超声电机的发展应用及未来(2)

Cambridge 工程系对超声电机进行研究和开发，EMS公司已开始小批量生产。在法国，Besancon University和University of Franche Come也在开发和研究超声电机，但目前尚未见到有关产品报导。其他，如意大利、瑞士、新加坡以及南韩等国家的名牌大学都有一批人在研究和开发超声电机。 我国超声电机研究是从二十世纪九十年代开始，其中清华大学、哈尔滨工业大学、吉林工业大学、浙江大学、南京航空航天大学（以下简称南航）先后开展了超声电机的研究，取得了不少的研究成果，但到目前为止，尚未进入商业应用。

作者曾于1992－1994年在美国麻省理工学院（MIT）作访问教授时，参与了该校航空航天系、计算机与电子工程系的超声电机研究工作。为了发展我国自己的超声电机技术，1994年底毅然放弃了在美国的优厚的生活和工作条件，离别了女儿和妻子，带着大量的有关超声电机的技术和资料，回到了南航。1995年春组织了以博士后、博士生、硕士生为主体的课题组，开始了超声电机的研究工作。1995年底成功地研制了首台实际能运行的环形压电行波超声电机，并于1996年1月通过中国航空总公司的技术鉴定。此后，又研制了多种旋转型超声电机和直线型超声电机。其中TRUM系列旋转型超声电机接近国际同类产品的水平，见图2。围绕

图2 南航开发的TRUM系列行波超声电机

着产品开发，还开展了一系列的基础研究工作，包括超声电机的运动机理、优化设计、以及实验研究等，并受到航空科学基金、国家自然科学基金以及863国家高技术研究发展计划等的支持。1997年底南航率先正式成立了超声电机研究中心，并受国家自然科学基金委员会的委托，于1999年5月3-4日在南航主持召开了我国首次超声电机技术研讨会。来自全国三十多个单位的七十多名代表欢聚一堂，交流研究成果，共商我国发展超声电机技术策略。目前，南航和常州微特电机总厂正在共建“江苏省超声电机工程研究中心”。它将瞄准21世纪我国国民经济各个领域对超声电机技术的需求，发展我国拥有知识产权的超声电机技术，开拓出我国超声电机新产业。

二、超声电机技术的应用

由于超声电机具有许多电磁电机所没有的特点，所以，它已在照相机、手表、机器人、汽车、航空航天、精密定位仪、微型机械等领域里得到成功的应用。

图3为日本Canon公司带有环型超声电机的照相机，使得该相机聚焦系统结构简单、聚焦快，噪声小。Canon公司已有37种照相机聚

图3 带有超声电机的照相机

焦镜头应用了超声电机，其他Nikon，Olympus等公司的照相机也逐步在采用超声电机。日本Seiko公司研制出直径为4.5mm，厚度2.5mm和直径8mm，厚度4.5mm二种微型超声电机，如图4（a）、（b）所示。它们分别用作手表上日历驱动和振动报警，如图4（c）、（d）所示。由于超声电机能减轻机器人的重量，简化其结构，提高响应速度，世界各国研究者都正在把超声电机用于机器人。日本丰田公司已在出口到美国的汽车反光镜、方向盘和座椅头靠等都应用了超声电机。

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