Устройство для питания пьезопреобразо-вателя вибродвигателя

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Аве ОЛЕСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ

<„,851564 (61) Дополнительное к авт, свид-ву—

{22) Заявлено 2910.79 (21) 2834668/18-25 с присоединением заявки М— зим. к.

Н 01 Ь 41/08

Н 02 N 11/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 300<81, Бюллетень М28

Дата опубликования описания 300781 (53) УДК 537 228 1 (088. 8) (72) Автор изобретения

А.-В.A.Áóäà

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Скечкуса (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

ВИБРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в маломощных исполнительных механизмах.

Известно устройство для управления пьезоэлектрическим вибродвигателем, содержащее трансформатор положительной обратной связи, фазовращатель с ограничителем, усилитель мощности и согласующий трансформатор, сопряженный с пьезопреобразователем, причем оно снабжено блоком управления, транзистором и диодным мостом. Первичная обмотка трансформатора положительной обратной связи включена в цепь вторичной обмотки согласующего трансформатора последовательно с пьезопреобразователем и одной диагональю диодного моста, другая диагональ диодного моста подсоединена к коллектору транзистора, база которого подключена к выходу блока управления, а между фаэовращателем и ограничителем и входом усилителя мощности включен резонансный . усилитель fl) .

Недостаток известного устройства состоит в том, что при изменении момента внешней нагрузки ротора меняется его угловая скорость и поэтому стабильность его угловой скорости является относительно низкой.

Известно также устройство для питания пьезопреобразователя вибродвигателя, содержащее автогенератор, выход которого подключен к первичной обмотке согласующего трансФорматора, вторичная обмотка которого со10 единена с питающими электродами пьезопреобразователя и резистором цепи обратной связи, содержащей также электроды обратной связи пьеэопреобраэователя, два диода и транэистор. Причем оно снабжено последова1 тельно соединенными амплитудным детектором и фильтром, включенным между входом блока управления и точкой соединения цепи обратной связи, резистора и пьезопреобразователя (2).

Недостатком известного устройства является ограниченный частотный диапазон компенсации колебаний угловой скорости ротора иэ-эа интегрирования сигнала в фильтре нижних частот.

Кроме того, электрическая схема устройства является относительно сложной.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона компенсации коле30 баний угловой скорости ротора при

851564 изменении нагрузки и упрощение электрической схемы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для питания пьезопреобразователя вибродвигателя, со.держащее автогенератор, выход когорого подключен к первичной обмотке согласующего трансформатора, вторичная обмотка которого непосредственно соединена с питающими электродами пьезопреобразователя и резистором цепи обратной связи, содержащей так- lO же электро @я обратной связи пьезопреобразователя, два диода и транзистор, в цепь обратной связи дополнительно включен второй транзистор СО р-и переходов, 15 . противоположной структуре р-и переходов первого тран зистора, причем электрод обратной связи пьезонреобразователя через два параллельно и противоположно соединенных диода подсоединен к коллекторам двух транзисторов, базы которых подключены к точке соединения резистора обратной связи и питающего электрода пьеэопреобразователя.

На чертеже представлена схема предлагаемого вибродвигателя.

Выход автогенератора 1 через согласующий трансформатор 2 подсоединен к питающим электродам 2 пьезопреобразователя (ПП) 4, упругосопря- 36 женного с ротором 5 вибродвигателя (ВД) . Электроды 6 обратной связи, идентичные обкладкам 3, через диоды 7 и

8 подключены к коллекторам транзисторов 9 и 10 с противоположной струк" 35 турой р-и переходов ° Базы транзисторов 9 и 10 подсоединены к точке соединения Резистора 11 обратной связи, обкладки 3 ПП 4 и выхода обрат,ной связи автогенератора 1. 40

Вибродвигатель работает следующим образом.

При.включении питания сигнал с автогенератора 1 через согласующий трансформатор 2 подается к обкладкам 3 Iltl 4, который совершает про- 4> дольные колебания, При взаимодействии ПП 4 с ротором 5 иэ-эа сил сухого трения. последнему сообщается момент вращения и он вращается с определенной угловой скоростьюЮ . При час-Я тоте механического резонанса ПП 4 его внутренний импеданс имеет наименьшее значение и через него проте-. кает наибольший ток. Сигнал с резистора 11, включенного последовательно 5$ с обкладками 3 ПП 4, поступает„в цепь положительной обратной связи автогенератора 1 и тем самым обеспечивает автоматическую подстройку его частоты. Механическая мощность РМ ® на валу ротора 4 будет равна Р„= )М (1) где М вЂ” момент вращения, При постоянной мощности ВД изменение момента нагрузки вызывает изменение угловой скорости ротора.

Со стороны ротора 5 ПП 4 нагружен механическим сопротивлением R н

I (2)

Ы Р где R — - радиус ротора 5.

Иэ формулы (2) видно, что изменение нагрузки И ротора вызывает изменение механического сопротивления нагрузки ПП 4 со стороны ротора 5.

Сигнал с резистора 11 поступает также к базам транзисторов 9 и 10 ° Отрицательный полупериод высокочастотного сигнала с резистора ll открывает транзистор 9, а положительные полупериоды — транзистор 10. Таким образом, во время каждого полупериода колебаний сигнала питания обкладки б ПН 4 шунтируются сопротивлением последовательно соединенных диодов

7 и 8 и переходов коллектор-эмиттер транзисторов 9 и 10 соответственно.

Добротность пьеэопреобраэователя выражается следующей формулой (3) где L - эквивалентная индуктивность|

R - сопротивление параллельно соединенных сопротивления перехода коллектор-эмнттер транзистора с диодом, механического сопротивления и внутреннего сопротивления ПП.

Нагрузку сектора 3 с одной стороны составляет ротор 5 с другой стороны - сектор 6. При, например, увеличении нагрузки ротора 5 сопротивление сектора 3 увеличивается, ток через него уменьшается и амплитуда высокочастотного сигнала на резисторе 11 уменьшается, тем самым прикрываются транзисторы 9 и 10, сопротивление переходов коллекторэмиттер увеличивается и добротность сектора 6 увеличивается. Увеличение добротности сектора 6 увеличивает; сопротивление нагрузки сектора 3 и его добротность возрастает, а тем самым возрастает амплитуда его механических колебаний, компенсирующих изменения угловой скорости ротора 5, при изменении нагрузки. Порог открытия транзисторов подбирается величиной резистора.

Экспериментальные исследования макета вибродвигателя показывают, что частотный диапазон компенсации колебаний угловой: скорости ротора при изменении нагрузки расширяется

1,5-2 раза, причем электрическая схема питания вибродвигателя упрощена на 15-20%, Формула изобретения

Устройство для питания пьеэопреобраэователя вибродэигателя, содер851564

Составитель Т.Щукина

Редактор Ю.Ковач Техред М. Голинка Корректор Н. Степ

Заказ 6375/77 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государствеиного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 жащее автогенератор, выход которого подключен к первой обмотке согласующего трансформатора, вторичная обмотка которого последовательно сос.— динена с питающими электродами пьезопреобразователя и резистором цепи обратной связи, содержащей также электроды обратной связи . пьезопреобразователя, два диода и транзистор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения частотного диапазона компенсации колебаний угловой скорости ротора при изменении нагрузки и упрощения электрической схемы, в цепь обратной связи включен второй транзистор со структурой р-и переходов, противоположной структуре р-и переходов первого транзистора, причем электрод обратной связи пьезопреобразователя через два параллельно и противоположно соединенных диода подсоединены к коллекторам двух транзисторов, базы которых подключены к точке соединения резистора обратной связи и питающего электрода пьезопреобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 646394, кл. Н 01 Ь 41/08,. 1977.

2. Авторское свидетельство ГССР по заявке 9 2632871/18-25, кл. Н 01 Ь 41/08, 1979,

Устройство для питания пьезопреобразо-вателя вибродвигателя Устройство для питания пьезопреобразо-вателя вибродвигателя Устройство для питания пьезопреобразо-вателя вибродвигателя 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к механизмам, предназначенным для преобразования радиального перемещения пьезокерамики в линейное перемещение подвижного элемента, и может использоваться в исполнительных органах автоматических устройств
Наверх