CN113162466B - 一种贴片式双定子旋转型超声电机及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种贴片式双定子旋转型超声电机及控制方法，涉及超声电机技术领域，方案中，将双定子分别固定在上下机座，形成传动机构的预压力调节结构，再依次连接密封端盖和上下机座；定子是带有锥面的内圆环并通过带有倾斜角度的梁式波导结构与外圆环的内径相连接，且外圆环的外径通过柔性铰链结构与固定面连接的金属片；压电陶瓷是圆环形片，在定子外圆环的上、下表面各贴一片；转子与定子通过预压力的作用紧密接触。通过对压电陶瓷施加正弦电信号，激励定子在驱动端产生扭矩，利用摩擦作用带动旋转轴旋转。本发明利用两个定子同时或单独工作，能够提升电机的输出扭矩和使用寿命，稳定性强，机构简单紧凑且能在真空及强磁场环境下工作。

Description

一种贴片式双定子旋转型超声电机及控制方法

技术领域

本发明涉及超声电机技术领域，尤其涉及一种贴片式双定子旋转型超声电机及控制方法。

背景技术

随着科技领域发展，在一些特殊场合下对电机的驱动技术要求越来越苛刻，如微型、防强电磁场干扰、在真空环境作业等。电磁电机因其减速结构无法做到结构紧凑，也无法不受强磁场的干扰，液压驱动也无法在真空环境准确有效的作业。超声电机是利用压电材料的逆压电效应和摩擦作用将电能转化为机械能的新型电机。

但是，超声电机在实际应用也存在很多问题需要解决，比如如何在两定子同时驱动时增加输出扭矩，以及单独驱动时提升电机的使用寿命等问题。

发明内容

本发明的实施例提供一种贴片式双定子旋转型超声电机及控制方法，实现了两定子同时驱动时输出扭矩增加，单独驱动时提升了电机的使用寿命，从而提升了电机工作的稳定性。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明的实施例提供的贴片式双定子旋转型超声电机，包括：

下机座(1)、上机座(2)、密封端盖(3)、密封型轴承(4)、紧固螺钉(5)、紧固螺钉(6)、上压电陶瓷对(7)、上定子(8)、旋转轴(9)、上转子(10)、上弹簧(11)、上单向轴承(12)、上平键(13)、下平键(14)、下单向轴承(15)、下弹簧(16)、下转子(17)、下压电陶瓷对(18)和下定子(19)；下定子(19)与下机座(1)通过紧固螺钉(5)进行固定，下转子(17)的顶端圆锥面与下定子(19)的内圆环圆锥面接触，下弹簧(16)和下单向轴承(15)套装在下转子(17)内，下单向轴承内环(26)与旋转轴(9)轴环接触并通过利用下平键(14)在内键槽(27)配合，下单向轴承外环(25)与下转子(17)通过外键槽(28)连接；上转子(10)的顶端圆锥面与上定子(8)的内圆环圆锥面接触，上弹簧(11)和上单向轴承(12)套装在上转子(10)内，上单向轴承内环(26)与旋转轴(9)轴环接触并通过利用上平键(13)在内键槽(27)配合，上单向轴承外环(25)与上转子(10)通过外键槽(28)连接；下机座(1)与上机座(2)通过紧固螺钉(6)固定，通过紧固螺钉(5)在上定子(8)与上机壳(2)施加压力并进行固定；上压电陶瓷对(7)采用下正且上负的极化方向，贴于上定子(8)的上表面和下表面，下压电陶瓷对(18)采用上正且下负的极化方向，贴于下定子(19)的上表面和下表面；密封型轴承(4)的外圈与密封端盖(3)的内径连接，并通过紧固螺钉(6)与上机座(2)进行连接完成密封。

上定子(8)和下定子(19)的结构相同，各自的组成部分都包括：内圆环(24)、梁式波导结构(23)、外圆环(22)、柔性铰链(21)和固定面(20)；内圆环(24)与外圆环(22)通过带有倾斜角度的梁式波导结构(23)连接，外圆环(22)通过柔性铰链结构(21)与带有固定通孔的固定面(20)连接。

梁式波导结构(23)沿内圆环(24)中心旋转对称，内圆环(24)内孔带有圆锥面；定子中的柔性铰链(21)沿中心旋转对称。

梁式波导结构(23)为等厚度的变截面梁，梁的数目为3N，其中，N为正整数且N≥1。

柔性铰链(21)中铰链的数量为4个，铰链的形状为半圆切面柔性铰链，且所有铰链均匀的分布在定子外圆环(22)边缘；梁式波导结构(23)中梁的数量为12个，且所有梁绕定子中心旋转对称分布。

上定子(8)和下定子(19)各自的固定面(20)上，分别开设有4个通孔，通孔圆周布置在阵型的4个节点处。

上压电陶瓷对(7)和下压电陶瓷对(18)，与外圆环(22)内外径尺寸相同，上压电陶瓷对(7)和下压电陶瓷对(18)分别粘贴于外圆环(22)上表面和下表面；上压电陶瓷对(7)和下压电陶瓷对(18)均沿着从上往下的方向极化，且二者的极化方向相反。

上转子(10)和下转子(17)的顶端形状，采用有圆锥面的中空圆柱，且与定子内圆环(24)圆锥面接触；转子锥角(29)与定子内圆环(24)的锥角相同，转子底端采用有楔块的中空圆柱。

上弹簧(11)和下弹簧(16)的两端，都分别与转子和单向轴承接触；下定子(19)与下机座(1)用紧固螺钉(5)固定后，通过紧固螺钉(6)将上机座(2)与下机座(1)固定，并通过紧固螺钉(5)将上定子(8)压在上机座(2)从而提供预压力。

第二方面，本发明的实施例提供的控制方法，包括：

在所述贴片式双定子旋转型超声电机处于工作状态时，上压电陶瓷对(7)与下压电陶瓷对(18)是镜像对称的，且每对压电陶瓷的上、下压电陶瓷极化方向相反；通过电极同时给两片压电陶瓷施加正弦的电信号，激励定子外圆环(22)产生一阶径向振动，经梁式波导结构使内圆环(24)产生纵向和旋转的往返运动，从而带动转子旋转。本实施例以提高电机使用寿命、提高控制精度和降低控制系统复杂程度、实现微型化为目标，提供了一种基于逆压电效应和摩擦作用驱动的贴片式双定子旋转型超声电机。利用具有外圆环并通过梁式波导连接内圆环的双定子，经摩擦作用驱动带有锥面的转子的结构，每个定子都能单独驱动旋转轴逆时针运动，两定子同时驱动时输出扭矩增加，单独驱动时提升了电机的使用寿命，从而提升了电机工作的稳定性。从而实现了输出扭矩和使用寿命的提升，在稳定性方面也均有较好表现，而且结构紧凑、低噪声、不受电磁干扰等特点，可以在真空强磁场环境工作，在作动器、航天航空等领域有广阔的发展应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的贴片式双定子旋转型超声电机的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的贴片式双定子旋转型超声电机内部结构爆炸示意图；

图3为本发明实施例提供的贴片式双定子旋转型超声电机定子结构示意图；

图4为本发明实施例提供的其他数量梁式波导结构的定子示意图；

图5为本发明实施例提供的压电陶瓷的极化方向及电信号施加方式示意图；

图6为本发明实施例提供的贴片式双定子旋转型超声电机定子的一阶径向模态示意图；

图7为本发明实施例提供的贴片式双定子旋转型超声电机定子的；

图8为本发明实施例提供的单向轴承结构示意图；

图9为本发明实施例提供的贴片式双定子旋转型超声电机转子结构示意图；

图10为本发明实施例提供的贴片式双定子旋转型超声电机运转示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。下文中将详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明实施例提供一种贴片式双定子旋转型超声电机，如图1、2所示的，包括：

所述贴片式双定子旋转型超声电机的组成部分，至少包括：下机座1、上机座2、密封端盖3、密封型轴承4、紧固螺钉5、紧固螺钉6、上压电陶瓷对7、上定子8、旋转轴9、上转子10、上弹簧11、上单向轴承12、上平键13、下平键14、下单向轴承15、下弹簧16、下转子17、下压电陶瓷对18和下定子19。

下定子19与下机座1通过紧固螺钉5进行固定，下转子17的顶端圆锥面与下定子19的内圆环圆锥面接触，下弹簧16和下单向轴承15套装在下转子17内，下单向轴承内环26与旋转轴9轴环接触并通过利用下平键14在内键槽27配合，下单向轴承外环25与下转子17通过外键槽28连接。

上转子10的顶端圆锥面与上定子8的内圆环圆锥面接触，上弹簧11和上单向轴承12套装在上转子10内，上单向轴承内环26与旋转轴9轴环接触并通过利用上平键13在内键槽27配合，上单向轴承外环25与上转子10通过外键槽28连接。

下机座1与上机座2通过紧固螺钉6固定，通过紧固螺钉5在上定子8与上机壳2施加压力P并进行固定，使上弹簧11与下弹簧16同时起到预压力作用，将旋转轴9上的各个零件紧密接触，完成预压力的传递作用。

上压电陶瓷对7采用下正且上负的极化方向，贴于上定子8的上表面和下表面，下压电陶瓷对18采用上正且下负的极化方向，贴于下定子19的上表面和下表面。

密封型轴承4的外圈与密封端盖3的内径连接，并通过紧固螺钉6与上机座2进行连接完成密封。

具体的，上定子(8)和下定子19的结构相同，各自的组成部分都包括：内圆环24、梁式波导结构23、外圆环22、柔性铰链21和固定面20。

内圆环24与外圆环22通过带有倾斜角度的梁式波导结构23连接，外圆环22通过柔性铰链结构21与带有固定通孔的固定面20连接。

梁式波导结构23沿内圆环24中心旋转对称，内圆环24内孔带有圆锥面。本发明实施例中，所述定子的内圆环24有内圆锥面，增大其与转子的接触面积。

定子中的柔性铰链21沿中心旋转对称，其中，柔性铰链21的数量和形状可以根据设计需要设定。

本实施例的优选方案中，梁式波导结构23为等厚度的变截面梁，梁的数目为3N，其中，N为正整数且N≥1。例如图10所示，定子的梁式波导结构23是带倾斜角度的等厚度变截面梁，梁的数目可以是3NN为自然数，N≥1，绕定子中心轴旋转对称。

本实施例中，如图3所示的，柔性铰链21中铰链的数量为4个，铰链的形状为半圆切面柔性铰链，且所有铰链均匀的分布在定子外圆环22边缘。梁式波导结构23中梁的数量为12个，且所有梁绕定子中心旋转对称分布。优选地，定子内部梁式波导结构23中梁的数量为12个，形状如图3所示，绕定子中心旋转对称分布。

本实施例中，上定子8和下定子19各自的固定面20上，分别开设有4个通孔，通孔圆周布置在阵型的4个节点处。由于所述定子中固定面20的4个固定通孔是根据定子振型中的节点布置的，固定后对定子原有的振型影响与能量损耗极小。

上压电陶瓷对7和下压电陶瓷对18，与外圆环22内外径尺寸相同，上压电陶瓷对7和下压电陶瓷对18分别粘贴于外圆环22上表面和下表面。上压电陶瓷对7和下压电陶瓷对18均沿着从上往下的方向极化，且二者的极化方向相反。例如图5所示，所述压电陶瓷的内外径尺寸与定子外圆环22的内外径尺寸相同，极化方向相反，通过给一对压电陶瓷同时施加正弦电信号A sin(ωt+θ)，激励定子产生一阶径向振动，即可实现旋转轴9转动。所述单向轴承锁紧状态起传动扭矩作用，自由状态下起支撑转旋轴9作用。

本实施例中，上转子10和下转子17的顶端形状，采用有圆锥面的中空圆柱，且与定子内圆环24圆锥面接触。如图9所示的转子锥角29与定子内圆环24的锥角相同，转子底端采用有楔块的中空圆柱。其中，弹簧与转子以同轴心配合套装在中空圆柱内，通过弹簧进行预压力的调节，单向轴承上的外键槽28与中空圆柱的楔块过盈配合，形成传动结构。定子的内圆环24的内圆锥面与转子上的圆锥面锥度相同，是定转子紧密接触的界面。

本实施例中，上弹簧11和下弹簧16的两端，都分别与转子和单向轴承接触。下定子19与下机座1用紧固螺钉5固定后，通过紧固螺钉6将上机座2与下机座1固定，并通过紧固螺钉5将上定子8压在上机座2从而提供预压力。其中，下机座1中心有足够宽的通孔允许旋转轴9自由旋转，端面有与固定面20的通孔对应位置的4个螺纹孔来固定下定子19，下机座1外边缘有2个与上机座2连接的固定架，固定架上有通孔。上机座2中心有足够宽的通孔允许旋转轴9自由旋转，上端面与固定面20的通孔对应位置的4个螺纹孔来固定上定子8，上机座2下边缘有2个与下机座连接的固定架，上边缘有2个与密封端盖3连接的固定架，4个固定架上均有螺纹孔。密封端盖3除了2个与上机座2连接的有通孔的固定架，还有一个与密封轴承4过渡配合的圆形内孔。

本实施例中，电机中的定子结构可以采用高耐磨高硬度的不锈钢4Cr13制作，内/外圆环经过研磨处理，例如所述定子的外圆环22经过研磨处理。定子也可采用铍青铜、磷青铜等材料。而电机中的转子结构的表面属于牺牲层，采用氧化铝陶瓷或其它耐磨材料制作。

本实施例中还提供一种贴片式双定子旋转型超声电机的控制方法，包括：

在所述贴片式双定子旋转型超声电机处于工作状态时，上压电陶瓷对7与下压电陶瓷对18是镜像对称的，且每对压电陶瓷的上、下压电陶瓷极化方向相反。

通过电极同时给两片压电陶瓷施加正弦A sin(ωt+θ)的电信号，激励定子外圆环22产生一阶径向振动，经梁式波导结构使内圆环24产生纵向和旋转的往返运动，从而带动转子旋转。其中，每对定转子都能单独驱动旋转轴9逆时针旋转，激励两定子即可实现输出扭矩的叠加。

具体举例来说，本发明实施例中，电机在工作状态时，如图10所示，P是弹簧预压力，M是驱动扭矩。电机工作原理如下：当给上压电陶瓷对7电信号，上定子8的外圆环22产生径向振动运动，内圆环会纵向来回运动，第一个四分之一周期，驱动面上升到峰值，如图7a，梁式波导结构会对内圆环24施加正向切向力，产生逆时针扭矩，通过摩擦作用带动上转子10产生逆时针转动，因上单向轴承12在逆时针方向处于锁紧状态，此时上单向轴承12相当于传动零件，轴承内外圈和上转子10一起旋转，通过平键带动旋转轴9逆时针旋转；第二个四分之一周期，驱动面峰值后开始下降，如图7b，内圆环24径向扩张与旋转轴脱离接触，反向旋转，此时旋转轴9依靠惯性保持逆时针旋转；第三个四分之一周期，驱动面继续下降至下峰值，如图7c，旋转轴9继续依靠惯性保持逆时针旋转；第四个四分之一周期，驱动面开始上升至中性面，如图7d，内圆环24准备对转子实施第二次驱动；在仅激励上定子8的情况下，整个周期内下单向轴承15都处于自由状态，与一般轴承作用相同，起支撑旋转轴9作用。同理，当给下压电陶瓷对18电信号，第一个四分之一周期内，下定子19给旋转轴9施加与上定子8给旋转轴9相同的扭矩，实现逆时针转动，其他四分之三的周期内，装转轴依靠惯性进行转动；在仅激励下定子19的情况下，整个周期内上单向轴承12都处于自由状态，与一般轴承作用相同，起支撑旋转轴9作用；若同时激励两定子，可输出同相位的电信号，激励电机实现输出扭矩叠加，也可输出存在相位差的电信号，激励电机在一个周期内定子驱动旋转轴半个周期，此时电机稳定性和扭矩都有显著提升。因此两定子可以同时或者单独驱动旋转轴9逆时针旋转，实现大扭矩、稳定和使用寿命长等运动模式。

本发明实施例中，所述定子的梁式波导结构23的倾斜角度使内圆环24与外圆环23产生纵向运动，通过一阶径向振动即可实现内圆环接触点的椭圆运动，驱动转子转动，激励信号简单。

本发明公开了一种贴片式双定子旋转型超声电机及控制方法。贴片式双定子旋转型超声电机包含定子、转子、压电陶瓷、旋转轴、弹簧、单向轴承、平键、紧固螺钉、密封端盖、密封轴承、上机座和下机座等结构，所述定子、转子、弹簧、单向轴承依次在旋转轴两端连接，将双定子分别利用紧固螺钉固定在上/下机座，形成传动机构的预压力调节结构，再依次利用紧固螺钉连接密封端盖和上/下机座；所述定子是带有锥面的内圆环并通过带有倾斜角度的梁式波导结构与外圆环的内径相连接，且外圆环的外径通过柔性铰链结构与固定面连接的金属片；所述压电陶瓷是圆环形片，在定子外圆环的上、下表面各贴一片；所述转子与定子在紧固螺钉与弹簧的预压力作用下紧密接触；电机连接部分包括：密封端盖、上机座、下机座，上/下机座分别用于固定两个定子，密封端盖或用于密封，其次密封端盖与上/下机座利用螺钉连接形成一个整体。通过对压电陶瓷施加正弦电信号，激励定子在驱动端产生扭矩，利用摩擦作用带动旋转轴旋转。本发明利用两个定子同时或单独工作，能够提升电机的输出扭矩和使用寿命，稳定性强，机构简单紧凑且能在真空及强磁场环境下工作。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种贴片式双定子旋转型超声电机，其特征在于，包括：

所述贴片式双定子旋转型超声电机的组成部分，至少包括：下机座（1）、上机座（2）、密封端盖（3）、密封型轴承（4）、第一紧固螺钉（5）、第二紧固螺钉（6）、上压电陶瓷对（7）、上定子（8）、旋转轴（9）、上转子（10）、上弹簧（11）、上单向轴承（12）、上平键（13）、下平键（14）、下单向轴承（15）、下弹簧（16）、下转子（17）、下压电陶瓷对（18）和下定子（19）；

下定子（19）与下机座（1）通过第一紧固螺钉（5）进行固定，下转子（17）的顶端圆锥面与下定子（19）的内圆环圆锥面接触，下弹簧（16）和下单向轴承（15）套装在下转子（17）内，下单向轴承内环（26）与旋转轴（9）轴环接触并通过利用下平键（14）在内键槽（27）配合，下单向轴承外环（25）与下转子（17）通过外键槽（28）连接；

上转子（10）的顶端圆锥面与上定子（8）的内圆环圆锥面接触，上弹簧（11）和上单向轴承（12）套装在上转子（10）内，上单向轴承内环（26）与旋转轴（9）轴环接触并通过利用上平键（13）在内键槽（27）配合，上单向轴承外环（25）与上转子（10）通过外键槽（28）连接；

下机座（1）与上机座（2）通过第二紧固螺钉（6）固定，通过第一紧固螺钉（5）在上定子（8）与上机座（2）施加压力并进行固定；

上压电陶瓷对（7）采用下正且上负的极化方向，贴于上定子（8）的上表面和下表面，下压电陶瓷对（18）采用上正且下负的极化方向，贴于下定子（19）的上表面和下表面；

密封型轴承（4）的外圈与密封端盖（3）的内径连接，并通过第二紧固螺钉（6）与上机座（2）进行连接完成密封；

上定子(8)和下定子（19）的结构相同，各自的组成部分都包括：内圆环（24）、梁式波导结构（23）、外圆环（22）、柔性铰链（21）和固定面（20）；

内圆环（24）与外圆环（22）通过带有倾斜角度的梁式波导结构（23）连接，外圆环（22）通过柔性铰链（21）与带有固定通孔的固定面（20）连接；

上转子（10）和下转子（17）的顶端形状，采用有圆锥面的中空圆柱，且与内圆环（24）圆锥面接触；

转子锥角（29）与内圆环（24）的锥角相同，转子底端采用有楔块的中空圆柱；其中，弹簧与转子以同轴心配合套装在中空圆柱内，通过弹簧进行预压力的调节，单向轴承上的外键槽（28）与中空圆柱的楔块过盈配合，形成传动结构；内圆环（24）的内圆锥面与转子上的圆锥面锥度相同，形成紧密接触的界面。

2.根据权利要求1所述的贴片式双定子旋转型超声电机，其特征在于，梁式波导结构（23）沿内圆环（24）中心旋转对称，内圆环（24）内孔带有圆锥面；

定子中的柔性铰链（21）沿中心旋转对称。

3.根据权利要求2所述的贴片式双定子旋转型超声电机，其特征在于，梁式波导结构（23）为等厚度的变截面梁，梁的数目为3N，其中，N为正整数且N≥1。

4.根据权利要求3所述的贴片式双定子旋转型超声电机，其特征在于，柔性铰链（21）中铰链的数量为4个，铰链的形状为半圆切面柔性铰链，且所有铰链均匀的分布在定子外圆环（22）边缘；

梁式波导结构（23）中梁的数量为12个，且所有梁绕定子中心旋转对称分布。

5.根据权利要求1所述的贴片式双定子旋转型超声电机，其特征在于，上定子（8）和下定子（19）各自的固定面（20）上，分别开设有4个通孔，通孔圆周布置在阵型的4个节点处。

6.根据权利要求1所述的贴片式双定子旋转型超声电机，其特征在于，上压电陶瓷对（7）和下压电陶瓷对（18），与外圆环（22）内外径尺寸相同，上压电陶瓷对（7）和下压电陶瓷对（18）分别粘贴于外圆环（22）上表面和下表面；

上压电陶瓷对（7）和下压电陶瓷对（18）均沿着从上往下的方向极化，且二者的极化方向相反。

7.根据权利要求1所述的贴片式双定子旋转型超声电机，其特征在于，上弹簧（11）和下弹簧（16）的两端，都分别与转子和单向轴承接触；

下定子（19）与下机座（1）用第一紧固螺钉（5）固定后，通过第二紧固螺钉（6）将上机座（2）与下机座（1）固定，并通过第一紧固螺钉（5）将上定子（8）压在上机座（2）从而提供预压力。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的贴片式双定子旋转型超声电机，其特征在于，还包括一种控制方法，所述控制方法包括：

在所述贴片式双定子旋转型超声电机处于工作状态时，上压电陶瓷对（7）与下压电陶瓷对（18）是镜像对称的，且每对压电陶瓷的上、下压电陶瓷极化方向相反；

通过电极同时给两片压电陶瓷施加正弦的电信号，激励定子外圆环（22）产生一阶径向振动，经梁式波导结构使内圆环（24）产生纵向和旋转的往返运动，从而带动转子旋转。

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