Прецизионный пьезоэлектрический привод

 

Использование: в качестве прецизионного пьезоэлектрического привода в различных приборах и устройствах, в частности в магнитофонах, компактдисках и тому подобное . Сущность: содержит пьезоэлектрический двигатель и схему его управления, включающую задающий генератор, четный делитель частоты задающего генератора, усилитель мощности. Введение четного делителя частоты увеличивает стабильность движения и надежность в работе прецизионного пьезоэлектрического привода, уменьшая массы и габариты. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 Р 5/00, 5/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4927403/07 (22) 12.03.91 (46) 23,04.93. Бюл. N 15 (71) Киевское научно-техническое кооперативное предприятие "Квант" (72) В. С. Вишневский, А,А. Курил ко, Д,В,Вишневский и Д.A,Màòaèé÷óê . (56) Лавриненко В.В., Карташев И.А„Вишневский В.С. Пьезоэлектрические двигатели. — M. Энергия, 1980, с, 64, рис. 366.

Авторское свидетельство СССР

N. 1769334, кл. Н 02 P 5/06, 1989.

Изобретение предназначено для применения в качестве прецизионного пьезоэ-, лектрического привода в различн.ых приборах и устройствах, в частности в магнитофонах, приводах компактдисков и тому подобное.

Целью изобретения является увеличение стабильности движения и надежности работы прецизионного и ьезоэлектрического привода, уменьшение веса и габаритов.

На фиг. 1 показана электрическая схема прецизионного пьезоэлектрического привода; на фиг. 2 — один из вариантов ее реализации.

Предлагаемый прецизионный пьезоэлектрический привод содержит пьезоэлектрический двигатель 1 и схему управления, содержащую: задающий генератор 2, четный делитель частоты 3, усилитель мощности 4, датчик частоты вращения, выполненный в виде намагниченного диска

„„5U„„1810976 А1 (54) ПРЕЦИЗИОННЫЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД (57) Использование: в качестве прецизионного пьезоэлектрического привода в различных приборах и устройствах, в частности в магнитофонах, компактдисках и тому подобное. Сущность: содержит пьезоэлектрический двигатель и схему его управления, включающую задающий генератор, четный делитель частоты задающего генератора, усилитель мощности. Введение четного делителя частоты увеличивает стабильность движения и надежность в работе прецизионного пьезоэлектрического привода, уменьшая массы и габариты. 2 ил.

5, сопряженного с ротором 6 и магнитной головки 7, усилитель сигнала управления 8, частотный детектор 9, выполненный по схе- д ме генератора пилы. Резистивный сумматор

10 и варикап 11 (на фиг. 1 не показан).

Привод работает следующим об разом.

При включении питания задающий генератор 2 начинает генерировать удвоен- О ную резонансную частоту двигателя, четный 4 делитель частоты 3 делит ее на 2 и подает (. Ь резонансную частоту на усилитель .мощности 4, который питает двигатель 1. Датчик частоты вращения выдает сигнал, частота которого пропорциональна частоте вращения двигателя. Этот сигнал снимается с магнитной головки 7 и подается на усилитель сигнала управления о и далее на частотныи детектор 9. Частотный детектор вырабатывает постоянное напряжение обратно пропорциональное частоте вращения двигателя. Это напряжение подается на ре1810976 зистканый сумматор 10 и далее на варикап

11, По мере разгона двигателя напряжение на варикапе изменяется так, что частота задающего генератора смещается от резонансной частоты вниз до рабочей точки, где наступает баланс всей системы, В этой точке система находится в устойчивом состоянии и при воздействии дестабилизирующих факторов она стремится поддерживать частоту вращения соответствующую рабочей точке.

Рассмотренная система представляет собой классическую схему статического регулирования, широко применяемую в автоматике, Одним из наиболее чувствительных элементов схемы по отношению к помехам является задающий генератор 1, т.е. любое произвольное изменение его частоты под действием помехи приводит к дестабилизации работы двигателя и системы в целом, Однако, т.к. в предлагаемом приводе между задающим генератором 1 с усилителем мощности 4 включен четный делитель частоты 3, то частота задающего генератора в 2 раза выше рабочей частоты двигателя и частоты электромагнитного поля помехи излучаемого двигателем и усилителем мощности. В то же время, поскольку делитель частоты симметрирует форму напряжения, т,е. выравнивает длительность полупериодов, то в спектре напряжения подающегося на усилитель мощности и на двигатель отсутствуют четные гармоники, Это значит, что в предлагаемом приводе существует абсолютная развязка между задающим генератором и силовыми полями .усилителя мощности и двигателя. Это устраняет возможность системы и дестабилизацию скорости как это происходит в прототипе, Рассматриваемая схема является одним из вариантов предлагаемого устройства, так частота генератора может выбираться в 2, 4, 6, 8 и т.д, раз выше частоты возбуждения двигателя при этом делитель должен делить частоту на 2, 4, 6, 8 и т.д, В схеме авторегулирования может присутствовать интегратор, что превратит ее в систему-астатического регулирования. Кро10 ме того, в некоторых случаях, если требуется стабильность мгновенной частоты вращения и нет необходимости стабилизировать среднюю частоту, то цепи обратной связи могут вообще отсутствовать.

Результаты практической реализации предлагаемого привода показали, что нестабильность частоты вращения его может быть доведена до 0,01% в диапазоне частот механических возмущений 0 — 50 Гц, Это

20 позволяет расширить область применения пьезоэлектрических приводов, используя их в различных прецизионных магнитофонах в качестве прямых ведущих приводов магнит-. ной ленты. Кроме того в два раза уменьшаются габариты привода и увеличивается надежность его работы.

Формула изобретения

Прецизионный пьезоэлектрический

З0 привод, содержащий пьезоэлектрический двигатель и схему уп равления, включающую задающий генератор и усилитель мощности, подключенный к выходу пьезоэлектрического двигателя, отличающийся тем, З5 что, с целью увеличения стабильности движения и надежности в работе, привод снабжен четным делителем частоты задающего: генератора, включенным между выходом задающего генератора и входом усилителя

40 мощности.

1810976

Составитель В.Вишневский

Техред M.Mîðãåíòàë . Корректор М.Самборская

Редактор Т.Иванова

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

Заказ 1450 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5