ANSYS方底座电机运行稳定性的研究(3)
5、无电磁干扰亦不受电磁干扰。
6、结构简单，设计灵活，转矩质量比大，易于实现轻量化。
但它也有自己的缺点，比如：
1、功率输出小，工作效率低
2、寿命短，不能适应长时连续运转的场合
3、驱动信号要求精度高，成本相对高
总体而言，超声波电机具有两个最为显著的特点：
其一，低速大力矩输出。超声波电动机的激振元件采用大功率密度的压电陶瓷材料，增大了转子的输出力矩，提高了电机的工作效率。超声波微电机的力矩在同体积的模型下，比静电微电机高3-4个量级，比电磁微电机高1-2个量级，而且输出的转速还比其它微电机低。
其二，保持力矩大，具体表现在良好的起停控制性。电机的定、转子间依靠摩擦力实现转子的驱动从而使电机具有较大的保持力矩，而超声波电机的保持力矩大约比最大输出力矩多1倍多[3]。
1.3 有限元分析简介
有限元法是一种求解偏微分方程的高效能、常用的数值计算方法。在科学计算领域，常要求解各类微分方程，而许多微分方程的解析解很难解。这时可以使用有限元法，将微分方程离散化后，使用计算机编制的程序来辅助求解。
正如其名，有限元法是把求解区域看作由许多小的、在节点外互相连接的子域构成，然后解出在每个子域的偏微分方程近似解。其步骤为先剖分，后单元分析，最后求解近似变分方程。由于求解域可离散成不同尺寸、形状的子域，从而使一个连续的无限自由度问题变成离散的有限自由度问题，所以它能更好地适应于复杂几何结构和不同材料特性的求解域[4]。
在超声波电机上，有限元分析法可以更便捷地对其进行仿真计算。在计算机上通过有限元法，模拟仿真超声波电机的定转子振动、接触及边界条件情况，从而深入地了解系统运行细节，获得所需的量化分析结果。所以有限元法可以有效的应用于研究超声波电机定子的振动特性、接触情况等等。在实际应用中，有限元分析法主要用于进行静态分析、模态分析、谐响应分析、瞬态分析及接触分析。其中：
1）静态分析：对定转子结构进行静态分析，目的是使定转子的静态弯曲一致，达到最优配合；
2）模态分析：对定子进行模态分析，目的是估算出定子的振动模态、谐振频率和耦合因子，找到定子的最大振幅处，方便定子齿的设计；
3）谐响应分析：进行谐响应分析，并将计算结果与实测结构的结果进行比较，目的是找到适宜的阻尼系数，从而估计电导纳、定子位移特性等，并对其他定子设计有所裨益（如本文的稳定性设计）；
4）瞬态分析、接触分析：进行瞬态分析和接触分析，目的是分析超声波电机的运转情况，并对接触界面进行分析