Пьезоэлектрический двигатель
Владельцы патента RU 2286002:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" (RU)
Двигатель предназначен для использования в электротехнике, например в устройствах привода самописцев и ленточных механизмов магнитных носителей информации. Двигатель содержит пьезоэлементы в виде биморфных пластин и подвижный узел в виде храпового механизма; пластины расположены радиально, одни концы пластин закреплены неподвижно на основании, свободные концы пластин охвачены пасиком, связывающим их с храповым механизмом, причем плоскость расположения пластин перпендикулярна оси вращения храпового механизма. Изобретение обеспечивает повышение КПД за счет увеличения момента вращения. 2 ил.
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах привода самописцев и ленточных механизмов магнитных носителей информации.
Наиболее близким к изобретению является синхронный пьезоэлектрический двигатель, содержащий пьезоэлементы в виде биморфных пластин и подвижный узел (SU 430459 А, кл. Н 01 L 41/08, опубл. 30.05.1974).
Недостатком указанного двигателя является невысокий момент вращения, обеспечиваемый двигателем.
Задача изобретения - увеличение момента вращения двигателя.
Поставленная задача решается за счет того, что в пьезоэлектрическом двигателе, содержащем пьезоэлементы в виде биморфных пластин и подвижный узел, последний выполнен в виде храпового механизма, а биморфные пластины одним концом закреплены неподвижно на основании и расположены радиально в одной плоскости, свободные концы биморфных пластин охвачены пасиком, связывающим их с храповым механизмом, причем плоскость расположения пластин перпендикулярна оси вращения храпового механизма.
На фиг.1 схематично изображен пьезоэлектрический двигатель, а на фиг.2 - его разрез по А-А.
Двигатель содержит биморфные пьезоэлементы 1, склеенные резиной 2, выходной вал 3, храповый механизм 4, пасик 5.
Двигатель работает следующим образом.
При подаче переменного напряжения на биморфные пьезоэлементы 1 последние изгибаются и их подвижные концы совершают колебательные движения с частотой подаваемого напряжения. Пасик, охватывающий эти подвижные концы, начинает также совершать колебательные движения, которые передаются храповому механизму, преобразующему колебательные движения во вращательное движение выходного вала 3.
Для повышения момента вращения двигателя множество биморфных пьезоэлементов электрически соединены параллельно, радиально установлены и охвачены пасиком, образуя шкив. Движение через пасик передается на храповый механизм.
В результате этого изгибный момент каждой пластины суммируется друг с другом и получается значительный по величине момент вращения.
По сравнению с известными пьезоэлектрическими двигателями в заявляемом устройстве выше ресурс работы из-за отсутствия износостойких прокладок, так как момент вращения передается через резиновый пасик. Ресурс работы пасика из силиконовой резины стабилен и очень продолжителен. Кроме того, существующие пьезоэлектрические двигатели с большим моментом вращения требуют для своего питания использования специальных преобразователей постоянного напряжения в напряжение ультразвуковой частоты (В.В.Лавриненко, И.А.Карташов, B.C.Вишневский. "Пьезоэлектрические двигатели", Москва. "Энергия". 1980, с.32-33, 83-89).
Для описываемого пьезоэлектрического двигателя источником питания может быть обычная сеть с частотой 50 Гц.
Пьезоэлектрический двигатель, содержащий пьезоэлементы в виде биморфных пластин и подвижный узел, отличающийся тем, что подвижный узел выполнен в виде храпового механизма, а биморфные пластины одним концом закреплены неподвижно на основании и расположены радиально в одной плоскости, свободные концы биморфных пластин охвачены пасиком, связывающим их с храповым механизмом, причем плоскость расположения пластин перпендикулярна оси вращения храпового механизма.
