超声波马达工作原理

超声波马达(UltraSonic Motor)的简称是：USM，最早应用于照相机上是Canon EF系列镜头。

1987年。Canon推出第一支装备有环形USM的镜头是：EF 300/2.8L USM。

1990年，Canon实现了量产，开始将环形USM大量应用于普通镜头。

1992年，Canon开发出微型USM，使EF镜头全面USM化的进程加快。

环形USM结构和原理

传统的马达都是基于电磁原理工作的，将电磁能量变换成转动能量。而USM则是基于利用超声波振动能量变换成转动能量的全新原理来工作的。

根据将超声波振动能量变换的方法来分，有三类USM：

1、驻波型(Standing Wave Type)；

2、行波型(Traveling Wave Type)；

3、振簧型(Vibrating Reed Type).

Canon EF镜头中使用的USM，全部属于行波型。

环形USM的结构很简单：由具有弹性的定子和转子组成。

定子是一金属环，底部有压电陶瓷元件，上部均匀排列着梯形凸出物。

定子是用特殊材料制造的，它的热膨胀系数同压电陶瓷元件的一样，这样可以避免温度变化的影响。

转子是一个铝质环，通过凸缘状弹簧与定子结合在一起。由于铝材比较软，所以结合部位是经过特殊处理，增加其耐磨性能。

 



USM的基本特点：

1、具有低转速大扭矩的输出特性；

2、制动力矩大；

3、结构简单；

4、马达启动和制动的可控性非常好；

5、转动声音非常小，几乎无声。

Canon环形USM除具备上述基本特点外，自身的特点：

6、高效率，低功耗；

7、环形的马达可以与镜身完美地结合；

8、低转速，特别适合镜头的AF驱动；

9、转动速度可以在0.2rpm ~ 80rpm范围内任意控制；

10、可以实现灵敏度可调的电子MF；

11、工作环境温度是：-30℃ ~ +60℃。

Canon曾经公布过的三种规格的环形USM：

现在基本使用的是USM-M1和USM-L1，USM-L2已经不再使用。