600007 г. Владимир, ул. 16 лет Октября, д. 68А, литер "Ф", этаж 2, помещение 12
+7 (4922) 53-10-31
info@skb-proton.ru

Часто задаваемые вопросы: Какие преимущества предлагают пьезомоторы?

Преобразователи частоты

Пьезодвигатели основаны на пьезоматериалах, которые представляют собой керамику, изменяющую форму при приложении электрического поля, для создания вибраций, вызывающих движение — линейное или вращательное. (И наоборот, пьезоматериалы также могут вырабатывать электричество при механической нагрузке.)Существует несколько принципов, на которых могут работать пьезодвигатели, наиболее распространенными из которых являются использование ультразвуковых колебаний, эффект скольжения (также называемый инерционными пьезодвигателями) или шаговый, который включает в себя объединение нескольких пьезоэлементов для получения “шагающего” движения.

Большинству инженеров и дизайнеров, когда они думают о пьезомоторах, в первую очередь приходят на ум преимущества небольшого размера и высокого разрешения. Но пьезодвигатели также имеют значительное соотношение мощности и габаритов, обеспечивая очень высокий крутящий момент или усилие при их компактных размерах. Это делает их хорошо подходящими для применения в аэрокосмической промышленности и производстве потребительских товаров, где требуются большие усилия, но пространство имеет первостепенное значение.Благодаря низкой инерции пьезодвигатели обладают очень быстрым временем отклика, что позволяет быстро запускать и останавливать их. Пьезодвигатели также самоблокируются в выключенном состоянии и могут удерживать положение без смещения, в отличие от серводвигателей, которые постоянно “охотятся” за положением.

Условия, исключающие использование других технологий, как правило, не являются проблемой для пьезодвигателей. Например, пьезоэлементы могут работать в вакуумных средах, которые являются обычным оборудованием для производства полупроводников и электроники. Кроме того, ультразвуковые и шаговые пьезодвигатели немагнитны и могут работать в сильных магнитных полях, таких как аппараты магнитно-резонансной томографии.Другие области применения, которые хорошо подходят для пьезодвигателей, включают аэрокосмические компоненты, оборудование для оптического контроля и медицинские приборы.

Помимо преимуществ, рассмотренных выше, каждая технология пьезодвигателя имеет свои собственные уникальные преимущества в производительности.Ультразвуковые пьезодвигатели могут развивать скорость до 1 м/с и разрешение до 50 нанометров. Шаговые пьезодвигатели имеют практически неограниченную длину хода и могут достигать пикометрического разрешения с помощью принципа, называемого сглаживанием. Инерционные пьезодвигатели, как правило, являются наиболее компактным вариантом и доступны по низкой цене.

Пьезоэлектрические приводы (не путать с пьезомоторами) обычно приводятся в движение за счет расширения или сжатия пьезоматериала прямо пропорционально приложенному напряжению. Высокое усилие и быстрая реакция позволяют пьезоэлектрическим приводам заменять соленоиды в клапанах, насосах и дозирующем оборудовании. Пьезоэлементы, которые включают в себя поперечные роликовые подшипники или миниатюрные линейные направляющие, обеспечивают высокое разрешение и способность переносить тяжелые грузы в компактном корпусе. Ступени также могут быть сложены друг с другом для обеспечения движения по оси X-Y или X-Y-Z.Единственной технологией, способной конкурировать с разрешением и повторяемостью пьезоэлементов, являются воздушные подшипники. И хотя ступени с воздушным подшипником способны перемещаться на большую длину, они, возможно, более сложны в интеграции и эксплуатации.

В приложениях, требующих разрешения на уровне микрометра или даже нанометра, пьезомоторы предлагают непревзойденное сочетание миниатюрных размеров, большой длины хода, высокой скорости и высокой силы. Их разрешение и повторяемость конкурируют с пневматическими подшипниками, что также делает их хорошим выбором для одноосных и многоосевых линейных конфигураций ступеней. И хотя пьезодвигатели используются в промышленности уже почти четыре десятилетия, они традиционно считались слишком дорогими для всех, кроме самых экстремальных требований. Однако достижения в области пьезоматериалов и методов производства, а также более экономичные средства управления привели к тому, что стоимость пьезодвигателей и исполнительных механизмов достигла уровня, конкурентоспособного по сравнению с другими решениями.