Hvad er en piezoelektrisk motor?
En piezoelektrisk motor er en enhed, der skaber bevægelse, når et elektrisk felt skaber bevægelse i visse krystaller eller menneskeskabte materialer.Piezoelektricitet blev først demonstreret i 1880'erne, da det blev opdaget, at kvartskrystaller skabte elektriske strømme, når de blev stresset ved at ramme eller komprimere dem.Denne effekt er det modsatte af, hvad der driver en piezoelektrisk motor, hvor elektriciteten bruges til at skabe bevægelse fra et materiale, der er følsomt over for det elektriske felt.
Behovet for disse motorer voksede i slutningen af det 20. århundrede med stigende efterspørgsel efter miniaturisering.Standard elektriske motorer har en praktisk grænse i mindst størrelse, hvorunder de ikke kan fungere pålideligt.En piezoelektrisk motor kan fremstilles i miniature skala, giver præcis bevægelse i meget små trin og bruger meget lidt strøm under drift eller mens der er i hvile.
Der er meget få dele i en piezo -motor.En højfrekvent oscillator tilvejebringer en frekvens, der begejstrer det piezoelektriske materiale.Dette materiale vil ændre form baseret på dets krystalegenskaber.Den resulterende bevægelse får materialet til at komme i kontakt med et lysbillede eller rulle.
Slide eller rulle er belagt med en blød gummi eller polymer, kaldet en friktionsfrakke, der tillader det piezoelektriske materiale at gribe og flytte det.Hver gang oscillatoren skaber en frekvenspuls, er materialet ophidset og bevæger sig.Dette medfører bevægelse af dias eller rulle.
En piezoelektrisk motor bruger denne effekt ved hurtigt at tænde og slukke for svingende frekvens.Hver puls skaber en lille, men veldefineret bevægelse af piezo-materialet, og de hurtige frekvenscyklusser skaber en fortsat bevægelse.Slides kan erstatte rotorer til en frem og tilbage bevægelse, der kan fungere som en switch.
Den største fordel ved disse motorer har været miniaturisering.Der er også andre fordele, herunder krav til lav effekt og lidt behov for vedligeholdelse.En piezoelektrisk motor er også relativt upåvirket af magnetisk og elektrisk interferens, fordi krystalstrukturen kræver specifikke frekvenser for at skabe bevægelse.
Naturlige krystaller inklusive kvarts og tourmalin kan tilvejebringe piezoelektriske egenskaber.Keramik baseret på titanium og andre mineraler bruges ofte.Nogle polymerer baseret på fluoropolymerteknologi kan også udvise piezoelektriske egenskaber.
En standard elektrisk motor kan give høj hastighed med lavt drejningsmoment, den drejende kraft, der forårsager rotation.Piezo Motors fungerer på den anden side med lavere hastigheder, men har et højt drejningsmoment for deres størrelse.Derudover kan de give meget præcise bevægelser, der ikke er mulige med elektriske motorer.Evnen til at miniaturisere til nanoskala eller mikroskopisk størrelse gør det muligt at bruge dem i en lang række medicinske, industrielle og forbrugerapplikationer.