从20世纪90年代我国开始超声波电机的研究，虽起步较晚，但发展迅速，清华大学、浙江大学、南京航空航天大学、吉林大学、哈尔滨工业大学、中科院长春光机所和东南大学等高校和单位先后开展了超声波电机的研究。各研究单位的研究侧重点有所不同，但基本上包括了目前已经出现的超声波电机类型，并取得了一定的进展。在超声波电机研究领域，清华大学最先获得了国家自然科学基金资助，周铁英、董蜀湘等申请了国内首项超声波电机发明专利。周铁英研制出目前国内直径最小((D I mm)的微型圆柱式超声波电机，浙江大学对纵扭复合型超声波电机进行了深入研究，研制的纵扭复合型超声波电机具有力矩大(堵转力矩接近10N.m )，重复定位精度高(0.025)等特点；吉林大学则在压电精密驱动技术方面取得了一定的研究成果，研制出了高分辨率的压电精密驱动器；华中科技大学的李华峰、辜承林提出了一种独特的r型支撑结构的大转矩行波型超声波电机；东南大学研制的一些超声波电机类型，其样机水平已接近实用要求。

1.2 超声波电机分类和存着的问题源]自{751·~论\文}网·www.751com.cn/

    压电陶瓷极化形式的多样性使弹性体(定子)可获得多种振动模式，利用不同的振动模态就可以构造出不同结构形式的超声波电机。这一特点使得超声波电机具有设计灵活、结构形式多样的特点。近20多年，出现了各种原理、结构形式的超声波电机，如圆环型、圆盘型、直线型、球型、纵扭复合型、弯扭复合型及非接触型等，但目前超声波电机的分类一直比较模糊，尚无统一的分类方法。

按照不同的分类标准，超声波电机可以分为不同的类型。按驱动方式进行分类，可将超声波电机分为驻波型、行波型和电致伸缩公转子型;按运动的输出形式可将超声波电机分为旋转型、直线型;按定转子间的接触方式进行分类，可分为摩擦驱动、非摩擦驱动和非接触式三类超声波电机;按输出运动自由度的不同可分为单自由度和多自由度两类超声波电机;按定子表面获取椭圆运动方式的不同进行分类，可分为单振动模型和多振动模型两类等等。

    超声波电机最常见的的驱动形式为驻波型和行波型。驻波型超声波电机具有能量转换效率高，输出力矩较大的优点，但电机定、转子间的接触力是不连续的;行波型超声波电机的特点是靠行波驱动，定、转子平稳连续接触，可以实现正反转，容易进行速度和位置的控制，输出特性稳定，其中环形行波型超声波电机是目前国内外研究和应用最广泛的，技术也最为成熟。

    如前面所述，超声波电机具有许多优异的性能，但它也存在一些缺点。这些

缺点限制了它的应用，主要有以下几点:

    1)输出功率小、效率低。超声波电机涉及两个能量转换过程:(1)电能转换为定子的振动能;(2)通过摩擦将定子的微幅振动转换为转子的宏观单向运动。上述两过程的能量转换效率均较低。目前，一般环形行波型超声波电机的最大输出功率不大于50W，效率大致为30%。

    2)定转子界面间存在磨损，电机寿命较短。超声波电机通过定转子接触界面间的摩擦作用将定子的微幅超声振动转换为转子的宏观运动，定转子接触界面存在磨损，不宜长时间连续运转，电机寿命与其制作材料也有极大的关系。

    3)对驱动电源的要求较高。为激发定子超声频域范围内共振，对激励电源有较高的要求;由于电机通过摩擦进行能量传递，当工作温度发生变化时，需要调整激励信号以保持电机输出特性的稳定，因此，超声波电机的驱动控制电路比较复杂，须有专用的高频激励电源。 基于ANSYS环形行波超声波电机分析(3):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_64965.html