Пьезоэлектрический шаговый двигатель

 

1ц769665

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02 11.78 (21) 2681381/18-25 с присоединением заявки № (51) М, Кл.

Н 01L 41/08

G 11В 15/40

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет по делам иаобретений (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (53) УДК 537.228.1 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (72) Авторы изобретения

Т. Б. Гурбаиов, Э. М. Юсуф-Заде, Ю. Г. Абдуллаев, М. Г. Х. Давришов, А. М. Гусейнов и Д. Г. Рагулин (71) Заявитель Азербайджанский политехнический институт им. Ч. Ильдрыма (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

Изобретение относится к области телемеханики и автоматического регулирования, а именно к пьезоэлектрическим шаговым двигателям.

Известны шаговые двигатели, содержа- 5 щие ферромагнитный статор с явно выраженными полюсами и зубчатый ферромагнитный ротор (1).

Эти двигатели имеют сложную конструкцию из-за наличия обмоток, их потребляе- 1о мая мощность довольно большая, а входное сопротивление мало, что затрудняет их применение в высокоомных слаботочных цепях.

Известен также электростатический шаго- 15 вый двигатель, содержащий блок питания, ротор, статор, движительные биморфные пьезоэлементы и фиксирующие элементы (2).

Недостатком этого двигателя является сложность конструкции из-за наличия ферромагнитного статора с зубцами, фиксирующих элементов в виде приклеенных к концам биморфных движительных пластин постоянных магнитов, а также наличие кон- 2,; тактных колец и щеток, с помощью которых осуществляется питание биморфных элементов, расположенных в подвижной части двигателя. Кроме того, погрешность в изготовлении зубцов ферромагнитного статора

ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕ Ь д» " ..,1 обусловливает неравномерность шага углового перемещения ротора двигателя.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение равномерности шага двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что ротор двигателя выполнен полым, а движительный и фиксирующий элеменгы радиально расположены на статоре с возможностью механического контактирования с внутренней цилиндрической поверхностью ротора, причем фиксирующий элемент выполнен в виде пьезопластины продольных колебаний.

Кроме того, движительный элемент подпружинен к ротору, а фиксирующий элемент жестко закреплен на статоре.

На чертеже изображен один из возможных вариантов конструкции пьезоэлектрического шагового двигателя.

Двигатель содержит пьезокерамический биморфный элемент 1, фиксирующий элемент 2, выполненный в виде пьезопластины ,продольных колебаний и жестко закрепленный на статоре 3. Биморфный 1 и элемент ,2 подпружинен к полому ротору 4 с помощью колодки 5 и металлической пружины 6. Пьезокерамические элементы обра,щены рабочими концами к ротору двигателя и снабжены фрикционным покрытием 7.

Формула изобретения

Составитель Т. Щукина

Техред А. Камышникова

Редактор О. Филиппова

Корректор В. Ахрем

Заказ 375/2 Изд. № 589 Тираж 673 Подписное

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

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Электроды пьезоэлементов соединены с выходом источника питания со сдвигом фаз по напряжению между ними (на чертеже не показано).

В исходном положении пьезокерамический биморфный элемент 1 прижат с помощью пружины б к поверхности полого ротора 4, рабочий конец однослойного элемента 2 расположен относительно ротора с необходимым рабочим зазором, определяемым опытным путем.

При подаче напряжения на электроды элемента 1 он изгибается и, фрикционно взаимодействуя с ротором, поворачивает последний на некоторый угол. До возврата биморфного элемента в исходное положение напряжение подается на пьезоэлемент продольных колебаний, который удлиняется и фиксирует (тормозной) ротор. Далее биморфный элемент проскальзывает по по- 20 верхности заторможенного ротора, а затем и фиксирующий элемент возвращается в первоначальное положение.

В зависимости от частоты питающей сети процесс периодически повторяется, в ре- 25 зультате ротор приводится во вращение.

Преимуществом предложенного пьезоэлектрического шагового двигателя является его максимальная простота, технологичность изготовления, относительно высокая 30 равномерность шага углового перемещения.

Расположение пьезокерамических элементов в неподвижной части двигателя исключает возможность механического повреждения пьезокерамических элементов и повышает надежность устройства.

1. Пьезоэлектрический шаговый двигатель, содержащий блок питания, ротор, статор, движительные биморфные пьезоэлементы и фиксирующие элементы, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения равномерности шага, ротор выполнен полым, а движительный и фиксирующий элементы радиально расположены на статоре с возможностью механического контактирования с внутренней цилиндрической поверхностью ротора, причем фиксирующий элемент выполнен в вИде пьезопластины продольных колебаний.

2. Двигатель по п. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что движительный элемент подпружинен к ротору, а фиксирующий элемент жестко закреплен на статоре.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 67908, кл. Н 02К 37/00, 1940.

2. Авторское свидетельство СССР № 430459, кл. Н 011 41/08, 1971.