[发明专利]并联可双向选择旋转式驻波型直线超声波电机

权利要求书

1.一种并联可双向选择旋转式驻波型直线超声波电机，包括定子和转子，其特征在于：转子包括内转子和外转子，内转子和外转子固定在一起，定子设于内转子和外转子间，定子包括若干定子单元和鼠笼型拉杆结构，定子单元包括弹性体、左端压电陶瓷和右端压电陶瓷，弹性体采用弧形结构，弹性体通过鼠笼型拉杆结构定位且弹性体共同排列形成环形，每个弹性体的两端分别设有左端压电陶瓷和右端压电陶瓷，左端压电陶瓷和右端压电陶瓷分别采用径向方向极化的压电陶瓷；当陶瓷施加圆周方向的交变电场时，利用陶瓷扭振模式激励定子弹性体产生面内一阶弯振，弹性体的内表面设有两个内驱动足，弹性体的外表面设有两个外驱动足；通过鼠笼型拉杆结构，使内驱动足与内转子接触或外驱动足与外转子接触，内驱动足、外驱动足反向同弧度偏离定子单元驻波波节位置，定子单元在波节位置弹性体振幅为零。

2.如权利要求1所述的并联可双向选择旋转式驻波型直线超声波电机，其特征在于：鼠笼型拉杆结构包括圆环和多根T形拉条，在轴向上通过多个圆环将所有T形拉条固定，构成鼠笼型拉杆结构；在T形拉条互为直角的两个面间各置有一根铜条，铜条和T形拉条之间保持绝缘；铜条和T形拉条之间通过凹凸结构楔合在一起，当铜条和T形拉条之间发生轴向相对位移，铜条发生径向方向位移；鼠笼型拉杆结构的T形拉条一端在径向和周向固定，铜条在同一端轴向固定，轴向方向上拉动鼠笼型拉杆结构，来推动铜条在径向方向上发生位移；鼠笼型拉杆结构和铜条共同插入内转子与外转子之间。

3.如权利要求1所述的并联可双向选择旋转式驻波型直线超声波电机，其特征在于：内转子与外转子之间，通过铜条在圆周方向和轴向方向并联固定多个弧型定子单元，每个定子单元的左端压电陶瓷、右端压电陶瓷两块压电陶瓷经外端部侧面粘结于两根铜条上；内转子与外转子间的距离大于定子单元的厚度，以使弧型定子单元的内表面、外表面中始终只有一面的驱动足与内转子或外转子接触。

4.如权利要求3所述的并联可双向选择旋转式驻波型直线超声波电机，其特征在于：随着铜条在径向方向的位移，各定子单元的外驱动足与外转子接触，或内驱动足与内转子接触；当外驱动足与外转子接触时，外驱动足驱动外转子正转，当内驱动足与内转子接触时，内驱动足驱动内转子反转。

5.如权利要求1-4任一项所述的并联可双向选择旋转式驻波型直线超声波电机，其特征在于：定子单元的左端压电陶瓷和右端压电陶瓷两块压电陶瓷采用如下三种布置方案中任一种：方案一，两块压电陶瓷极化方向均为径向方向的正方向，两块压电陶瓷在径向和轴向方向上具有相同大小和正负的参数，在周向上其大小相等，符号相反；其二，两块压电陶瓷极化方向一块为正径向方向，另一块为负径向方向，两块压电陶瓷在轴向方向具有相同大小和正负的参数，在径向和周向上其大小相等，符号相反；其三，两块压电陶瓷极化方向一块为正径向方向，另一块为负径向方向，两块压电陶瓷在周向方向具有相同大小和正负的参数，在径向和轴向上其大小相等，符号相反。

6.如权利要求1-4任一项所述的并联可双向选择旋转式驻波型直线超声波电机，其特征在于：与左端压电陶瓷、右端压电陶瓷粘结在一起的铜条为定子单元供电，在左端压电陶瓷和右端压电陶瓷中产生周向方向电场；同一定子单元上的左端压电陶瓷和右端压电陶瓷的外端部侧面所接电源一个为电源正极，另外一个为电源负极。

7.如权利要求1-4任一项所述的并联可双向选择旋转式驻波型直线超声波电机，其特征在于：定子是由若干个定子单元在周向和轴向上并联而成。