柱体超声波电机的阻频特性计算(2)
超声波电机在它的研究发展以及专利申请的过程中，曾有过许许多多不同种类的命名 ，德国和苏联称其为振动电机(Vibration Motor)，德国还称其为压电电机( Piezoelectric Motor)，日本将他叫做表面波电机(Surface Motor)，而在美国则叫做超声波电机(Ultrasonic Motor)，到了中国便叫做超声波压电驱动器(Ultrasonic piezoelectric Acuator）。由于英语是世界通用语言，所以“超声波电机”这一称谓更加流行，简称“USM”[22]。
1.1.2 超声波电机的国内外研究现状
1.2 超声波电机的特点及应用
1.2.1 超声波电机的特点与不足
USM的主要优点有以下几个方面:
（1）低速、大转矩；
因为超声波电机是通过摩擦力来进行驱动的，如果电机转速太高，那么定子和转子之间由于摩擦将会产生难以估计的热量，并且造成的磨损也无法让人接受，因而超声波电机的转速比较低，同时伴随着较大的力矩输出。
（2）体积小、重量轻，结构简单，易于生产；
超声波电机结构十分简单，无外乎于定子、转子、压电陶瓷等部件。而且有些部件在使用过程中是都可以直接当做电机的内部结构，从而大大减轻电机的重量。通过对金属的加工得到的定子与转子，外加烧结成型的压电陶瓷，这两个都是能够大规模生产的零件。并且在电机内部根本没有线圈绕组，从而大大的简化了生产工艺，甚至于有些电机的元件之间连黏结都不需要，可以直接组装，更加轻松的生产过程。
（3）结构形式灵活多变，设计多样化；
超声波电机拥有各种各样的结构形式，不仅仅局限于直线或者旋转式，各种多自由度的超声波电机也屡见不鲜。不仅如此，即使是同一种超声波电机，尽管他们的驱动原理相同，也可以被设计出各式各样的安装形式。
（4）直接驱动；
由于以上3大优点的支撑，在运用超声波电机时，并不需要在系统中额外的增加减速系统，不仅如此，有些动作部件还可以直接被当做转子来使用，这样在提高系统稳定性的同时，还大大降低了成本。
（5）无输入自锁；
即时超声波电机不处于工作状态时，定子和转子之间也存在着较大的摩擦力。所以纵使没有施加激励电压，电机依然存在一个静态的输出力矩。
（6）控制性能优良，反应速度快；
由于无输入自锁功能，超声波电机的位置控制可以由此简化。并且超声波电机的启动、关断特性都十分的快，关断用时非常短，从而可以有效的控制速度和力矩。
（7）运行的时候没有噪声干扰；
超声波电机的工作频率为20-100kHz，远远地超过了人类耳朵能听到的声音的频率。并且由于超声波电机的系统结构简单，很少需要别的设备辅助运行，从而也大大减少了噪声产生的源头。
（8）无电磁干扰；
因为超声波电机是依靠摩擦力来驱动的，不需要使用磁极和线圈绕组，所以，超声波电机在工作的时候不会产生电磁场，也同样不会受到外界的电磁场的干扰[22]。
而USM的不足大致有以下几点：
（1）运行效率较低；
摩擦损耗是没有办法避免的，而超声波电机又是依靠摩擦力驱动，所以产生的能量损耗相对比较大，加上结构的振动和压电陶瓷在使用时都会产生一定的损耗，因而在运行效率方面，超声波电机略逊色于传统的电磁电机。
（2）寿命较短；
摩擦损耗会缩短电机寿命，摩擦产生的热量又使得磨损更加剧烈，温度的升高又加快了各材料的老化速度以及压电陶瓷的退极化，所以超声波电机的使用寿命可能会比传统电机短。