고출력 초음파 모터(High power ultrasonic motors)

전문가 제언

□ 초음파 모터는 1986년 12월 일본 Shinsei사에 의해 처음으로 상용화 한 이래 현재 소형 정밀 모터 시장에서 다양한 형태로 쓰이고 있다. 우리나라의 경우 관련 초음파 모터에 대한 기술의 부재로 그 응용분야가 아직 미진한 상태이다. 다행히 최근 1~2년 사이에 이 분야에 대한 연구기관들의 관심과 벤처기업의 의욕적인 출현이 늘고 있고, 또한 관련 기술의 특허도 늘고 있어 향후 발전 속도는 그 수요와 더불어 급속하게 발전할 것으로 기대가 된다.

□ 초음파 모터는 자석이나 코일을 필요로 하지 않는 새로운 형식의 모터이다. 여러 개의 압전소자를 고주파 여진에 의한 진동을 탄성체, 마찰판 등을 통해 구동력을 얻는 것이고, 회전형 및 리니어형 등이 있다. 초음파 모터를 분류하면 정재파 방식과 진행파 방식으로 크게 구분된다. 정재파 방식이란 Langevin형 진동자를 구동원으로 하고 있으며, 진행파 방식은 압전소자를 금속의 탄성체에 접합시킨 스테이터와 로터부의 마찰접촉에 의해 구동력을 얻는 방식이다. 정재파 방식은 효율은 좋지만 역전을 할 수 없고 부분적 마모가 심하여 거의 실용화가 되지 않고, 진행파 방식이 일반적으로 되어 있다.

□ 초음파 모터의 특징은 전자계 모터에 비하여 저속에서 중량당 토크가 크고 효율이 높으며, 관성을 작게 할 수 있어 기동, 정지 등의 제어특성이 좋다. 감속장치가 필요 없기 때문에 소음원이 없어 정숙한 운전이 가능하다. 구조가 간단하며 소형, 경량화가 가능하다. 자체 홀딩 토크를 갖고 있다. 응답속도가 빠르고 백래시가 없어 나노급의 정밀 제어가 가능하다. 전자파 및 자계의 영향을 받지 않는다 등의 장점이 있다.

□ 산업의 마이크로화 지향주의 및 정밀화 등은 초음파 모터가 갖고 있는 장점들을 더욱 빛나게 하고 있으며, 적용되는 주요 분야는 로봇의 관절구동, 카메라 렌즈 구동장치, 광학, 정밀 위치제어 선반, 가정 또는 사무실의 자동화 구동장치, 프린터 및 복사기의 종이 급송장치, 의료장비 및 반도체 장비의 구동, 군사 무기 추진체계 및 기타 시스템, 자동차 분야 등에 다양하게 적용되고 있다.

저자

Kentaro Nakamura

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2005

권(호)

61(3)

잡지명

일본음향학회지(L142)

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

149~153

분석자

심*일

분석물

• 고출력 초음파 모터.pdf [170,917 byte]

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