Wat is een piëzo -elektrische motor?

Een piëzo-elektrische motor is een apparaat dat beweging creëert wanneer een elektrisch veld beweging creëert in bepaalde kristallen of door de mens gemaakte materialen.Piëzo -elektriciteit werd voor het eerst aangetoond in de jaren 1880, toen werd ontdekt dat kwartskristallen elektrische stromen creëerden wanneer ze worden gestrest door ze te raken of te comprimeren.Dit effect is het tegenovergestelde van wat een piëzo -elektrische motor bevat, waarbij de elektriciteit wordt gebruikt om beweging te creëren van een materiaal dat gevoelig is voor het elektrische veld.

De behoefte aan deze motoren groeide in de late 20e eeuw met een toenemende vraag naar miniaturisatie.Standaard elektrische motoren hebben een praktische limiet van minimale grootte, waaronder zij niet betrouwbaar kunnen werken.Een piëzo -elektrische motor kan worden gemaakt op miniatuurschaal, biedt precieze beweging in zeer kleine stappen en gebruikt zeer weinig vermogen tijdens de werking of tijdens het rust.

Er zijn maar weinig onderdelen in een piëzo -motor.Een hoogfrequente oscillator biedt een frequentie die het piëzo-elektrische materiaal opwindt.Dit materiaal zal van vorm veranderen op basis van zijn kristalseigenschappen.De resulterende beweging zorgt ervoor dat het materiaal in contact komt met een dia of rol.

De schuif of roller is bedekt met een zacht rubber of polymeer, een wrijvingslaag genoemd, waardoor het piëzo -elektrische materiaal toestaat en het kan verplaatsen.Elke keer dat de oscillator een frequentiepuls creëert, is het materiaal opgewonden en beweegt het.Dit veroorzaakt beweging van de schuif of rol.

Een piëzo -elektrische motor maakt gebruik van dit effect door de oscillerende frequentie snel aan en uit te zetten.Elke puls creëert een kleine maar goed gedefinieerde beweging van het piëzo-materiaal en de snelle frequentiecycli creëren een voortdurende beweging.Dia's kunnen rotoren vervangen voor een heen en weer beweging die als een schakelaar kan werken.

Het grootste voordeel van deze motoren is miniaturisatie.Er zijn ook andere voordelen, waaronder lage stroomvereisten en weinig behoefte aan onderhoud.Een piëzo -elektrische motor wordt ook relatief onaangetast door magnetische en elektrische interferentie, omdat de kristalstructuur specifieke frequenties vereist om beweging te creëren.

Natuurlijke kristallen inclusief kwarts en toermaline kunnen piëzo -elektrische eigenschappen bieden.Keramiek op basis van titanium en andere mineralen worden vaak gebruikt.Sommige polymeren op basis van fluoropolymeertechnologie kunnen ook piëzo -elektrische eigenschappen vertonen.

Een standaard elektrische motor kan een hoge snelheid bieden met een laag koppel, de draaiende kracht die rotatie veroorzaakt.Piëzo -motoren daarentegen werken met lagere snelheden, maar hebben een hoog koppel voor hun grootte.Bovendien kunnen ze zeer precieze bewegingen bieden die niet mogelijk zijn met elektrische motoren.Door de mogelijkheid om te miniatureren naar nanoschaal of microscopische grootte, kunnen ze worden gebruikt in een breed scala aan medische, industriële en consumententoepassingen.