Устройство для управления вибродвигателем

 

i ц 76969!

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.10.78 (21) 2672402/24-25 (51) M. Кл.з

Н 02N 11/00 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (53) УДК 534.232 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А.-В. А. Буда и В. В. Жаляускас (71) Заявитель Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВИБРОДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для питания пьезоэлектрических и магнитострикционных преобразователей вибродвигателей.

Известен пьезоэлектрический преобразователь, содержащий магнитострикционный резонатор, с которым сопряжена обмотка индуктивности, которая, в свою очередь, через согласующий трансформатор, предварительный усилитель; амплитудный ограничитель, полосовой фильтр, фазовращатель и усилитель мощности подсоединена к пьезокерамическому элементу, сопряженному с магнитостриктором (1).

Из-за длительных переходных процессов в электрических цепях при включении-выключении, такое устройство нельзя использовать для управления питанием, например, при шаговом режиме работы.

Известно устройство для управления вибродвигателем (2), содержащее блок управления, транзистор, диодный мост, в диагональ которого включен пьезокерамический преобразователь последовательно со вторичной обмоткой согласующего трансформатора и первичной обмоткой трансформатора обратной связи, и цепь положительной обратной связи, состоящую из вторичной обмотки трансформатора обратной связи, фазовращателя с ограничителем, резонансного усилителя, усилителя мощности и первичной обмотки согласующего трансформатора.

5 Недостаток этого устройства состоит в том, что переходной процесс механических колебаний пьезокерамического преобразователя при отклонении питания ограничивает его быстродействие в шаговом режи10 ме работы.

Целью изобретения является повышение быстродействия в шаговом режиме работы вибродвигателя.

Поставленная цель достигается тем, что

15 в устройстве для управления впбродвигателем, содержащем блок управ. пения, транзистор, диодный мост, в диагональ которого включен пьезокерамический преобразователь последовательно со вторичной обмоткой согласующего трансформатора и первичной обмоткой трансформатора обратной связи, и цепь положительной обратной связи, состоящую из вторичной обмотки трансформатора обратной связи. фазовращателя с ограничителем, резонансного усилителя, усилителя мощности и первичной обмотки согласующего трансформатора, устройство содержит дополнительно инвертор, второй транзистор н второй диод30 ный мост, при этом, пнвертор включен ме769691

Оэфф—

Ол

2 О

30

60 жду точкой соединения базы первого транзистора и выхода блока управления и базой второго транзистора, коллектор последнего подключен к диагонали второго диодного моста, а вторая диагональ моста подсоединена к обкладкам преобразователя.

На чертеже представлена схема устройства.

Вторичная обмотка трансформатора 1 обратной: связи через последовательно соединенные фазовращатель с ограничителем

2, резонансный усилитель 3 и усилитель 4 мощности подключена к согласующему трансформатору 5, во вторичной обмотке которого последовательно включены первичная обмотка трансформатора обратной связи, пьезокерамический преобразовател ь

6, упруго сопряженный с ротором 7, и одна диагональ диодного моста 8, вторая диагональ которого подключена к коллектору транзистора 9. Блок управления 10 подсоединен к базе транзистора и через инвертор 11 — к базе транзистора 12, коллектор которого подключен к одной диагонали диодного моста 13, а вторая диагональ его подсоединена к пьезокерамическому преобразователю.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства сигнал с выхода усилителя 4 мощности через согласующий трансформатор 5 подается к последовательно соединенным первичной обмотке трансформатора 1 обратной связи, пьезокерамическому преобразователю с (ПКП) и одной диагонали открытого диодного моста 8. При частоте сигнала питания, соответствующей резонансной частоте механических колебаний ЛКП 6, импеданс его является наибольшим и через него протекает наибольший ток. Сигнал обратной связи через трансформатор 1. и фазовращатель с ограничителем 2 подается к резонансному усилителю 3, настроенному на резонансную частоту ПКП 6. Сигнал с резонансного усилителя 3 через усилитель мощности 4 и согласующий трансформатор 5 подается к ПКП 7. Таким образом возбуждаются электрические колебания с частотой, соответствующей резонансной частоте

ПКП 6. Пьезокерамический преобразователь 6 упруго сопряжен с ротором 7 вибродвигателя, которому из-за сил сухого трения сообщается момент вращения.

В шаговом режиме работы вибродвигателя сигнал с блока управления 10 закрывает или открывает транзистор 9, тем самым закрывая или открывая ток во вторичной обмотке согласующего трансформатора 5 при помощи диодного моста 8. Так как ПКП 6 питается от источников с малым импедансом, его эффективная добротность Q,.„4,ô выражается следующим образом: где со — резонансная частота ПКП, L — его индуктивность, R — параллельное соединение пмпеданса источника питания, сопротивления внутренних потерь ПКП и сопротивления механической нагрузки со стороны ротора 7.

При отключении источника питания добротность ПКП возрастает и в нем возбуждаются свободные затухающие колебания, которые увеличивают время переходного процесса остановки ротора 7, снижающие быстродействие работы вибродвпгателя в шаговом режиме.

Сигнал с выхода блока управления 10, закрывающий транзистор 9 через инвертор

11 открывает транзистор 12, который через диодный мост 13 закорачивает обкладки

ПКП 6. Таким образом закорачивается резистор R, что эффективно демпфирует свободные колебания ПКП 6. Этим уменьшается время остановки ротора 7 вибродвигателя, что способствует повышению быстродействия его работы. При включении вращения ротора диодный ключ 8 открывается, а диодный ключ 13 закрывается.

Формула изобретения

Устройство для управления вибродвигателем, содержащее блок управления, транзистор, диодный мост, в диагональ которого включен пьезокерамический преобразователь последовательно со вторичной обмоткой согласующего трансформатора и первичной обмоткой трансформатора обратной связи, и цепь положительной обратно связи, состоящую из вторичной обмотки трансформатора обратной связи, фазовращателя с ограничителем, резонансного усилителя, усилителя мощности и первичной обмотки согласующего трансформатора, отл ич а ющееся тем, что, с целью повышения быстродействия в шаговом режиме работы двигателя, устройство содержит дополнительно инвертор, второй транзистор и второй диодный мост, при этом инвертор включен между точкой соединения базы первого транзистора и выхода блока управления и базой второго транзистора, коллектор последнего подключен к диагонали второго диодного моста, а вторая диагональ моста подсоединена к обкладкам преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Хо 3474267, кл. 310 — 8.1, опублик. 1970.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Хе 2574736, от 23.01.78 кл. Н 011 41/10 (и рототпп) .

769691

Составитель Б. Баев

Техред В. Серякова

Редактор А. Авдейчик

Корректор Л. Орлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 225!13 Изд. Ма 525 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5