[实用新型]电机定子以及直线超声电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及航空发动机技术领域，尤其涉及一种电机定子以及设置该电机定子的直线超声电机。

背景技术

超声电机是利用压电材料的逆压电效应制成的新型致动器，它由定子(或称：振子)、转子以及施加预压力的机构等部件构成。把超声频交变电压加在压电陶瓷(压电陶瓷属于无机非金属材料，其是一种具有压电效应的材料能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料)上可以在定子表面产生超声振动，通过定子与转子之间的摩擦力驱动转子运动。

直线型超声电机分为行波型、驻波型、声表面波以及大应变非共振型等类型，其中，面内振动的驻波型直线电机具有较大的输出力(力矩)/体积比，较高的运行速度和定位精度，能够满足对直线电机小型化、微型化的需求。直线型超声电机与传统的电磁式直线电机相比，具有许多特点，如结构相对简单，易于微、小型化，响应快，推力大，精度高，没有噪声，电磁干扰小，直接驱动负载，断电自锁，没有回程间隙等特点。

目前，已有的直线型超声电机中，主要采用纵、弯等复合振动模态使振子表面质点产生椭圆运动轨迹。

本申请人发现：现有技术至少存在以下技术问题：

现有技术中，直线型超声电机的定子振动模态多为二阶及高阶振动的复合，振型较为复杂，同时，现有技术中驱动足与水平变幅杆相连，使所设计的直线超声电机效率和可靠性降低，效率、驱动力、驱动速度及可靠性等性能不佳，商业化应用优势不明显。

实用新型内容

本实用新型的其中一个目的是提出一种电机定子以及设置该电机定子的直线超声电机，解决了现有技术存在驱动足驱动力较小，导致电机效率较低的技术问题。本实用新型优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型实施例提供的电机定子，包括第一板体、第二板体以及驱动足，其中：

所述第一板体与所述第二板体两者均为金属材料制成，且两者各自均设置有压电陶瓷部件；

所述第一板体与所述第二板体两者各自的长度方向互相垂直，

所述驱动足设置在所述第一板体长度方向上的其中一端，所述第一板体长度方向上的其中另一端与所述第二板体相连接。

在优选或可选地实施例中，所述第一板体的振动模态与所述第二板体的振动模态均为一阶弯曲振动模态。

在优选或可选地实施例中，所述第一板体与所述第二板体的连接位置位于所述第二板体长度方向上的中部位置。

在优选或可选地实施例中，所述第一板体与所述第二板体两者各自均为矩形板状。

在优选或可选地实施例中，所述压电陶瓷部件为压电陶瓷片，所述压电陶瓷片的极化方向与其所设置的所述第一板体的外表面或所述第二板体的外表面相垂直。

在优选或可选地实施例中，所述压电陶瓷片包括设置在所述第一板体上的第一组陶瓷片以及设置在所述第二板体上的第二组陶瓷片，其中：

所述第一组陶瓷片以及所述第二组陶瓷片各自均包括至少一对陶瓷片；

所述第一组陶瓷片的长度方向与所述第一板体的长度方向相同；

所述第二组陶瓷片的长度方向与所述第二板体的长度方向相同。

在优选或可选地实施例中，所述第一组陶瓷片以及所述第二组陶瓷片各自均包括至少两对陶瓷片，每对陶瓷片分别设置在所述第一板体或所述第二板体位置相对的两侧面。

在优选或可选地实施例中，所述第一板体与所述第二板体两者各自均为金属复合板。

本实用新型实施例提供的直线超声电机，包括电机动子以及本实用新型任一技术方案提供的电机定子，其中：

所述电机动子为直线型导轨，所述电机定子的所述驱动足与所述导轨相接触，且在所述压电陶瓷部件上加载电压时，所述压电陶瓷部件能驱动所述第一板体和所述第二板体同时作面内一阶弯振运动，并带动所述驱动足作面内椭圆运动，由所述驱动足以对所述导轨施加摩擦力的方式驱动所述导轨相对于所述电机定子沿直线方向前进或后退。

在优选或可选地实施例中，所述直线超声电机还包括金属外壳、工作台、第一固定装置以及第二固定装置，其中：

所述电机定子位于所述金属外壳内，且所述第一板体或所述第二板体与所述金属外壳通过所述第一固定装置固定连接；

所述金属外壳位于所述工作台内，且所述金属外壳与所述工作台通过所述第二固定装置固定连接；

所述电机定子与所述金属外壳电连接，所述金属外壳接地。

在优选或可选地实施例中，所述第一固定装置以及所述第二固定装置各自均为可拆卸紧固件。