Abstract
Recently, a piezo actuator based linear motor has been actively studied because of its higher power density, compactness and quick response. However, the characteristic of small displacement makes the application of a piezo actuator limitative. In order to overcome this limitation, some actuation mechanisms using a piezo actuator are designed by bi-metal composite or more than two piezo actuators. Therefore, it enables to generate large displacement and have high resolution. In the proposed piezo motor, we have designed a bi-directional linear motor that can be operated by only one piezo actuator. In addition, it is activated with low frequency of the applied voltage, since, we utilize first mode shape of structure of motion generator to vibrate. Finally, moving direction can be simply controlled by changing the ratio of input frequency to natural frequency of structure of motion generator.
압전 소자는 부피에 비해 발생 힘이 크고 빠른 응답 특성을 갖기 때문에, 최근 압전 소자를 이용한 모터의 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그러나 발생 변위가 작아, 압전소자의 직접적인 변위 특성을 이용하는 것에 한계가 있다. 따라서 큰 변위를 확보하기 위해, 바이메탈을 사용하거나 한 개 이상의 압전 소자를 사용한 모터가 연구되었다. 본 연구를 통해 제안된 선형 모터는 구동부의 첫 번째 모드 형상을 이용하기 때문에 낮은 구동 주파수에서 작동이 가능하다. 또한 한 개의 압전 소자를 사용하여, 구동 주파수와 구동부의 공진 주파수 비에 따라 모터의 방향을 제어할 수 있도록 고안되었다.
