ارائه‌کننده: سیده تینا آل‌آقا
استاد راهنما: دکتر یوسف حجت
استاد ناظر داخلی: دکتر مجید ساده‌دل
استاد ناظر خارج از دانشگاه: دکتر مهدی سجودی
تاریخ: 1403/06/26
ساعت: 8
مکان: دانشکده فنی و مهندسی، طبقه منفی یک، آزمایشگاه فناوری‌های الکتروفیزیک

چکیده:
موتورهای التراسونیک، به دلیل ویژگی‌های منحصر به فردی همچون اندازه کوچک، دقت بالا، وزن کم در کاربردهای متنوعی از جمله در صنایع پزشکی، الکترونیک، و رباتیک مورد توجه قرار گرفته‌اند. این موتورها از ارتعاشات فراصوت برای تولید حرکت استفاده می‌کنند و می‌توانند حرکات خطی و دورانی را با دقت بالا به وجود آورند. اهمیت این موتورها در کاربردهایی است که نیاز به کنترل دقیق حرکت و قدرت مانور بالا در ابعاد کوچک دارند. هدف این پروژه موقعیت‌دهی دقیق یک موتور التراسونیک موج روان با استاتور سیمی می‌باشد. به این منظور یک موتور آلتراسونیک ساخته شده که استاتور آن یک سیم مستقیم است.
در موتورهای التراسونیک با موج روان حرکت توسط موج روان ایجاد می‌شود. برخلاف موتورهای التراسونیک کرمی‌شکل که به سادگی موقعیت‌دهی می‌شوند، موقعیت‌دهی با موتورهای موج روان مشکل است. در این پژوهش به کمک یک پیزوالکتریک چند لایه، موج روان با فرکانس مطلوب داخل استاتور خطی ایجاد شده و سبب حرکت اسلایدر روی استاتور می‌شود. هدف این پژوهش به دست آوردن کوچکترین گام حرکت و موقعیت‌دهی دقیق با استفاده از موتور التراسونیک ساخته شده است. به این منظور با کنترل زمان پالس، زمان خاموشی بین دو پالس، فرکانس و ولتاژ، موتور به حرکت درآمده و موقعیت‌دهی انجام می‌شود.
در ادامه به منظور بررسی مود‌های ارتعاشی استاتور طراحی شده و استخراج مودهای قابل استفاده برای راه‌اندازی موتور، فرکانس‌های طبیعی مجموع پیزوالکتریک چند لایه و مفتول فولاد ضدزنگ با استفاده از روش اجزای محدود مورد تحلیل قرار گرفت و مطابقت مطلوبی بین فرکانس‌های طبیعی عددی و تجربی مشاهده شد. در نهایت کوچکترین پالسی که باعث حرکت اسلایدر می‌شود به دست آمده و حداقل گام جابه‌جایی قابل دسترس تعیین می‌گردد. در این پژوهش کوچک‌ترین گام جا‌به‌جایی با تکرار‌پذیری قابل قبول، ۱ میکرون بدست آمد و کوچکترین گام جابه‌جایی در ازای یک دوره‌ی تناوب  به طور متوسط برابر با ۴۷/۴۳ نانومتر حاصل گردید.