超声波电机市场发展概述

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目录

超声波电机市场发展概述 .................................................................................... 2

第一节 全球超声波电机市场发展总体概况 .............................................. 2 第二节 超声波电机市场主要国家和地区发展概况 .................................. 6 第三节 中国超声波电机市场发展概况 ...................................................... 7

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超声波电机市场发展概述

第一节 全球超声波电机市场发展总体概况

超声电机的雏形最早由前苏联在60年代初提出。1973年，美国IBM公司的H.V Barth博士、前苏联的V.H.Lavrinenko等人研制出原理性的超声电机。80年代，日本许多科学工作者致力将美国和苏联的原理性样机开发成使用的超声电机，并于90年代初投入到商业应用。至今，日本、美国、俄罗斯、德国竞相研制各种类型和用途的超声电机。

目前超声电机主要应用于航空航天，精密仪器，相机等，其中日本是超声电机最发达，也是产业化最早，目前最成熟的国家。

国外超声电机的发展，归纳起来有以下几个主要特点： 1、大力提高超声电机的使用寿命。

由于超声电机是靠摩擦耦合来传递力矩，摩擦界面的磨损和疲劳是不可避免的。这就大大限制了超声电机的应用。目前超声电机仍仅应用于一些间隙工作场合：如照相机的聚焦系统，累计时间寿命只有10多个小时；汽车窗门开关和座椅头靠调整装置，累计时间寿命只有500个小时；最近二年，日本Canon公司将行波超声电机应用于彩色复印机，其累计时间寿命达3000小时以上。某些应用场合还要求更长的累计时间寿命，甚至期望超声电机能连续地长时间运转。为此，世界各国都在研制新型摩擦材料，不断改进超声电机的设计、加工和装配工艺，以提高超声电机的使用寿命。

2、研究超声电机对环境工作条件的适应性。

近年来对宇宙的探测表明：星际运行有许多特点：运行周期为24小时37分23秒；平均加速度为3725m/s（约为380g）；夏天在南半球上空，气温为-63~2—20\；冬天在南极上空，气温达-100\（3；平均大气压为5．6mbo针对这种复杂的环境条件，美国NASA和JPL，对超声电机在高低温和真空环境下进行了大量的试验研究。NASA利用日本Shinsei公司USR-30超声电机，在80E和25mTorr的环境条件下（Cryovac con．ditions），经过67小时运转损坏后的定子扫描图。从这张计算机断层扫描得到定子与压电陶瓷环胶接面的图像可以清晰看出：很多

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部位胶层严重破坏。在此试验的基础上，NASA／JPL研制出一种SRPD型超声电机，采取了一些特殊措施，在Cryovac环境条件下，运行了336小时后（在-80\和25mTorr*C下工作65小时后，又在-150\（2低温和16mTorr下工作271小时）所测的负载特性，该电机具有很好的Cryovac特性，尽管在转速和力矩方面都有大幅度降低，但它仍然能够很好地运转。

当然，要得到超声电机良好的低温特性，除了改善胶接材料和胶接技术之外，就是提高压电陶瓷材料的低温性能。一般情况下压电陶瓷只能在-40\下工作。最近研究表明：单晶体压电陶瓷具有良好的低温特性。原清华大学董蜀湘博士发展一种用单晶体（Pb（Mg~13№／3）03-PbTi03）对）做的小型直线压电低温超声电机（A Small，Linear，Piezoelectric，Ultrasonic Cryomotor），能在-200*（2低温工作，且其工作频率能保持和常态环境下的相近。

3、微小型超声电机和集成式超声电机。

国外超声电机发展的另一个特点：从大到小，从小型到微型，从微型到集成式。微小型超声电机的发展迅速。特别值得注意的是：美国为了发展空间的反导弹、反卫星及情报侦察系统，近几年将要发射100个以上的纳米卫星（质量7-8kg）o这种纳米卫星的核心技术之一是微机械和微传感系统，包括微传感／遥感器、微陀螺、微驱动器。为此，美国正加倍发展微型超声电机（直径仅1-2mm）o美国Penn．Stsate大学研发的微型超声电机正在被应用于手机和医疗器械。日本seiko公司所发展集成式超声电机，已应用于医疗器械。

日本Epson公司发展了一种厚度为O．4mm超薄型超声电机，能提供的力矩要比传统的电磁电机的大得多。该电机曾在2002年11月Micromachine展览会上展出过，微型直升机uFR利用两个超薄的超声电机驱动两个旋转方向相反的旋翼，以获取升力。最近该公司又利用这种超薄型超声电机，研制了一种微型机器人MonsieurⅡ，体积7．8 cm3，重量12.5g。两边装有轮子，其移动速度达到150mm／s。最值得人们注意的是韩国三星公司将微型超声电机应用于手机照相系统。

4、直线型超声电机的迅速发展。

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