超声波电机的参数(超声电机的原理)

鑫锐电气 2022-12-27 23:27 编辑:admin 291阅读

1. 超声电机的原理

频率高于人的听觉上限(约为20000赫)的声波,称为超声波,或称为超声。

超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律,与可听声波的规律并没有本质上的区别。但是超声波的波长很短,只有几厘米,甚至千分之几毫米。与可听声波比较,超声波具有许多奇异特性:传播特性——超声波的波长很短,通常的障碍物的尺寸要比超声波的波长大好多倍,因此超声波的衍射本领很差,它在均匀介质中能够定向直线传播,超声波的波长越短,这一特性就越显著。功率特性——当声音在空气中传播时,推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。声波功率就是表示声波做功快慢的物理量。在相同强度下,声波的频率越高,它所具有的功率就越大。由于超声波频率很高,所以超声波与一般声波相比,它的功率是非常大的。空化作用——当超声波在液体中传播时,由于液体微粒的剧烈振动,会在液体内部产生小空洞。这些小空洞迅速胀大和闭合,会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用,从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用,会使液体的温度骤然升高,起到了很好的搅拌作用,从而使两种不相溶的液体(如水和油)发生乳化,并且加速溶质的溶解,加速化学反应。这种由超声波作用在液体中所引起的各种效应称为超声波的空化作用。

我们知道正确的波的物理定义是:振动在物体中的传递形成波。这样波的形成必须有两个条件:一是振动源,二是传播介质。波的分类一般有如下几种:一是根据振动方向和传播方向来分类。当振动方向与传播方向垂直时,称为横波。当振动方向与传播方向一致时,称为纵波。二是根据频率分类,我们知道人耳敏感的听觉范围是20HZ-20000HZ,所以在这个范围之内的波叫做声波。低于这个范围的波叫做次声波,超过这个范围的波叫超声波。

波在物体里传播,主要有以下的参数:一是速度V,二是频率F,三是波长λ。三者之间的关系如下:V=F.λ。波在同一种物质中传播的速度是一定的,所以频率不同,波长也就不同。另外,还需要考虑的一点就是波在物体里传播始终都存在着衰减,传播的距离越远,能量衰减也就越厉害,这在超声波加工中也属于考虑范围。

超声波在塑料加工中的应用原理:

塑料加工中所用的超声波,现有的几种工作频率有15KHZ,18KHZ,20KHZ,40KHZ。其原理是利用纵波的波峰位传递振幅到塑料件的缝隙,在加压的情况下,使两个塑料件或其它件与塑料件接触部位的分子相互撞击产生融化,使接触位塑料熔合,达到加工目的。

2. 超声电机原理演示

超声波马达是一款新型的电机,简称USM超声波马达,最早被应用于照相机上。传统的马达都是基于电磁原理工作的,将电磁能量变换成转动能量。而USM则是基于利用超声波振动能量变换成转动能量的全新原理来工作的。

那么究竟什么是超声波马达?其基本工作原理又如何?简单地说,人耳所能听到的声音频率范围大约在20赫兹~20千赫兹之间,而超过20千赫兹以上,人耳无法辨识的频率便称为超声波。超声波马达是利用压电材料输入电压会产生变形的特性,使其能产生超声波频率的机械振动,再透过摩擦驱动的机构设计,让超声波马达如同电磁马达一般,可做旋转运动或直线式移动。

通常电磁马达运转时我们会觉得有杂音,这是因为马达内部结构产生振动,而振动频率恰好在我们耳朵可以感受的频率范围内。而超声波马达和传统的马达有很大区别,不管传统的马达有多少种,其原理一般就是将电磁力转变为转动力,而超声波马达的转动力则是产生于超声波振动的能量。

3. 超声电机原理动画

1.两者原理不同:电动牙刷是用高速马达使得刷头旋转及震动以达到洁牙的效果,而超声波牙刷是利用超声波能量在牙周的空化效应达到清除牙周的病菌和不洁物的,

2.两者清洁范围不同。超声波牙刷其清洁范围能覆盖牙周各个部位,但是电动牙刷的范围要小。

3.两者的作用效果不同,超声波的效果要好于电动牙刷。超声波能量通过刷头的刷毛传递到牙齿和牙龈表面,一方面松动菌斑、牙垢和细小的牙石和牙齿的粘合,破坏细菌在龈袋及牙面各隐藏处里的寄生繁殖。

4. 超声电机的原理是什么

按驱动方式不同 ,压电驱动器可分为刚性位移驱动器和谐振位移驱动器。

1  刚性位移驱动器

刚性位移驱动器的驱动模式主要有多层式驱动器和单(双) 晶片驱动器 ,此外还有 Rainbow 驱动器、Moonie 驱动器和 Cymbals 驱动器等 ,几种模式在大小、质量、位移量及负载能力上均各有特点。

2  谐振位移驱动器

谐振位移驱动器(超声波电机)种类繁多 ,从毫米级的微型电机到厘米级的小型电机;从单自由度的直线电机到多自由度的平面电机和球型电机;从原理上基于摩擦的超声波电机到利用声悬浮的非接触式超声波电机;从高的蠕动式电机到无磨损的压电 ———电流复合型步进电机。按照工作原理 ,可将超声波电机分为接触式和非接触式两种。

5. 超声电机的原理和作用

与传统的电机不同,超声波电机无绕组和磁极,无需通过电磁作用产生运动力。一般由振动体(相当于传统电机中的定子,由压电陶瓷和金属弹性材料制成)和移动体(相当于传统电机中的转子,由弹性体和摩擦材料及塑料等制成)组成。在振动体的压电陶瓷振子上加高频交流电压时,利用逆压电效应或电致伸缩效应使定子在超声频段(频率为20KHZ以上)产生微观机械振动。并将这种振动通过共振放大和摩擦耦合变换成旋转或直线型运动。

实现超声波驱动有两个前提条件:首先,需在定子表面激励出稳态的质点椭圆运动轨迹;其次,将定子表面质点水平方向的微观运动转换成转子的宏观运动或平动。第一个前提条件对应着机电能量转换,利用逆压电效应由电能转化成机械振动能:第二个前提条件对应着运动形式转化,往往通过定转子间的摩擦力来实现,近年来亦有通过气体或液体为中间介质接触为非接触型超声波电机,也称为声悬浮超声波电机。从超声电机的工作原理可见,其正常工作离不开两个能量转换作用:机电转换作用和摩擦转换作用。机电转换作用是指压电陶瓷的逆压电效应,即对压电陶瓷振子加高频振荡电流,使它以超声波的频率振动。摩擦转换作用是指弹性体(定子与压电陶瓷的合称)的振动经过定子与转子工作面间的摩擦作用转化成转子的直线运动或旋转运动。要保证大力矩输出、止动性好,必须满足的条件就是有效足够的机电转换作用和有效稳定的摩擦转换作用。

6. 超声电机的原理图

利用超声波振动能量变换成转动能量。

7. 超声电机的工作原理

料位高度限位,俯仰和回转限位,行走编码器和缓冲止挡器,走行声光报警装置,急停装置,超声波防碰撞装置,电机减速机过热保护装置,悬臂皮带欠速及撕裂报警,PLC连锁装置

8. 超声电机原理与应用

可能是你的程序有问题,工作方式超声波测距你选择中断方式,程序主要工作用来控制步进电机工作。超声波测量工作过程中是需要时间的,距离远时,可能需要几十毫秒,近也需要几毫秒。所以建议你调整一下程序结构。

9. 超声电机驱动电路

是步进电机。步进电机在超声波清洗机上面的应用,相信很多人对于超声波清洗机都的不陌生的把,下面还是给大家说说。

在一段时间里面小型的步进电机发展的还是比较快的,其中转子是小型电机里面非常重要的零件之一,包括上面的油污以及粉尘,在有就是碳粉等等都会直接的去影响到小型的电机其实使用的寿命的,所以对于转子上的这些污垢我们可以去直接用超声波清洗。