Piezoelektrik ultrasonik motorların yüksek enerji yoğunlukları ve basit yapıları olmak üzere iki önemli avantajı vardır ve her ikisi de minyatürleşmelerine katkıda bulunur.Yaklaşık bir milimetre küp hacme sahip bir stator kullanarak prototip bir mikro ultrasonik motor yaptık.Deneylerimiz, prototip motorun bir milimetre küp stator ile 10 μNm'den fazla tork ürettiğini göstermiştir.Bu yeni motor artık pratik bir tork ile geliştirilmiş en küçük mikro ultrasonik motordur.
Mobil ve giyilebilir cihazlardan minimal invaziv tıbbi cihazlara kadar çok sayıda uygulama için mikro aktüatörlere ihtiyaç vardır.Bununla birlikte, imalatlarıyla ilgili sınırlamalar, bir milimetre ölçeğinde dağıtımlarını sınırladı.En yaygın elektromanyetik motorlar, bobinler, mıknatıslar ve yataklar gibi birçok karmaşık bileşenin minyatürleştirilmesini gerektirir ve ölçekleme nedeniyle ciddi tork kaybı sergiler.Elektrostatik motorlar, mikroelektromekanik sistemler (MEMS) teknolojisini kullanarak mükemmel ölçeklenebilirlik sağlar, ancak zayıf itici güçleri daha fazla gelişmelerini sınırlamıştır.
Piezoelektrik ultrasonik motorların, yüksek tork yoğunluğu ve basit bileşenleri nedeniyle yüksek performanslı mikro motorlar olması bekleniyor.Bugüne kadar bildirilen en küçük mevcut ultrasonik motor, 0,25 mm çapında ve 1 mm uzunluğunda metalik bir bileşene sahiptir.Ancak, ön yükleme mekanizması dahil toplam boyutu 2-3 mm'dir ve tork değeri birçok uygulamada aktüatör olarak kullanım için çok küçüktür (47 nNm).
Toyohashi Teknoloji Üniversitesi'nde araştırmacı olan Tomoaki Mashimo, Şekil 1'de gösterildiği gibi bir milimetre küp statorlu bir mikro ultrasonik motor geliştiriyor ve aynı zamanda şimdiye kadar yapılmış en küçük ultrasonik motorlardan biri.Bir açık delikli metalik bir küp ve yanlarına yapıştırılmış plaka-piezoelektrik elemanlardan oluşan stator, herhangi bir özel işleme veya montaj yöntemi gerektirmeden küçültülebilir.Prototip mikro ultrasonik motor, 10 μNm'lik pratik bir torka (kasnak 1 mm yarıçapa sahipse, motor 1 g ağırlığı kaldırabilir) ve yaklaşık 70 Vp-p'de 3000 rpm'lik bir açısal hıza ulaştı.Bu tork değeri, mevcut mikro motorlardan 200 kat daha büyüktür ve küçük sensörler ve mekanik parçalar gibi küçük nesneleri döndürmek için çok pratiktir.
Gönderim zamanı: Şubat-27-2018