Пьезоэлектрический привод гибкого магнитного диска

 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано как привод носителя информации, в частности гибкого магнитного диска. Целью изобретения является повышение надежности и точности работы при уменьшении габаритов и потребляемой энергии. Пьезоэлектрический привод гибкого магнитного диска собран на основании накопителя на гибком магнитном диске. При подаче электрических колебаний в пьезоэлектрическом возбудителе 5 возникают радиальные ультразвуковые механические колебания. Сопряженные с ротором 3 толкатели 7 приводят его во вращение. Нанесение спирали на торцовую поверхность, использование пьезотрансформатора, образованного электродами 6, 8, 10 для питания емкостного преобразователя, согласования силовой схемы и схемы управления ведет к упрощению конструкции привода. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1582201 (51)5 G 11 В 25/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

ЬР

b3

СР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ . ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4205440/24-10 (22) 04.03.87 (46) 30.07.90. Бюл. Х - 28 (7!) Киевский научно-исследовательскии и конструкторский институт периферийного оборудования (72) А.П.Шуляренко, В.И.Черный и А.В.Чертков (53) 681.84.083 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1089618, кл. С 11 В 15/40, 1982. (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД ГИБКО—

ГО МАГНИТНОГО ДИСКА (57) Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано как привод носителя информации, в частности гибкого магнитного диска °

Целью изобретения является повьппение надежности и точности работы при уменыпении габаритов и потребляемой энергии, Пьезоэлектрический привод гибкого магнитного диска собран на основании накопителя на гибком магнитном диске. При подаче электрических колебаний в пьезоэлектрическом возбудителе 5 возникают радиальные ультразвуковые механические колебания. Сопряженные с ротором 3 толкателн 7 приводит его во вращение.Нанесение спирали на торцовую поверхность, использование пьезотрансформатора, образованного электродами

6, 8, 10 для питания емкостного преобраз ов ателя, сог ла сов ание силовой схемы и схемы управления ведет к упрощению конструкции привода. 2 ил, 1582201

Изобретение относится к приборостроению, н частности к приводам носителей информации, и может быть использовано в качестве привода гибкого магнитного диска, Цель изобретения — повышение надежности и точности работы привода при уменьшении его габаритов и потребляемой энергии. 10

На фиг.1 изображена конструктивная схема предлагаемого привода; на фиг.2 — ппоская спираль пьезокерамического возбудителя, вид снизу.

Привод содержит корпус 1, подшипники 2, ротор 3, изоляционный элемент

4, пьезокерамический возбудитель 5, электрод 6, толкатели 7, электрод 8 возбуждения, выполненный в ниде спи— рали, спираль 9 на роторе 3, спираль

10 нторого электрода пьезокерамического возбудителя 5, частотный детектор 11, источник 12 постоянного напряжения, источник 13 высокочастотного напряжения и шину 14 нулевого lo 25 тенциала.

Привод работает следующим образом.

При включении источника 13 высокочастотного напряжения, вырабатываемые им электрические колебания резонансной частоты пьезокерамического возбудителя 5 в виде кольца, закрепленного через изоляционный элемент 4 в корпусе 1, подводимые к электроду 8, возбуждения и электроду 6, вызывают в пьезокерамическом возбудителе радиальные ультразвуковые механические колебания, распространяющиеся в толкателях 7 в направлении ротора 3. рзаимодействуя с боковой рабочей по- 40 нерхностью ротора, толкатели 7 приводят его во вращение н подшипниках 2.

Совместно с ротором 3 нращается и жестко связанная с ним спираль 9.

Электрод 6 пьезокерамического возбу- 45 дителя выполнен сплошным, а другой электрод пьезокерамического возбудигеля выполнен в форме двух плоских спиралей 8 и 10, представляющих собой регулярные структуры в виде кольца (спираль 10 может быть выполнена из двух секторов), единичный периодически понторяющийся фрагмент которых выполнен в форме меандра, его можно выполнить также в форме гребенки ли— бо двух гребенок с общим основанием, причем это позволит частотному де-. тектору 11 получать дополнительную информацию о биениях ротора, что может использоваться при юстировке принода гибкого магнитного диска накопителя.

Спираль 9 замкнутой формы на роторе 3 может быть выполнена непосредственно на основании металлического ротора с приданием формы фрагментам обработкой резанием или литьем, либо закрепленным на роторе 3 диском из стеклотекстолита, на котором спираль нанесена фотохимическим способом.

Спираль 10 замкнутой формы сфор мирована путем разделения, электрода нозбудителя (травлением). Спираль 10 сопрягается со спиралью 9 при сборке параллельно через воздушный зазор так, что имеется совмещение фрагментов спиралей. Спирали 9 и 10 при совмещении образуют конденсатор.

Пьезокерамйческий возбудитель вследствие разделения одного из его электродов на дне секции (спирали)

8 и 10 представляет собой пьезоэлект-. рический трансформатор с ьыходным электродом спиралью 1 0. Подведение переменного напряжения резонансной частоты к его входу (электроды 6 и 8) приводит н результате трансформации напряжения к поянленню переменного электрического напряжения на его выходном электроде — спирали 10. Коэффициент трансформации этого пьезо— трансформатора н значительной мере зависит от емкости его нагрузки,каковой является емкость конденсатора, образованного выходным электродом в в виде спирали 10 и спиралью 9 ротора 3, которая соединена с шиной нулевого потенциала.

При вращении ротора происходит изменение перекрытия единичных фрагментов двух спиралей 9 и 10 и периодическое их совмещение, что приводит к изменению во времени емкости конденсатора, образованного этими спиралями от минимальной (С, ) до мак-.

М1 .Н симальной (С ) величины. С, я и м кс

Смак зависяг оТ площади перекрытия спиралей 9 и 1 0 в момент их полного несон— мещения и совмещения соответственно, а также диэлектри еских характеристик за— вора между спиралями. Изменение физической величины емкости происходит ио гармоническому закону с частотой,прямо пропорциональной частоте вращения ротора 3.

Модуляция величины емкости нагрузки пьезотрансформатора,образованl582201 тотного напряжения и амплитуда его выходного напряжения будет препятствовать изменению частоты вращения ротора.

Таким образом, пьезоэлектрический привод снабжен контуром управления, содержащим спираль 9, спираль 10, частотный детектор 11, источник 12 постоянного напряжения, источник )3 высокочастотного напряжения и элект35

40 ного электродами 6,8 и 10 пьезокерамического возбудителя 5, вызывает периодическое изменение коэффициента трансформации, а следовательно,амплитудную модуляцию выходного напряжения, снимаемого с электрода — спира— ли 10.

Частота огибающей этого сигнала пропорциональна частоте вращения ротора.

Со спирали 10 этот сигнал поступает на вход частотного детектора 1!, с выхода которого снимается постоянное напряжение, пропорциональное частоте огибающей входного амплитудно модулированного сигнала, а следовательно, частоте вращения ротора. Этот сигнал поступает на вход управляемого источника 12 постоянного напряже- 20 ния, от которого питается источник

13 высокочастотного напряжения.

При изменении частоты вращения ротора под действием дестабилизирующих факторов частота огибающей амплитуд- 25 но модулированного сигнала, снимаемого со спирали 10 также изменяется, что приводит к изменению уровня напряжения на выходе частотного детектора ll входе источника 12 пос- . 3г тоянного напряжения и его выходе та— ким образом, что изменяется напряжение питания источника 13 высокочасроды 6 и 8 пьезокерамического возбудителя 5. Контур управления обеспечи— вает регулирование частоты вращения ротора 3 и стабилизацию частоты его вращения в необходимых пределах. формулаизобретения

Пьезоэлектрический привод гибкого магнитного диска, содержащий корпус с установленными в нем и кинематически связанными между собой ротором с плоской спиралью на торцовой поверхности и пьезокерамическим возбудителем, соединенным с корпусом через изоляционный элемент и имеющим электрод возбуждения, последовательно соединенные частотный детектор, источник постоянного напряжения и источник высокочастотного напряже— ния, выход которого соединен с электродом возбуждения, а также шину нулевого потенциала, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и точности работы привода при уменьшении его габаритов и потребляемой энергии, пьезокерамический возбудитель выполнен в форме кольца, охватывающего ротор, установленного с зазором относительно плоской спирали ротора и снабженного сплошным электродом, расположенным на одном торце пьезокерамического возбудителя и соединенным с шиной нулевого потенциала, и двумя соосными кольцевыми электродами на другом торце, один.из которых является управляющим, а другой идентичен спирали ротора, располо хен через зазор напротив этой спирали соосно с ней и соединен с входом частотного детектора.

1582201

Фиг. 2

Составитель С.Ильчук

Техред Л.Олийльпс

Редактор A.Ðåâèí

Корректор Н.Король

Заказ 2090

Тираж 482

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101