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筛分设备直线超声电机存在的问题

从对筛分设备直线超声电机的研究发展过程及各类直线超声电机的结构、运行特点等分析可以得出,尽管对于直线超声电机的研究已经进行了许多年,研制出了各种类型的直线超声电机,但大部分的电机性能还不够稳定,结构不够完善,在实际的应用中可能会出现一些问题,所以目前能够应用的直线超声电机种类还很少。虽然在国外已经有一些筛分设备直线超声电机实现了量产,应用到了产品中,进入商业化流程,但在国内却没有足够成熟的产品出现,归结其原因主要在以下几个方面:

(1)筛分设备的输出功率不够,尤其是单个电机推力较小,在机器人、航空航天、精密驱动等需要较大推力的应用中,国内当前输出力在10N以上的直线超声电机很少,即使有少数几个推力较大的,运行也不够稳定;

(2)筛分设备的工作效率低,相较于传统的电磁电机达到80%以上的工作效率,直线超声电机远远不如。有两个原因导致直线超声电机工作效率低下:一是在压电陶瓷片的逆压电效应将电能转换成定子弹性体振动能的能量损耗;二是定子弹性体与动子接触将振动能装换成直线运动输出过程中的能量损耗。这两种能量转换方式效率都比较低,造成大量的能量损耗,降低了电机的运行效率;

(3)筛分设备的加工精度要求高,在使用过程中,定子和动子接触表面粗糙度、平面度对电机的性能影响很大,要保证电机能平稳运行这些参数都有严格的要求。定子的加工精度也会在很大程度上影响电机性能;

(4)量产成本高,直线超声电机对压电陶瓷片及定子、动子的金属材料要求都比较高,这就使得整个电机的成本较高;

(5)实验数据不够完善,由于筛分设备的直线超声电机种类多,研制时间不长,对于各种环境下的可靠性实验不够详细,有很多不确定因素的存在导致在某些特殊环境中不能使用;

(6)筛分设备的使用寿命短,根据直线超声电机的工作原理,电机是靠摩擦力来工作的,这就注定了比电磁电机的磨损要大的多,在工作过程中定、动子通过摩擦传递能量,定子和动子都会出现磨损,减少了电机的使用寿命;同时,由于高频振动,定子会发热,这时候压电材料属性会发生改变,时间长了以后,电机的整个性能都会发生改变,也在一定程度上影响筛分设备的电机的寿命。基于以上这些常见的问题,直线超声电机的产业化受到了严重的影响,在筛分设备直线超声电机的研究过程中还有许多问题需要解决。

责任编辑:新乡市东源机械有限公司

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