[发明专利]一种基于面外弯曲振动模态高速旋转超声电机

摘要

本发明提供了一种基于面外弯曲振动模态高速旋转超声电机及其电激励方法，电机定子主体由金属圆盘和实心轴组成。包括金属圆盘、实心轴和压电陶瓷。四片陶瓷片用于激发定子下端面的两个空间相差π/2的面外弯曲工作模态；用两路时间相位差为π/2的正弦信号同时激励这两个正交工作模态，使定子实心轴的驱动锥面上产生椭圆运动，经摩擦作用推动转子运动。该超声电机具有结构简单、转速高、不需要轴承和质量轻等特点。

主权项

1.一种基于面外弯曲振动模态高速旋转超声电机，包括定子和转子（7），其特征在于：所述的定子包括金属圆盘（3）以及穿过金属圆盘（3）中心的实心轴，所述的金属圆盘（3）底部紧固有四片压电陶瓷（6），其中相邻的第一片压电陶瓷和第三片压电陶瓷正极化区朝上呈半圆式排列构成A相，相邻的第二片压电陶瓷和第四片压电陶负极化区朝上呈半圆式排列构成B相，A相所连接的外部激励信号为相位差为π/2的正弦信号， B相所连接的外部激励信号为相位差为π/2的正弦信号；所述的实心轴上端开有锥面，圆盘型转子（7）与定子上实心轴上的锥面啮合，转子固定在锥面上，通过弹簧（2）和卡环（1）对其施加预压力，所述的定子下方设置有底座（5），金属圆盘（3）外圆通过若干横幅（9）连接有金属圆环（4），金属圆环（4）上开有若干通孔（8），通孔通过螺钉与底座（5）固定。