Устройство для управления вибродвигателем

 

. 1 елй

OflHCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i) 764016 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21. 11. 78 (21)2685753/18-25 (511М. Кл.з с присоединением заявки НоН 01 L 41/08

Н 02 Н 11/00 (53) УДК 537. 228. 1 (088.8) Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 150980 Бюллетень Мо 34

Дата опубликования описания 150980 (72) Авторы изобретения

A. — B.A.Áóäà,A.È.Азовцев,В.В.Жаляускас,К.М.РагуЛьскис, Н.T.×åðåøíåâ и В.И.Шохин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ВИ БРОДВИ ГАТЕЛ ЕМ

Изобретение относится к приборостроению, к устройствам питания и управления пьезоэлектрических н магнитострикционных вибродвигателей.

Известно устройство для питания пьезоэлектрического вибродвигателя, содержащее блок управления через генератор переменного напряжения и усилитель мощности, подсоединенный к пьезокерамическому преобразователю, сопряженному с ротором вибродвигателя, формирователь импульсов, подключенный к диодному ключу, выход которого подключен к конденсатору, схемы

И-HE и усилитель, причем устройство снабжено T-триггерами, инверторами, . вентилями, блоками опорных напряжений буферным усилителем, опорным генератором, генератором линейно-нарастающего напряжения и счетным триггером, прямой выход которого подключен параллельно к первой и второй схемам И-НЕ и формирователям импульсов максимальной и минимальной длительности, выхс— ды формирователей через инверторы под соединены ко вторым входам первой и второй схем И-НЕ и прямо к третьей и четвертой схемам И-НЕ, ко вторым входам которых подключен инверсный выход счетного триггера, подсоединен-ЗО ный также к генератору линейно-нарастающего напряжения, который прямо подключен к диодному ключу и через опорный генератор — к формирователю импульсов, причем выходы схем И-НЕ соответственно подсоединены ко входам установки нуля и единицы двух Т-триггеров, выходы Т-триггеров прямо подключены к первому и второму вентилям блока управления, а через инверторы к третьему вентилю, третий вход кото рого через буферный усилитель подключен к точке соединения конденсатора и диодного ключа, а ко вторым входам первого и второго вентилей подсоединены блбки. опорных напряжений f1/

Недостатки этого устройства: слоЖность электрической схемы, ограниченность частотного диапазона регулировки скорости и малый КПД.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для управления пьезоэлек-. трическим вибродвигателем, содержащехт злок управления, диодный мост, транзистор, трансформатор положительной обратной связи, согласующий трансформатор, в цепь первичной обмотки которого последовательно включены вторичная обмотка трансформатора по7б4016 ложительной обратной связи, фаэовращатель с ограничителем, резонансный усилитель мощности, а в цепь вторич. ной обмотки — первичная обмотка трансформатора положительной обратной связи, пьеэокерамический преобразователь, сопряженный с ротором, одна диагональ диодного моста, другая диагональ которого подсоединена к коллектору транзистора (2), 0днако в этом устройстве при изме нении момента внешней нагрузки ротора создаются колебания его угловой скорости.

Цель изобретения — уменьшение колебаний угловой скорости при изменении внешней нагрузки и расширение частотного диапазона компенсации при различных скоростях вращения ротора.

Это достигается тем, что в устройство предлагаемой конструкции введены датчик скорости, усилитель, частот- 20 ный дискриминатор, делитель напряжения и сумматор, один вход которого через делитель напряжения подсоединен к блоку управления, а другой вход через последовательно соединенные 25 частотный дискриминатор и усилитель —, к датчику скорости, выход сумматора подключен к базе транзиотора.

На чертеже представлена схема устройства. 30

Вторичная обмотка трансформатора положительной обратной связи 1 последовательно соединена с фаэовращателем с ограничителем 2, резонансным усилителем 3, усилителем мощности 4 и первичной обмоткой согласующего трансформатора 5. Во вторичной цепи согласующего трансформатора 5 включены одна диагональ диодного моста б, пьеэокерамический преобразователь 7, сопряженный с ротором 8, и первичная 40 обмотка трансформатора положительной обратной связи 1. Вторая диагональ диодного моста б соединена с коллектором транзистора 9. К базе транзистора подсоединен выход сумматора 10, к одному входу которого через делитель напряжения 11 подключен блок управления 12, а к другому входу через частотный дискриминатор 13 и усилитель 14 — датчик скорости 15 вращения ротора 8.

Устройство работает следующим образом. Сигнал с усилителя мощности 4 через согласующий трансформатор 5 подается в цепь питания пьезокерамического преобразователя 7, который совершает механические колебания и при взаимодействии с ротором 8 сооб. щает ему момент вращения.

На частоте резонанса преобразователь 7: имеет минимальный импеданс, 40 и во вторичной цепи согласующего трансформатора 5 протекает наибольший ток. Сигнал .с вторичной обмотки трансформатора положительной обрат<ой связи 1 через фазовращатель с

4 ограничителем 2 и резонансный усили. тель 3, в котором выделяется основная гармоника сигнала питания, подается ко входу усилителя мощности 4.

Таким образом возбуждаются автоколебания, частота которых автоматически подстраивается резонансной частоте пьезокерамического преобраэовате ля 7.

Сигнал, частота которого пропорциональна угловой скорости вращения ротора 8 с датчика скорости 15 через усилитель 14 подается к частотному дискриминатору 13, в котором выделяется сигнал погрешности угловой скорости вращения ротора 8. Сигнал погрешности с дискриминатора 13 поступает к одному входу сумматора 10, к другому его входу подается постоянное напряжение с делителя напряжения

11. Сигнал с выхода сумматора 10 подается к базе транзистора 9 и управляет сопротивлением перехода коллектор-эммитер, а тем самым и напряжением питания пьезокерамического преобразователя 7. При этом изменяется амплитуда механических колебаний преобразователя и компенсируются колебания угловой скорости ротора.

Блок управления 12 переключает делитель напряжения 11 при изменении средней скорости вращения ротора 8.

Таким образом, при изменении момента внешней нагрузки стабильность угловой скорости по сравнению с про- тотипом повышается, а колебания угловой скорости ротора уменьшаются в 3-4 раза. Так как диодный мост б и транзистор 9, при помощи которых управляется амплитуда питания пьезокерамического преобразователя 7, практически безынерционные элементы,. частотный диапазон компенсации колебаний угловой скорости ограничивает частота датчика скорости. При сравнении с известными аналогами частотный диапазон компенсации расширяется в

2-3 раза.

Формула изобретения

Устройство для управления вибродвигателем, содержащее блок управления, диодный мост, транзистор, трансформатор положительной обратной связи, согласующий трансформатор, в цепь первичной обмотки которого последовательно включены вторичная обмотка трансформатора положительной обратной связи, фаэовращатель с ограничителем, резонансный усилитель, усилитель мощности, а в цепь вторичной обмотки . — первичная обмотка трансформатора положительной обрат= ной связи, пьезокерамический преобразователь, сопряженный с ротором, и одна диагональ диодного моста, другая диагональ которого подсоединена к коллектору транзистора о т л и—

764016

Составитель Т.Щукина

Редактор Г,Нечаева ТехредН.Ковалева., Корректор И.Муска

Заказ 6295/46 Тираж 844 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4 ч а ю щ е е с я тем, что, с цельь уменьшения колебаний угловой скорости при изменении внешней нагрузки и расширения частотного диаПазона компенсации при различных скоростях вращения ротора, в него введены датчик 5 скорости, усилитель, частотный диск6и минатор, делитель напряжения и сум" .матор, один вход которого через делитель напряжения подсоединен к блоку управления, а другой вход через )g последовательно соединенные частот- ный дискриминатор и усилитель — к датчику скорости, выход сумматора подключен к базе транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство по заявке 9 2563126/18-10, кл. В 06 В 1/06, 1978.

2 ° Авторское свидетельство по заявке Р 2574736/18-25, кл. H 01 L 41/101 H 02 N 11/00, 1978.