堆棧執行器的基礎知識

壓電材料是在變形時會產生電荷的材料，或者相反，它們在帶電時會產生變形。后者是逆壓電響應和負責驅動的響應。

執行器本質上是一個電動機或運動發電機，通常是線性的，范圍有限。當施加電場時，壓電陶瓷促動器將產生線性位移，并且該位移也能夠施加力，因此促動器能夠做功。可以施加的力的大小取決于促動器的橫截面積。

壓電器件可以產生的運動量等于施加的電壓量乘以 d33 或壓電電系數。這個壓電系數 d33 是壓電材料的品質因數，與材料將電能轉化為機械能的效率有關。請注意，此運動不取決于壓電元件的尺寸。因此，當將壓電陶瓷元件堆疊在一起時，對實現的運動量會產生乘法效應。但是，可以施加的電壓量將取決于材料和每個元件的厚度。在相同的外加電壓下，一組 2 個壓電元件的移動將是單個壓電元件的兩倍，而一組 3 個壓電元件的移動將是具有相同外加電壓的單個元件的 3 倍，依此類推。這是多層致動器的基礎。

多層促動器本質上是許多堆疊的壓電材料層協同作用。有低壓執行器，通常在高達 200 伏的電壓下運行，也有高壓執行器，工作電壓高達 1000 伏。

低壓致動器是共燃的多層致動器。這些具有非常薄的陶瓷層，這些陶瓷層是通過鑄造陶瓷/有機漿料形成膠帶制成的，干燥，用薄的貴金屬電極（通常是銀鈀電極）電極，電極帶堆疊、層壓并燒成致密的陶瓷/電極封裝。將燒制的包裝切割成一定尺寸，露出電極并進行電氣連接。通過施加直流磁場來激活壓電材料，并涂覆保護絕緣涂層，從而對電堆進行極化。

高壓致動器由離散的燒結、極化陶瓷盤、環或板構成，陶瓷之間交錯著薄金屬葉電極。該設備使用優質粘合劑粘合在一起。這些堆棧執行器通常封裝在金屬外殼中，并施加適當的預應力。這些促動器的其他選項可以是專門為管理運行過程中產生的熱量而設計的外殼，或者包括壓電疊層促動器的位置感應可能性。

壓電陶瓷促動器的運動約為 100 微米，支持 7 kN/cm2 的負載。因此，必須了解壓電陶瓷促動器的優勢，以確保與傳統電機相比，它們是應用的正確選擇。

與傳統電機相比，壓電電機的優點是：快速響應無延遲，非常高的加速度，非常高的發電量，緊湊的設計，高機械功率密度，僅在產生運動時消耗電力，在真空和低溫條件下運行，沒有旋轉部件，不受磁場的影響。

安裝壓電陶瓷促動器時必須注意，所有施加在促動器上的應力都是軸向的，并且是純粹的壓應力。壓電陶瓷促動器可以設計有各種端件，以確保適當的負載。

壓電陶瓷促動器的應用包括用于通信的光纖調制、精確定位設備、比例閥、電氣開關、微型泵、噴墨打印機和防振設備。

APC提供各種壓電陶瓷促動器電源/放大器，用于在您的機電系統中操作我們的壓電陶瓷促動器。

低壓壓電堆棧執行器（最大 150 V）