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Crossfixx? 壓電馬達(dá)諧振壓電技術(shù)介紹

Xeryon 獲得專(zhuān)利的 Crossfixx? 電機(jī)基于具有一致諧振頻率的 2 種諧振模式工作。第一種模式產(chǎn)生壓電陶瓷的均勻徑向膨脹，其中接觸點(diǎn)垂直于平臺(tái)振動(dòng)。第二種模式的特點(diǎn)是面內(nèi)彎曲，接觸點(diǎn)平行于平臺(tái)振動(dòng)。通過(guò)結(jié)合這兩種模式，電機(jī)的尖端將遵循橢圓路徑。振動(dòng)尖端的位移很小，數(shù)量級(jí)為 1μm，但由于這種橢圓運(yùn)動(dòng)以 166 kHz 重復(fù)，因此可以獲得高達(dá) 500 mm/s 的速度。

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控制 Crossfixx? 電機(jī)

電機(jī)正面有 4 個(gè)電極，背面有 1 個(gè)公共電極。一個(gè)對(duì)角線上的電極形成一個(gè)電機(jī)相，另一對(duì)角線上的電極形成第二個(gè)電機(jī)相。將相同的正弦信號(hào)應(yīng)用到電機(jī)的兩個(gè)相將同時(shí)地激勵(lì)電機(jī)的 4 個(gè)象限，從而激勵(lì)擴(kuò)展模式。當(dāng)激勵(lì)一條對(duì)角線上的電極與另一條對(duì)角線上的電極相位像差180度時(shí)，會(huì)激發(fā)彎曲模式。如果以90度的相位差激發(fā)電機(jī)的兩個(gè)相，兩種模式交替出現(xiàn)將使尖端遵循橢圓軌跡。通過(guò)控制幅度和相位差，可以改變橢圓軌跡的形狀和大小，從而影響電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力和速度。這些激勵(lì)信號(hào)的生成由 Xeryon 的控制器完成。用戶(hù)只需指定基本輸入變量，例如所需的速度或位置，控制器將相應(yīng)地調(diào)整激勵(lì)信號(hào)以實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。

超聲波操作的優(yōu)點(diǎn)

電機(jī)以 166 kHz 共振，遠(yuǎn)高于人耳的可聽(tīng)極限。因此，電機(jī)可以靜音運(yùn)行。166 kHz 也遠(yuǎn)高于大多數(shù)機(jī)械系統(tǒng)的截止頻率，因此周?chē)鷻C(jī)械系統(tǒng)的機(jī)械干擾可以忽略不計(jì)。諧振運(yùn)作還將壓電馬達(dá)的激勵(lì)電壓降低到安全限值以下。工作電壓可低至 20 V，而對(duì)于要求更高的應(yīng)用，電壓可增加到 48 V。

固定機(jī)制

電機(jī)固定在中心孔中，中心孔是兩種模式的節(jié)點(diǎn)(幾何中心對(duì)稱(chēng)點(diǎn)，力矩在此相互抵消)。這有很多優(yōu)點(diǎn)：

? 電機(jī)不會(huì)通過(guò)該固定點(diǎn)向環(huán)境傳遞振動(dòng)

? 固定對(duì)模式和相應(yīng)共振頻率的影響最小

? 對(duì)稱(chēng)固定，減少熱漂移

? 緊湊型固定

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審核編輯：湯梓紅