科创中国

一、成果简介

超声电机是一种新型的微电机，超声电机不同于传统的电磁电机：它没有磁场，不依靠电磁相互作用来转换能量，而是利用压电陶瓷逆效应和超声振动，将材料的微观变形通过机械共振放大和摩擦耦合转换成转子（旋转型）或滑块（直线型）的宏观运动。

本项目已获得 2013 年度国家技术发明奖二等奖，获授权国家专利 31 项，研制了 15 种直线电机及 4 种精密定位平台，实现了大行程（20-100 毫米）、高位移分辨率（<50 纳米）、高定位精度(0.36 微米)、高加速度（5－10g），已达到国际同类产品的先进水平，部分指标超过国际同类产品的先进水平。

二、创新点及主要技术指标

1.结构简单、紧凑、转矩/重量比大（

5-10 倍）；

2.低速大转矩，可实现直接驱动（不需齿轮箱）；

3.响应快（毫秒级），控制性能好；

4.断电自锁（能获得较大的自锁力矩）；

5.不产生磁场，亦不受外界磁场干扰；

6.低噪声运行﹝＜45dB）；

7.可以在真空环境下工作（真空度可达 10-6 Pa）；

8.形状可以多样化：圆形、方形、空心等等。

三、知识产权及获奖

获国家技术发明二等奖等 3 项国家奖。

四、应用领域及市场前景

本项目产品已用于神光－3 试验、物理光栅结构光三维扫描仪和细胞穿刺试验，将在航空航天、生物医学等领域有广阔应用前景，为高性能直线压电机产业化及打破国外对该技术的垄断奠定了基础。