Piezoelectric अल्ट्रासोनिक मोटर प्रौद्योगिकी कार्य और अनुप्रयोग

अल्ट्रासोनिक मोटर्स का आविष्कार 1965 में वी। वी। लावरिंको द्वारा किया गया था। सामान्य तौर पर हम इस तथ्य से अवगत हैं कि पारंपरिक मोटरों में विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र द्वारा मकसद बल दिया जाता है। लेकिन, यहाँ एक प्रेरणा बल प्रदान करने के लिए, ये मोटर उपयोग करते हैं अल्ट्रासोनिक में पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव फ़्रीक्वेंसी रेंज, जो 20 kHz से 10 MHz तक है और सामान्य मनुष्यों के लिए श्रव्य नहीं है। इसलिए, इसे पीजोइलेक्ट्रिक यूएसएम तकनीक कहा जाता है। अल्ट्रासोनिक तकनीक का उपयोग यूएसएम द्वारा किया जाता है जो अपने ऑपरेशन के लिए एक घटक से अल्ट्रासोनिक कंपन शक्ति का उपयोग करते हैं।

अल्ट्रासोनिक मोटर

इस तकनीक के बारे में विस्तार से चर्चा करने से पहले हमें इसके बारे में जानकारी के बारे में जानना चाहिए अल्ट्रासोनिक सेंसर , पीज़ोइलेक्ट्रिक सेंसर और पीज़ोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स।

पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर

भौतिक मात्राओं जैसे तनाव, बल, तनाव और त्वरण में परिवर्तन को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करके मापा जा सकता है। इस प्रक्रिया के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरणों या सेंसर को पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर कहा जाता है। और इस प्रक्रिया को कहा जाता है पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव । यदि एक क्रिस्टल में एक वोल्टेज लगाया जाता है, तो दबाव क्रिस्टल के परमाणुओं पर उत्पन्न होगा, जिससे परमाणुओं का विरूपण होता है जो केवल 0.1% है।

अतिध्वनि संवेदक

अतिध्वनि संवेदक

ट्रांसड्यूसर जो उच्च आवृत्ति उत्पन्न करते हैं - लगभग 20 kHz से 10 मेगाहर्ट्ज ध्वनि तरंगों की आवृत्ति - और, सिग्नल भेजने के बाद गूंज प्राप्त करने के बीच के समय अंतराल को पढ़कर लक्ष्य को विशेषता देता है जिसे अल्ट्रासोनिक सेंसर कहा जाता है। इसलिये, अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग बाधा का पता लगाने के लिए किया जा सकता है और टकराव से बचने के लिए।

पीजोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर

एक कैमरा, दर्पण, मशीनिंग उपकरण और अन्य समान उपकरणों के लेंस के ठीक समायोजन के लिए एक सटीक आंदोलन नियंत्रण की आवश्यकता होती है यह सटीक आंदोलन नियंत्रण पाईज़ोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। विद्युत संकेत को पीजोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर का उपयोग करके ठीक से नियंत्रित भौतिक विस्थापन में परिवर्तित किया जा सकता है। इनका उपयोग हाइड्रोलिक वाल्व और विशेष प्रयोजन मोटर्स को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।

Piezoelectric अल्ट्रासोनिक मोटर प्रौद्योगिकी

बस हम अल्ट्रासोनिक तकनीक को पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव के व्युत्क्रम के रूप में कह सकते हैं क्योंकि, इस मामले में, ए विद्युत ऊर्जा गति में परिवर्तित हो जाता है। इसलिए, हम इसे पीजोइलेक्ट्रिक यूएसएम टेक्नोलॉजी कह सकते हैं।

पीजोइलेक्ट्रिक लेड ज़िरकोनेट टाइटनेट और क्वार्ट्ज नाम की सामग्री का इस्तेमाल अक्सर यूएसएम के लिए और पीज़ोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स के लिए भी किया जाता है, हालांकि पीज़ोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स यूएसएम से अलग होते हैं। लिथियम नाइओबेट और कुछ अन्य एकल क्रिस्टल सामग्री जैसी सामग्री का उपयोग यूएसएम और पीज़ोइलेक्ट्रिक तकनीक के लिए भी किया जाता है।
पीजोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स और यूएसएम के बीच प्रमुख अंतर को रोटर के संपर्क में स्टेटर के कंपन के रूप में कहा जाता है, जिसे अनुनाद का उपयोग करके प्रवर्धित किया जा सकता है। एक्चुएटर गति का आयाम 20 से 200nm के बीच होता है।

अल्ट्रासोनिक मोटर्स के प्रकार

यूएसएम को विभिन्न मानदंडों के आधार पर विभिन्न प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है, जो इस प्रकार हैं:

मोटर रोटेशन संचालन के प्रकार के आधार पर यूएसएम का वर्गीकरण

• रोटरी प्रकार की मोटरें
• रैखिक प्रकार की मोटरें

वाइब्रेटर के आकार के आधार पर यूएसएम का वर्गीकरण

• रॉड प्रकार
• आकार का
• बेलनाकार आकार का
• वलय (चौकोर) प्रकार

कंपन तरंग के प्रकार के आधार पर वर्गीकरण

• स्टैंडिंग वेव टाइप - इसे आगे दो प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है:

1. दिशाहीन
2. द्विदिश

• तरंग प्रकार या यात्रा तरंग प्रकार का प्रचार करना

अल्ट्रासोनिक मोटर्स का कार्य करना

अल्ट्रासोनिक मोटर कार्य करना

कंपन मोटर के स्टेटर में प्रेरित होता है, और इसका उपयोग गति को रोटर तक पहुंचाने के लिए किया जाता है और घर्षण बलों को संशोधित करने के लिए भी किया जाता है। सक्रियण सामग्री के प्रवर्धन और (माइक्रो) विकृति यांत्रिक गति की पीढ़ी के लिए उपयोग की जाती है। रोटर की मैक्रो-गति को माइक्रो-मोशन के सुधार के बीच घर्षण इंटरफेस का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है स्टेटर और रोटर ।

अल्ट्रासोनिक मोटर स्टेटर और रोटर के होते हैं। यूएसएम का संचालन रोटर या रैखिक अनुवादक को बदलता है। यूएसएम के स्टेटर में कंपन उत्पन्न करने के लिए पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक होते हैं, उत्पन्न कंपन को रोटर के साथ संपर्क बनाने के लिए स्टेटर की एक धातु और घर्षण सामग्री होती है।

जब भी वोल्टेज लगाया जाता है, तो स्टेटर धातु की सतह पर एक यात्रा तरंग उत्पन्न होती है जिससे रोटर घूमता है। जैसा कि रोटर स्टेटर धातु के संपर्क में है, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है - लेकिन केवल यात्रा तरंग के प्रत्येक शिखर पर - जो अण्डाकार आंदोलन का कारण बनता है - और, इस अण्डाकार आंदोलन के साथ, रोटर दिशा में घूमता है यात्रा की लहर।

अल्ट्रासोनिक मोटर्स की विशेषताएं और गुण

• ये आकार में छोटे हैं और प्रतिक्रिया में उत्कृष्ट हैं।
• इनमें दस से कई सौ आरपीएम और उच्च टोक़ की कम गति है, और इसलिए कमी गियर की आवश्यकता नहीं है।
• इनमें उच्च-धारण शक्ति होती है, और यदि बिजली बंद हो जाती है, तो भी उन्हें ब्रेक और क्लच की आवश्यकता नहीं होती है।
• वे अन्य विद्युत चुम्बकीय मोटरों की तुलना में छोटे, पतले और कम वजन के होते हैं।
• इन मोटरों में कोई भी विद्युतचुम्बकीय पदार्थ नहीं होता है और वे विद्युत चुम्बकीय तरंगें उत्पन्न नहीं करते हैं। तो, इनका उपयोग उच्च चुंबकीय क्षेत्र क्षेत्रों में भी किया जा सकता है क्योंकि ये चुंबकीय क्षेत्र से अप्रभावित रहते हैं।
• इन मोटर्स में कोई गियर नहीं होता है, और इन मोटर्स को चलाने के लिए एक अयोग्य आवृत्ति कंपन का उपयोग किया जाता है। इसलिए, वे कोई शोर उत्पन्न नहीं करते हैं और उनका संचालन बहुत शांत है।
• इन मोटर्स के साथ सटीक गति और स्थिति नियंत्रण संभव है।
• इन मोटर्स के लिए यांत्रिक समय निरंतर 1ms से कम है और इन मोटरों के लिए गति नियंत्रण कम कदम है।
• इन मोटर्स में बहुत अधिक दक्षता है, और उनकी दक्षता उनके आकार के प्रति असंवेदनशील है।

अल्ट्रासोनिक मोटर्स के Demerits

• एक उच्च आवृत्ति बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता है।
• चूंकि ये मोटर्स घर्षण पर काम करते हैं, इसलिए स्थायित्व बहुत कम है।
• इन मोटरों में ड्रोपिंग स्पीड-टॉर्क विशेषताएँ होती हैं।

अल्ट्रासोनिक मोटर्स के अनुप्रयोग

• कैमरा लेंस के ऑटोफोकस के लिए उपयोग किया जाता है।
• कॉम्पैक्ट पेपर हैंडलिंग उपकरणों और घड़ियों में उपयोग किया जाता है।
• मशीन भागों को संदेश देने में उपयोग किया जाता है।
• सुखाने और अल्ट्रासोनिक सफाई के लिए इस्तेमाल किया।
• बर्नर में तेल इंजेक्ट करने के लिए उपयोग किया जाता है।
• उपकरणों के लघुकरण के लिए उच्च क्षमता की पेशकश करने के लिए जाना जाता सबसे अच्छा मोटर्स के रूप में उपयोग किया जाता है।
• दवा में एमआरआई चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग स्कैनिंग में उपयोग किया जाता है।
• कंप्यूटर के डिस्क हेड जैसे फ्लॉपी, हार्ड डिस्क और सीडी ड्राइव को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
• चिकित्सा, एयरोस्पेस और के क्षेत्रों में कई अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है रोबोटिक ।
• रोलिंग स्क्रीन को स्वचालित रूप से नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
• भविष्य में, ये मोटर्स ऑटोमोबाइल उद्योग, नैनो-पोजिशनिंग, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक जैसे क्षेत्रों में आवेदन पा सकते हैं। माइक्रो इलेक्ट्रो मैकेनिकल सिस्टम तकनीक और उपभोक्ता सामान।

इस लेख में पीजोइलेक्ट्रिक अल्ट्रासोनिक मोटर्स, अल्ट्रासोनिक सेंसर, पीज़ोइलेक्ट्रिक सेंसर, पीज़ोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स, यूएसएम के काम, योग्यता, अवगुण और यूएसएम के अनुप्रयोगों के बारे में संक्षेप में चर्चा की गई है। उपरोक्त विषयों से संबंधित अधिक जानकारी के लिए, कृपया नीचे टिप्पणी करके अपने प्रश्नों को पोस्ट करें।

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