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壓電陶瓷PZT動態操作

更新時間: 2020-12-14

這一篇我們繼續介紹壓電陶瓷動態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

高頻率的機械循環對整個壓電機械系統的耐久性產生一定的影響(如材料疲勞等)。為增加整個壓電機械結構的可靠性,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構的損壞。

壓電陶瓷使用注意事項

 

氣方面

壓電致動動態使用的功率 P,可以用下面公式來表示:

   PUpp2 f C

Upp:壓電致動器的大驅動電壓(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

    在壓電陶瓷的動態循環過程中,由于壓電陶瓷的內部結構的“內耗”將會產生熱量,也就是電能除了轉化為機械能以外,還有一部分轉化為熱能。這種機械損失是相當復雜的,但是我們可以知道產生的熱量一定程度上是取決于系統的工作條件。

由于陶瓷的內部結構是不能移動的,陶瓷中不存在“結構性摩擦”,因此陶瓷內部的阻礙的損耗是相當低的。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是不包括系統散熱的,陶瓷發熱到一定極限之前可以短期循環工作,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。

高壓陶瓷動態循環的熱圖像

芯明天高動態壓電陶瓷促動器

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構上預留風冷散熱孔,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構。

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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