102年 11月 7日機械工程系所 精密製造實驗室

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A rotary piezoelectric motor using bending vibrators利用壓電馬達驅動旋轉彎曲振動器

授課老師：朱志良 教授班級：碩研二甲學號： MA110119姓名：鄧文斌

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本研究利用多重彎曲振動器，建立新的主意建設旋轉式壓電馬達，實現高輸出功率。設計方面利用兩組 PZT 元素通過雙頭螺栓夾緊兩牛角形狀之間。

兩振動器及四振動器的輸出能力分別測量的最大空載轉速為 298rpm/min ，最大扭具 9.3N/m ，實現四振動器駕駛。

前言

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＊壓電馬達 ( 又稱為超音波馬達 )產生線性或旋轉運作的壓電元件，通過膩壓電效應激發的共同振動，與電磁馬達相比，優點結構簡單，反應速度快，運行噪音小，自鎖斷電時nonelectromagnetic 輻射和更高的定位精度。

在之前的作業上，作者提出利用線性彎曲震動壓電馬達與雙驅動，採用方型傑面結構調整兩個彎曲模式的共振頻率是相同的，因此模態變形的問題被克服，使得這次設計工作相當靈活。

而新的振動器會產生橢圓運動，相同的驅動工作原哩，但壓電元件僅有一倍，為確保兩腳保有均勻的振動。

摘要

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結構及原理(1) 如右圖所示為壓電電動機結構。由四個彎曲振子，圍繞著圓周方向均勻地設置。兩組元壓電元件為彎曲的 PZR-A 和彎曲的 PZT-B振動器再轉徑的方向是自由的，加載可以容易施壓，所以凸緣之間橫樑和設定可以完成彈性支撐，確保設置有對震動的影響不大。

(2) 對於每個振動器，彎曲上施加交流電壓的 PZT-A 和彎曲的 PZT-B 分別與彎曲共振頻率可以激發兩個彎曲振動模式的伸縮振動的彎曲的 PZT-A 可以在圓周方向上激發的振子的彎曲模式轉子上，這會導致圓周驅動位移的伸縮振動的彎曲的 PZT-B可以產生撓曲狀態下的振子中的轉子的徑向方向上，這會導致驅動腳的徑向位移。確保兩個彎曲振動模式的諧振頻率是彼此相等的正方形橫截面的結構的振動器。因此，當激勵電壓的頻率被設定為彎曲振子的共振頻率，同時兩相電壓的相移為 90° 時，兩個正交的彎曲振動可以被疊加在振動體上，並產生橢圓運動上面的驅動英尺。腳的圓周運動將推動轉子運動摩擦力。

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參考文獻

(1)ScienceDirecthttp://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924424713001520(2)寶迪自動化股份有限公司http://www.mtt.com.tw/motor_na_hr2.asp(3)SMMC司麥德國際股份有限公司http://smmckevin.diytrade.com/sdp/636206/3/md-3295905/3573672.html