstotliwości rezonansowe. Nawet ten sam silnik ultradźwiękowy ma zazwyczaj więcej niż jeden punkt rezonansowy. Wraz ze zmianą temperatury zmieni się także sama częstotliwość rezonansowa. Dlatego wymagany jest sygnał napędowy piezoelektrycznego ceramicznego silnika ultradźwiękowego. Częstotliwość rezonansowa ogólnego silnika ultradźwiękowego wynosi od 20 kHz do 100 kHz, więc częstotliwość wyjściowa systemu pomiarowego i sterującego wymaga 20 kHz - 100 kHz, a obie fazy można płynnie regulować. Ponadto z analizy kąta powierzchni styku wynika, że ​​oba napięcia sterujące muszą być regulowane.