壓電陶瓷馬達(dá)的工作原理及分類

由于壓電陶瓷馬達(dá)具有體積小、大力矩等優(yōu)勢(shì)，目前越來(lái)越多的用戶選擇壓電陶瓷馬達(dá)替代傳統(tǒng)的電機(jī)，使壓電陶瓷馬達(dá)的應(yīng)用范圍越加廣泛。目前市面上常用的壓電馬達(dá)有三種：粘滑式壓電馬達(dá)、步進(jìn)式壓電馬達(dá)、超聲波壓電馬達(dá)。

1、粘滑式壓電馬達(dá)

粘滑式壓電馬達(dá)主要由軸承、滑塊（即移動(dòng)部分）、接觸點(diǎn)、一端固定的壓電促動(dòng)器組成。壓電陶瓷的長(zhǎng)度隨著施加電壓的變化而變長(zhǎng)或變短，由于滑塊與接觸點(diǎn)的摩擦力滑塊會(huì)隨著壓電陶瓷的形變一起運(yùn)動(dòng)。

這一過(guò)程又稱為粘貼階段。當(dāng)壓電陶瓷到形變量時(shí)，施加快速降低的電壓使壓電陶瓷快速回縮到初始狀態(tài)。由于慣性滑塊保持靜止，而壓電陶瓷回復(fù)到了初始狀態(tài)，這一階段也被稱為滑動(dòng)階段，也是這一階段導(dǎo)致了滑塊的凈位移。重復(fù)以上兩個(gè)階段使平臺(tái)產(chǎn)生宏觀的位移。

2、步進(jìn)式壓電馬達(dá)

典型的步進(jìn)式壓電馬達(dá)至少由3個(gè)壓電促動(dòng)器，其中A和B促動(dòng)器用來(lái)接觸滑塊，并扮演卡緊機(jī)構(gòu)的角色。而C促動(dòng)器則用來(lái)使滑塊產(chǎn)生平移運(yùn)動(dòng)。

在靜止時(shí)，促動(dòng)器A和B同時(shí)接觸滑塊。當(dāng)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，促動(dòng)器B膨脹，A縮回，此時(shí)只有B與滑塊接觸。于此同時(shí)C形變通過(guò)B與滑塊的接觸使滑塊產(chǎn)生位移。然后促動(dòng)器A膨脹，B縮回，此時(shí)只有A與滑塊接觸，隨后壓電陶瓷C縮回至初始位置。再次縮回A，膨脹B，重復(fù)以上狀態(tài)是滑塊產(chǎn)生宏觀位移。

3、超聲波壓電馬達(dá)

對(duì)于這種類型的壓電馬達(dá)，滑塊的運(yùn)動(dòng)是通過(guò)接觸點(diǎn)的橢圓振蕩產(chǎn)生。對(duì)壓電陶瓷施加電信號(hào)，同時(shí)產(chǎn)生這兩種模式，并使相位差為正負(fù)90°這會(huì)使接觸點(diǎn)產(chǎn)生橢圓振動(dòng)。此外，接觸點(diǎn)的軌跡也可由驅(qū)動(dòng)信號(hào)的幅值和頻率控制。