一种用于旋转调制技术的微型超声电机定子

微型超声电机是实现旋转调制技术在微小型惯导上应用的关键部件，薄膜型MEMS超声电机是微型旋转调制技术的理想载体，然而现有MEMS超声电机存在着纵向稳定性和转速稳定性较差、晃动干扰大的问题，难以满足旋转调制需求。为解决该瓶颈问题，提出了一种基于MEMS制造工艺的工作在B15模态下的行波微型超声电机定子结构，设计悬空式圆环形定子结构，对定子薄膜型锆钛酸铅（PZT）层进行分区激励来获取两相正交驻波，以提高驻波模态频率匹配度；采用边缘引线和边缘支撑方式，以减小引线磨损。所设计定子结构包括半径为3 mm的环形Si基底，20个PZT分区、Pt电极和20根支撑梁；有限元仿真结果表明，该结构能够产生两相几乎对称且相位上相差四分之一波长的驻波，两驻波模态匹配度约100%，并验证了该结构下定子能够形成高质量标准行波，可为旋转调制技术提供稳定的驱动力矩。