壓電陶瓷馬達的工作原理及分類

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

1、粘滑式壓電馬達

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

這一過程又稱為粘貼階段。當壓電陶瓷到形變量時，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，而壓電陶瓷回復到了初始狀態(tài)，這一階段也被稱為滑動階段，也是這一階段導致了滑塊的凈位移。重復以上兩個階段使平臺產(chǎn)生宏觀的位移。

2、步進式壓電馬達

典型的步進式壓電馬達至少由3個壓電促動器，其中A和B促動器用來接觸滑塊，并扮演卡緊機構(gòu)的角色。而C促動器則用來使滑塊產(chǎn)生平移運動。

在靜止時，促動器A和B同時接觸滑塊。當開始運動時，促動器B膨脹，A縮回，此時只有B與滑塊接觸。于此同時C形變通過B與滑塊的接觸使滑塊產(chǎn)生位移。然后促動器A膨脹，B縮回，此時只有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，重復以上狀態(tài)是滑塊產(chǎn)生宏觀位移。

3、超聲波壓電馬達

對于這種類型的壓電馬達，滑塊的運動是通過接觸點的橢圓振蕩產(chǎn)生。對壓電陶瓷施加電信號，同時產(chǎn)生這兩種模式，并使相位差為正負90°這會使接觸點產(chǎn)生橢圓振動。此外，接觸點的軌跡也可由驅(qū)動信號的幅值和頻率控制。