Просматривая свою электронную библиотеку наткнулся на вот такую книгу: "Пьезоэлектрические двигатели" В.В. Лавриненко, И.А. Карташев, В.С. Вишневский, 1980 год.
Интересна сама тема, ведь мы привыкли к использованию электромагнитных двигателей разных конструкций. А ведь принцип работы пьезодвигателей прост: под действием приложенного напряжения пластина пьезоэлектрика изменяет свои геометрические размеры, а при снятии напряжения - восстанавливает первоначальные.
Вот как в книге иллюстрируется взаимодействие пьезоэлемента и ротора двигателя.
Импульсы напряжения изгибают пластинку, а она подталкивает ротор. Конечно, возникает вопрос прижима вибратора, а , самое главное его износа от трения об ротор. Последняя проблема решается использованием износостойких накладок. В принципе, такие двигатели по своей сути являются шаговыми, т.к. от одного импульса вал поворачивается на определенный угол, останется только установить датчик угла поворота. И еще почти 45 лет тому назад в мире уже выпускались различные пьезодвигатели.
Особенно в этом преуспели японцы, использовавшие такие двигатели в кассетных и видео магнитофонах.
Интересен тот факт, что можно сделать низкооборотный пьезодвигатель, развивающий большое усилие на валу при отсутствии понижающего редуктора.
А вот таблица, сравнивания характеристик электромагнитных и пьезо двигателей.
Сразу бросается в глаза в относительно высоком напряжении питания и относительно низкими оборотами пьезодвигателей. Зато момент на валу и удельная мощность в 10 и более раз выше, чем у электромагнитных.
Но с тех пор прошли 45 лет, а сейчас каковы пьезодвигатели.? Дал запрос в Яндекс и выскочило приглашение от дядюшки Ху. У него есть высокоточные пьезодвигатели, но по таким ценам ...
Но , видимо, они того стоят.
Где они сейчас трудятся? Один из самых больших секторов применения микроэлектроприводов — цифровые фотокамеры и видеокамеры, в том числе и сотовых телефонов. Микропривод используется в них для управления фокусировкой объектива и оптическим зумом.
Используются они и в медицине, например, в дозаторах для введения инсулина. А еще линейные пьезодвигатели, в которых не нужно преобразовывать вращательное движение в поступательное, используются в науке для нано-позиционирования с точностью до 1 нм.
А вот еще цитата о преимуществах пьезодвигателей:
"По сравнению с традиционным электромагнитным двигателем, для которого нужна катушка, ультразвуковой двигатель отличается небольшим весом и низким уровнем шума. А при использовании в быту его главным преимуществом является экономия энергии. Традиционная машина для раскроя ткани должна быть оснащена двигателем мощностью 100 Вт, но если она оснащена ультразвуковым двигателем, то потребуется всего 6 Вт. Эта технология заполняет нишу в домашнем хозяйстве, а также является преимуществом в мировом масштабе.
Read more https://www.piezo-ultrasonic.com/ultrasonic-motor-china-b001.html"
Конечно, мощность пьезодвигателей обычно превышает 10 Вт, но и при такой мощности у него найдется масса применений.
Всем здоровья и успехов!