Пъезоэлектрический двигатель

 

Союз Советснин

Социалистическин

Республик

<и1 651434 (61) Дополнительное к авт. свил-ву(Я) M. Кл. (22) 3аявлено 28.06,77 (21) 2503936/1 8-23 с присоединением заявки № 2505690/23 (23) Приоритет 07.07. 77

Опубликовано 05.03.79рюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 08.03.79

Н 01 ) 41/08

Геаударстаенный намнтет

СССР

M делам нзабретеннй и аткрьтнй (53) УДК621 313 .13:621.372.,,412:537,228. .1 088.8 (72) Автори изобретения

А. В. Петренко н B. Я. Баржин (71) заявители (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано в элек-. тропривод&х.

Известен линейный пьезоэлектрический двигатель, содержащий направляющие, два фиксатора и два пьезоэлектрических вибратора (пьезоэлемента), при

I этом первый пьезоэлемент жестко закреплен с одним из фиксаторов, один из торцов второго пьезоэлемента через привод-. ную планку жестко закреплен со- втбрьтм" -">>. торцом первого пьезоэлемента, а второй торец второго пьезоэлемента жестко сое » пинен со вторым фиксатором (11.

Недостатками этого двигателя являются сложность конструкции и недостаточная надежность.

Известен также пьезоэлектрический двигатель, содержащий ротор, располо« женные по одну сторону от него. первый вибратор, выполненный в виде пьезоэлемента с продольными колебаниями, и поджатый к ротору второй вибратор, снабженные возбуждающими электродами на

2 своих осйовных плоскостях, и генератор, соединейный с возбуждающими электродами, второго вибратора. В этом двигателе второй вибратор такыре вьптолнен в-виде пьезоэлемента с продольными колебаниями и не соприкасается с первым вибратором, который поджат к ротору, а между конпом каждого вибратора и ротором введена дополнительная пластина(21, Зтот двигатель обладает более простой конструкцией и более высокой надежностью, Однако он обладаег недостаточно высоким быстродействием и все еще недостаточной надежностью при реверсировании.

Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия прп реверсировании пьезоэлектрического двигателя, Зто достигается тем, что введен фазовращатель, вход которого соединен с генератором, а выход-с возбуждающими электродами первого вибратора, при этом второй вибратор выполнен в виде пьезо651434 элемента с колебаниями сдвига по толщине и жестко соединен одной из основных плоскостей с одной из торцовых плоскостей первого вибратора, а также тем, что дополнительно введены последовательно Ю соедйнеййые умножитель и коммутатор, при этом вход умножителя соединен с выходом фазовращателя, а выход коммутатора соединен с возбуждающими электродами первого вибратора. ®

На яертеже схема гически изображен предла1 аемый двигатель.

Двигатель содержит ротор, представляющий собой диск 1 с осью 2, имего: щий воэможность вращения в подшипниках; 5 корпуса 3, и два вибратора 4 и 8, йоджаг- тые к фотору винтами 6. Вибратор 4 выполнен в виде пьезоэлемента с колеба ниями сдвйга по толщине, а вибратор 5 с колебаниями продольного тйпа. Бибра тор 4 снабжен возбуждаюгцими электр6 дамл 7, 8, а вибратор 5 - возбуждакг- щими элеитродами 9, 1О. Вибраторы 4 и 5 жестко соединены между собой.

Возбуждающие электроды 7, 8 соедйне

rrr r непосредственно с генератором 11, а электроды 9, 10 соедийены с генератором 11 через фазовращатель 12, обес печивающий сдвиг фазы подаваемого на" пряжения на 90 . Умножитель н коммуо - - 30. татар на чертеже не покаэаны.

Пьезоэлектрический двигатель работает следующим образом. Для запускй двйгателя от генератора 11 подается

35 переменное эЛектрическое напряжение на возбуждвюгдйе электроды 7, 8 вибра гора

4; а также через фазовращатель -на Ьаз-буждающйе электроды 9, 10 вибратора5, При атом возникающее в внбраторе 4 элек- . трическое поле вызывает энакопеременную деформацйв сдвига по толщине в" направ лении касательной к ротору, а эМехтричеСкое поле в вибраторе 5 вызйваэт рнн копеременн ю деформацию сжатия-растяжеггия в направлении, перпендикулярном

43 к контактной площадке с ротором, Если в момейт включения напряжение на вибраторе 4 имеет нулевую фазу в момент перехода от отрицательггогo полупериода

50 и положительному,.а на вибраторе 5 напряжение имеет наибольшее значение отрицательного полупериодд, то вйбра тор 5 свжмется и трение между вибратором 4 и диском 1 уменьшиться а

t 55 верхняя плоскость вибрагора 4 начнет движение справа налево. Через четверть периода, когда движение справа налево верхней плоскости вибратора 4 закоччит-.

4 ся, вибратор 5 окажется в исходно".s положенни и несколько подожмет вибратор

4 к диску 1. В следующий полупериод, при переходе напряжения на вибраторе

4 от наибольшего значения положительного полупериода к наибольшему значе нию отрицательного полупериода, верх няя плоскость вибратора 4 окажется поджатой к диску 1 и при движения сггева направо увлечет диск 1 эа собой.

Далее циклы повторяются. Совместные действия энакопеременных деформаций вибраторов 4 и 5 приводят диск 1 во вращение..B данном случае диск 1 вращается против часовой стрелки. Для иэ

Merrerrrrrr напрввлення вращения на обратно е"иэменяют фазу напряжения на вибраторе. 8 на 180, " При наличии в устройстве умножителя и коммутатора обеспечивается подача иа вибратор 5 напряжения высокой частоты

В момент полупериодов колебаний вибратофа 4, соответствующих перемегцению тбчкй контакт.а с диском 1 в одном на

rtpd86errrrfr. При этом эффективность работМ двигателя повышается.

Формул а изобретения

1 Пьеэоэлектрический двигатель, содержащий ротбр, расположенные по одну сторону от Нгго цервйй вибратор, выЙойненный в виде ггьеэоэлемента с поп допьными колебаниями, и поджатйй к ротору второй вибратор, снабженные Ьозбуждающими электродами на своих основных плоскостях, и генератор, соединенный с возбуждающими, электродами второго вибрайфа,,о т и rr ч а ю rrr и и с я тем, что„e fterrr ю поВышеняя надежности и быстродействйя rrprr реверсировании; вве дай фазовращатап, вход которого соедияей с генератором, а выход-с возбуждающими" мой родами первого вибратора, при этом вгоуюй вибратор выполнен в виде пьжюэлемента с колебаниями сдвига пэ толппгйэ и нес ко соединен ogrrol и6 осноъйых плоскостей с одной яэ торцовых йлоСкос"гей перйиъ вибратор а.

2; Двигатель по и. 1, о т л и ч à гощ и и с и тем, что дополнительно введены последовательно соединенные умножитель и коммутатор, при этом вход умножителя соединен с выходом фаэовращагеля, а выход коммутатора соединен с возбуждающими электродамн первого внбра гораа

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 470030, кл. Н 01 Q 7/00, 1973.

651434

2. Заявка M 2463299/23. кл. Н 01 1 41/08, 1977 яо которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

Составитель В. Банков

Редактор О. Иванова Техред И. Асталош Корректор.И. Ковальчук

Заказ 816/50 Тираж 922 Подписное

ЦНИИПЙ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

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

Филиал ППП Патент,"г. Ужгород, ул. Проектная, 4