Устройство для управления вибродвигателем

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (1 771772 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 28.11.78 (21) 2689754/18-25 (53)М. Кл.

Н 01 L 41/08 с присоединением заявки ¹

Гвсудайстааииь Й камитет (23) Приоритет ио делам иэабриеиий и аткрьпий

Опубликовано 15.10.80. Бюллетень № 38 (53) УД )(SS7.229.1 (088.8) Дата опубликования описания 15.10.80 (72} Авторы изобретения

A. В. А. Буда, В. В. Жаляускас и К. М. Рагульскис (71) Заявитель

Каунасский политехнический институт имени Антанаса Снечкуса

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для питания пьезоэлектрических и магнитострикционных преобразователей вибродвигателей.

Известно устройство для управления вибродвигателем, содержащее пьезоэлемент, цепь положительной обратной связи, включающую трансформатор обратной связи, фазовращатель с ограничителем, резонансный усилитель, усилитель мощности и согласующий трансформатор и схему стабилизации скорости вращения, включающую блок управления, транзистор и диодный мост (1)

Стабильность вращения может быть повышена за счет введения в схему стабилизации дополнительных элементов.

Также известно устройство для управления электродвигателем (21, содержащее пьезоэлемент, цепь положительной обратной связи, включающую трансформатор обратной связи, фазовращатель с ограничителем, резонансный усилитель, усилитель мощности и согласующий, трансформатор, и схему стабилизации скорости вращения, включающую блок управления, два транзистора, инвертор и два диодных моста. причем одни из диагоналей мостов соединень. с коллекторами транзисторов, база одного транзистора соединена с блоком управления о непосредственно, а база другого — через инвертор.

В известном устройстве вторая диагональ первого диодного моста включена в,.цепь положительной обратной связи последовательно с пьезоэлементом, а диагональ второго диодного

1О моста — параллельно пьезоэлементу.

Известное устройство не может обеспечить стабильность угловой скорости вращения ротора при значительных изменениях момента внешней нагрузки.

Целью изобретения является повышение стабильности угловой скорости ротора в широком диапазоне изменений момента внешней нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления вибродвигателем, содержащее пьезоэлемент, цепь положительной обратной связи, включающую трансформатор обратной связи, фазоврашатель с ограничите(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВИБРОДВИГАТЕЛЕМ

771772

25 лем, резонансный усилитель, усилитель мощности и согласующий трансформатор, и схему стабилизации скорости вращения, включающую блок управления, два транзистора, инвертор и два диодных моста, причем одни из диаго5 налей мостов соединены с коллекторами транзисторов, база одного транзистора соединена с блоком управления непосредственно, а база другого — через инвертор, устройство содержит дополнительную цепь, состоящую из амплитудного детектора и фильтра нижних частот„.вход которой подсоединен ко вторичной обмотке трансформатора обратной связи, выход — к блоку управления, обкладки пьезоэлемента секционированы, а вторые диагонали мостов последовательно соединены между собой и включены параллельно вторичной обмотке согласующего трансформатора, а общая точка мостов подсосдилеца к крайним секторам обкладок пьезоэлемента.

На чертеже представлена схема устройства.

Вторичная обмотка трансформатора 1 поло>китсльной Обратной связи подсоедипепа к последовательно соединенным амплитудному детектору 2, фильтру 3 ш1>кпих частот, блоку

yr panèeHèÿ 4, а через фазовращатсль с ограничителем 5, резонансный усилитель 6 и усилитель . мощности 7 — к согласующему трансформатору 8, параллеэкьно вторничной обмотке которого подключены последовательно соединенные диагонали диодных мостов 9, 10. Вторые диагонали мостов подкгпочены к коллекторам транзисторов 11, 12,, à базы последних —. непосредственно If через инвертор 13 к блоку уп1эавлсния 4. С ротором 14 взаимодействует

35 ньсзоэлемснт 15, обкладка которого разделена на три ссктора. К среднему сектору 16 подключена первичная обмотка трансформатора, а крайние секторы 17 совместно подсоед шсны к общей точке соединения диагоналей мостов, 40

Устройство работает следующим образом.

При включении питания сигнал переменной частоты с усилителя мощности 7 через согласующий трансформатор 8 подается к первишой обмотке трансформатора 1 положительной об45 ратной связи и обкладке 16 пьезоэлемента 15, который совершает механические колебания и при взаимодействии с ротором 14 сообщает ему момент вращения. При частоте резонанса пьезоэлемента 15 его импеданс является наименьшим и в первичной обмотке трансформатора 1 положительной обратной связи протекает наибольший ток. Сигнал с вторичной обмотки трансформатора 1 через фазовращатель. с ограшьчителем 5 и резонансный усилитель 6, 55 в котором выделяется основная гармоника сигнала питания, подается ко входу усилителя мощности 7. Таким образом, возбуждаются автоколебапия, частота которых автоматически подстраивается к резонансной частоте пьезоэлемента 15 при изменении его температуры, амплитуды сигнала питания и величины механического импецанса, вносимого при его взаимодействии с ротором 14.

Изменение момента нагрузки ротора вызывает изменение механического сопротивления

Р„нагрузки пьезоэлемента 15, тем самым меняется величина тока, протекающего через часть пьезоэлемента с обкладкой 16 и через первичную обмотку трансформатора 1. Сигнал с его вторичной обмотки детектируется в амплитудном детекторе 2 и при помощи фильтра

3 низких частот выделяется огибающая, амплитуда и частота которой пропорциональна частоте и амплитуде изменения момента внешней нагрузки ротора 14. Сигнал с фильтра 3 через блок управления 4 и инвертор 13 управляет напряжением базы транзисторов 11, 12 с противоээоложным знаком. Напряжения без транзисторов 11, 12 управляет величиной соп1эотивления переходов эмиттер-коллектор, включенных в диагонали диодных мостов 9, 10.

В исходном состоянии работы вибродвигателя транзистор 11 почти закрыт, а тракзистор

12 полностью открыт, поэтому через диодный мост. 9 протекает небольшой ток, а диодный мост 10 шунтирует секторы 17 пьезоэлемента

15, которые демпфируют колебания сектора

16. При увеличении момента нагрузки ротора

14 увеличивается механический импеданс сектора 16 пьезоэлемента 15 и сигналом блока управления 4 диодный мост 9 открывается, а диодный мост 10 закрывается, и поэтому секторы 17 получают питание с трансформатора 8 и совершают механические колебания синхронно с сектором 16, тем самым увеличивая момент вращения ротора 14, уменьшая изменение его угловой скорости. е

В зависимости от соотношения плошадей секторов 16, 17 момент вращения ротора можно меt-.. нять в несколько раз, благодаря чему стабильность скорости повышается в 2 — 3 раза. Так как в цепи управления моментом вращения ротора отсутствуют инерционные элементы, частотный диапазон стабилизации расширяется в 2 — 3 раза по .сравнению с частотным диапазоном известных устройств.Формула изоцретения

Устройство для управления вибродвигателем, содержащее пьезоэлемент, цепь положительной обратной связи, включающучо трансформатор обратной связи фазовращатель с ограничителем, резонансный усилитель, усилитель мощности и согласующий трансформатор, и схему стаби лизацип скорости вращения, включающую

771772

Составитель Б. Баев

Техред М. Петко

Редактор Т. Орловская

Корректор А.Гриценко

Заказ 6709/66

Тираж 844

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

5 блок управления, два транзистора, инвертор и два диодных моста, причем одни иэ диагоналей мостов соединены с коллекторами транзисторов, база одного транзистора соединена с блоком управления непосредственно, а база друтого — через инвертор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности угловой скорости ротора в широком диапазоне изменений момента внешней нагрузки, устройство содержит дополнительную цепь, состоящую иэ амплитудного детектора и фильтра нижних частот, вход которой подсоединен ко вторичной обмотке трансформатора обратной связи, выход — к блоку управления, 6 обкладки пьезоэлемента секционированы, а вторые диагонали мостов последовательно соединены между собой и включены параллельно вторичной обмотке согласующего трансформагора, а общая точка мостов подсоединена к крайним секторам обкладок пвезоэлемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1о 1. Авторское свидетельство. СССР по заявке

Р 2574736/18 — 25, кл. Н 01 1 41/10, 13,01.78

2. Авторское свидетельство СССР по заявк<

Р 2672402/24 — 25, кл. Н 01 1 41/10, 02.10.78 (поототип) .