Motor ultrasonik dicipta pada tahun 1965 oleh V.V Lavrinko. Secara amnya kita menyedari hakikat bahawa daya motif diberikan oleh medan elektromagnetik pada motor konvensional. Tetapi, di sini untuk memberikan kekuatan motif, motor ini menggunakan kesan piezoelektrik pada ultrasonik julat frekuensi, iaitu dari 20 kHz hingga 10 MHz dan tidak dapat didengar oleh manusia normal. Oleh itu, ia disebut sebagai teknologi USM piezoelektrik. Teknologi ultrasonik digunakan oleh USM yang menggunakan daya getaran ultrasonik dari komponen untuk operasi mereka.

“apakah kvl dalam litar ”

Motor Ultrasonik

Sebelum membincangkan secara terperinci mengenai teknologi ini, kita perlu mengetahui mengenai maklumat mengenai sensor ultrasonik , sensor piezoelektrik dan penggerak piezoelektrik.

Sensor Piezoelektrik

sensor piezoelektrik

Perubahan dalam kuantiti fizikal seperti regangan, daya, tekanan dan pecutan dapat diukur dengan mengubahnya menjadi tenaga elektrik. Peranti atau sensor yang digunakan untuk proses ini disebut sebagai sensor piezoelektrik. Dan proses ini disebut sebagai kesan piezoelektrik . Sekiranya voltan digunakan melintasi kristal, maka tekanan akan dikenakan pada atom kristal yang menyebabkan ubah bentuk atom yang hanya 0.1%.

Sensor Ultrasonik

Transduser yang menghasilkan frekuensi tinggi - frekuensi sekitar 20 kHz hingga 10 MHz gelombang suara - dan, mengaitkan sasaran dengan membaca selang waktu antara menerima gema setelah mengirim sinyal disebut sebagai sensor Ultrasonik. Oleh itu, Sensor ultrasonik dapat digunakan untuk pengesanan halangan dan untuk mengelakkan perlanggaran.

Penggerak Piezoelektrik

penggerak piezo

Untuk penyesuaian lensa kamera, cermin, alat pemesinan dan peralatan lain yang serupa, diperlukan kawalan pergerakan yang tepat, kawalan pergerakan yang tepat ini dapat dicapai oleh penggerak piezoelektrik. Isyarat elektrik boleh ditukar menjadi anjakan fizikal yang dikawal dengan tepat dengan menggunakan penggerak piezoelektrik. Ini digunakan untuk mengawal injap hidraulik dan motor tujuan khas.

Teknologi Motor Ultrasonik Piezoelektrik

Cukup kita boleh memanggil teknologi ultrasonik sebagai kebalikan dari kesan piezoelektrik kerana, dalam kes ini, tenaga elektrik diubah menjadi gerakan. Oleh itu, kita boleh menyebutnya sebagai Teknologi USM Piezoelektrik.

Bahan piezoelektrik bernama Lead zirconate titanate and quartz digunakan sangat kerap untuk USM dan juga untuk penggerak piezoelektrik walaupun penggerak piezoelektrik berbeza dari USM. Bahan seperti lithium niobate dan beberapa bahan kristal tunggal lain juga digunakan untuk USM dan teknologi piezoelektrik.
Perbezaan utama antara penggerak piezoelektrik dan USM dinyatakan sebagai getaran stator yang bersentuhan dengan rotor, yang dapat diperkuat dengan menggunakan resonans. Amplitud gerakan penggerak berada di antara 20 hingga 200nm.

Jenis-jenis Motor Ultrasonik

USM diklasifikasikan ke dalam pelbagai jenis berdasarkan kriteria yang berbeza, seperti berikut:

Pengelasan USM berdasarkan jenis operasi putaran motor

Motor jenis putar
Motor jenis linear

Pengelasan USM berdasarkan bentuk penggetar

Jenis batang
П berbentuk
Berbentuk silinder
Jenis cincin (persegi)

Pengelasan berdasarkan jenis gelombang getaran

Jenis gelombang berdiri - ia dikelaskan lagi kepada dua jenis:

Tidak sehala
Dua hala

Jenis gelombang penyebaran atau jenis gelombang perjalanan

Kerja Motor Ultrasonik

Motor Ultrasonik Berfungsi

Getaran diarahkan ke stator motor, dan digunakan untuk menyampaikan gerakan ke rotor dan juga untuk memodulasi daya geseran. Penguatan dan (mikro) ubah bentuk bahan aktif digunakan untuk penjanaan gerakan mekanikal. Gerakan makro rotor dapat dicapai dengan membetulkan gerakan mikro menggunakan antara muka geseran antara pemegun dan pemutar .

The motor ultrasonik terdiri daripada stator dan rotor. Pengoperasian USM mengubah pemutar rotor atau linear. Stator USM terdiri daripada seramik piezoelektrik untuk menghasilkan getaran, logam stator untuk menguatkan getaran yang dihasilkan dan bahan geseran untuk bersentuhan dengan pemutar.

Setiap kali voltan digunakan, gelombang bergerak dihasilkan di permukaan logam stator yang menyebabkan pemutar berputar. Oleh kerana rotor bersentuhan dengan logam stator, seperti yang disebutkan di atas - tetapi hanya pada setiap puncak gelombang yang bergerak - yang menyebabkan pergerakan elips - dan, dengan pergerakan elips ini, rotor berputar ke arah sebaliknya ke arah gelombang perjalanan.

Keistimewaan & Kelebihan Ultrasonik Motor

Ini bersaiz kecil dan sangat baik sebagai tindak balas.
Ini mempunyai kelajuan rendah sepuluh hingga beberapa ratus rpm dan tork tinggi, dan oleh itu gear pengurangan tidak diperlukan.
Ini terdiri daripada daya pegangan tinggi, dan walaupun daya dimatikan, mereka tidak memerlukan brek dan klac.
Mereka kecil, nipis dan mempunyai berat badan lebih sedikit berbanding dengan motor elektromagnetik lain.
Motor ini tidak mengandungi bahan elektromagnetik dan tidak menghasilkan gelombang elektromagnetik. Jadi, ini boleh digunakan walaupun di kawasan medan magnet tinggi kerana ini tidak dipengaruhi oleh medan magnet.
Motor ini tidak mempunyai roda gigi, dan getaran frekuensi yang tidak terdengar digunakan untuk menggerakkan motor ini. Oleh itu, mereka tidak mengeluarkan bunyi bising dan operasi mereka sangat sunyi.
Kelajuan dan kawalan kedudukan yang tepat mungkin dilakukan dengan motor ini.
Pemalar masa mekanikal untuk motor ini kurang dari 1ms dan kawalan kelajuan untuk motor ini adalah langkah kurang.
Motor ini mempunyai kecekapan yang sangat tinggi, dan kecekapannya tidak peka dengan ukurannya.

Kelemahan Motor Ultrasonik

Bekalan kuasa frekuensi tinggi diperlukan.
Oleh kerana motor ini beroperasi pada geseran, ketahanannya sangat rendah.
Motor-motor ini mempunyai ciri-ciri tork laju yang terkulai.

Aplikasi Ultrasonik Motor

“apa kegunaan transformer ”

Digunakan untuk autofokus lensa kamera.
Digunakan dalam peranti dan jam tangan pengendalian kertas padat.
Digunakan dalam menyampaikan bahagian mesin.
Digunakan untuk pengeringan dan pembersihan ultrasonik.
Digunakan untuk menyuntik minyak ke dalam pembakar.
Digunakan sebagai motor terbaik yang diketahui menawarkan potensi tinggi untuk miniaturisasi peralatan.
Digunakan dalam pengimbasan pencitraan resonans magnetik MRI dalam perubatan.
Digunakan untuk mengawal kepala cakera komputer seperti disket, cakera keras dan pemacu CD.
Digunakan dalam banyak aplikasi dalam bidang perubatan, aeroangkasa dan robotik .
Digunakan untuk mengawal skrin Rolling secara automatik.
Di masa depan, motor ini dapat mencari aplikasi dalam bidang seperti industri automobil, penentuan kedudukan nano, mikroelektronik, Teknologi Sistem Mekanikal Elektro Mikro dan barang pengguna.

Artikel ini membincangkan mengenai motor ultrasonik piezoelektrik, sensor ultrasonik, sensor piezoelektrik, penggerak piezoelektrik, kerja USM, kelebihan, kekurangan dan penggunaan USM secara ringkas. Untuk maklumat lebih lanjut mengenai topik di atas, sila hantarkan pertanyaan anda dengan memberi komen di bawah.

Kredit Foto: