壓電陶瓷PZT動態(tài)操作
這一篇我們繼續(xù)介紹壓電陶瓷動態(tài)操作中需要注意的問題,以及壓電陶瓷的功率散熱。
機械方面
高頻率的機械循環(huán)對整個壓電機械系統(tǒng)的耐久性產(chǎn)生一定的影響(如材料疲勞等)。為增加整個壓電機械結(jié)構(gòu)的可靠性,我們必須要有一個與壓電特性匹配的設計原則,在長期的使用過程中必須遵守這個原則,否則將導致陶瓷或整個結(jié)構(gòu)的損壞。
壓電陶瓷使用注意事項
電氣方面
壓電致動器動態(tài)使用的功率 P,可以用下面公式來表示:
P≈Upp2 f C
Upp:壓電致動器的大驅(qū)動電壓(單位:伏);
f:壓電致動器的工作頻率(單位:赫茲);
C:壓電致動器的電容量(單位:法拉)。
散熱方面
在壓電陶瓷的動態(tài)循環(huán)過程中,由于壓電陶瓷的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的“內(nèi)耗”將會產(chǎn)生熱量,也就是電能除了轉(zhuǎn)化為機械能以外,還有一部分轉(zhuǎn)化為熱能。這種機械損失是相當復雜的,但是我們可以知道產(chǎn)生的熱量一定程度上是取決于系統(tǒng)的工作條件。
由于陶瓷的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是不能移動的,陶瓷中不存在“結(jié)構(gòu)性摩擦”,因此陶瓷內(nèi)部的阻礙的損耗是相當?shù)偷?/span>。另外在極低的溫度條件下工作時,損耗幾乎*消失,此時壓電陶瓷的鐵電性將導致本身的電容、應變和損耗大大的降低。因此能量的損耗和熱效應也就不用被考慮了。
陶瓷的溫度是由產(chǎn)生的熱量與散熱控制的平衡。
一般應用于精密定位的陶瓷系統(tǒng)是不包括系統(tǒng)散熱的,陶瓷發(fā)熱到一定極限之前可以短期循環(huán)工作,溫度過高會使陶瓷的性能和可靠性降低。對于封裝陶瓷,對于長時間功率操作,可選擇散熱處理,也可以選擇具有更寬操作范圍適合的陶瓷材料。
高壓陶瓷動態(tài)循環(huán)的熱圖像
芯明天高動態(tài)壓電陶瓷促動器
大功率銅殼壓電陶瓷促動器
芯明天所有封裝式壓電陶瓷促動器均可采用銅質(zhì)外殼,增強熱量導出能力,使得工作功率可高達15W。
風冷散熱壓電陶瓷促動器
可在芯明天封裝式壓電陶瓷促動器的殼體結(jié)構(gòu)上預留風冷散熱孔,孔的大小與位置均可定制,適用于采用風冷進行散熱的應用,也可定制適用于油冷型應用的結(jié)構(gòu)。
此外,芯明天也提供高溫應用的壓電陶瓷疊堆,工作溫度可高達200℃。
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