Способ регулирования угловой скорости ротора вибродвигателя

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii 771 774 (6! ) Дополнительное к авт. свил,-ву (5 l ) M. Кл.

Н 01 L 41/08

Н 02 N 11/00 (22) Заявлено 15.01.79 (21) 2713723/18 — 25 с присоединением заявки ¹

Гооударстаенный комитет (28) Приоритет ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.10.80. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 15.10.80. (53) УД К 621.313..13 (088.8) (72) Авторы изобретения

А.-В.А, Буда и В. В. Жаляускас (7I) Заявитель

Каунасский политехнический институт им, Аитанаса Снечкуса (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ

РОТОРА ВИБРОДВИГАТЕЛЯ

Предлагаемое изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в маломощных исполнительных устройствах.

Известно много схем преобразования высокочастотньтх механических колебаний пьеэокерамических элементов в поступательное или вращательное перемещение при помощи косого соударсния (l ) .

Недостатки известных схем вибродвигателей состоят в том, что они не обеспечивают стабильности скорости вращения при;перемещении, I 10 при изменении момента или силы внешней нагрузки.

Известен способ регулирования мощности ультразвуковых генераторов с автоматической

l5 подстройкой частоты, по которому напряжение обратной связи ограничивают до уровня возбуждения колебаний при максимальной мощности генератора и изменяют величину этого напряжения, а диапазон изменения определяют поро20 гом ограничения (2) .

Недостаток этого способа состоит в том, что при изменении нагрузки на механическом выходе ультразвукового преобразователя меняется его внутреннее сопротивление, что вызывает изменение мотцности, а тем самым и амплитуды колебаний. Это, например, вызывает изменение угловой скорости ротора при использовании ультразвукового преобразователя вибродвигателя:

Целью изобретения является уменьшение колебаний угловой скорости ротора при изменении величины его нагрузки.

Цель достигается тем, что в известном способе регулировки утловой скорости ротора вибродвигателя путем преобразования напряжения обратной связи производят амплитудную демодуляцию снятого с пьезоэлемента напряжения обратной связи, демодулированный сигнал фильтруют и им управляют амплитудой напряжения питания пьезокерамического преобразователя вибродвигателя по закону изменения внешней нагрузки ротора.

На чертеже представлена схема реализации способа.

При включении схемы напряжение питания с выхода автогенератора 1 подается к последовательно соединенным резистору 2 и пьезокера.

771774

Формула изобретения

БНИИПИ Заказ 6709/66 Тираж 844 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проек ная, 4 мическому преобразователю 3, упруго сопряженному с ротором 4 вибродвигателя. Частота напряжения литания автогонератора f соответствует резонансной частоте механических колебаний пьезокерамического преобразователя 3 и он из-за обратного пьезоэффекта совершает высокочастотные колебания с наибольшей амплитудой. Один конец преобразователя 3 взаимодействует с ротором 4 и из-за сил сухо

ro трения сообщает ему момент вращения. Ме. ханическая мощность на валу ротора 4 вибродвигателя будет

P„=K 00 p4, () где К вЂ” коэффициент учитывающий единицы измерения, Ю вЂ” угловая скорость вращения ротора 4;

М вЂ” момент вращения (31 .

Пьезокерамический преобразователь 3 со стороны ротора 4 нагружен механическим сопро тивлением й„, равным р., pj где R — радиус ротора 4 (4).

В реальных устройствах, использующих вибродвигатели, например, в устройствах транспортирования магнитной или фотоленты валы вибродвигателей нагружены не постоянным по .времени моментом из-за изменения диаметра рулона, эксцентриситетов и других механических погрешностей. По формуле (1) видно, что при постоянной мощности вибродвигателя Р увеличение, например, момента М внешней нагрузки вала вызывает уменьшение его угловой скорости и) и, наоборот, изменение момента М нагрузкй и угловой скорости а с противоположным знаком вызывает изменение сопротивления „нагрузки пьезокерамического преобразователя 3 формула (2). Это способствует изменению тока через преобразователь 3 и резистор 2. Напряжение обратной связи с резистора 2 детектируется в блоке 5 и через фильтр 6 нижних частот подается к блоку управления 7, который управляет вы4 ходным напряжением автогенератора 1 следую щнм образом. При увеличении момента нагруз ки М вала вибродвигателя увеличивается амплитуда сигнала питания преобразователя 3, который увеличивает момент вращения ротора

4, тем самым уменьшая колебания его угловой скорости.

Экспериментальные исследования макета, созданного по предложенному способу, показали, что при изменении внежней нагрузки колебания угловой скорости ротора уменьшаются в 3 — 3,5 раза.

Способ регулирования угловой скорости ротора вибродвигателя путем преобразования напряжения обратной связи, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения колебаний угловой скорости ротора при изменении величины его нагрузки, производят амплитудную демодуляцию снятого с пьезоэлемента напряжения обратной связи, демодулиро25 ванный сигнал фильтруют и управляют им амплитудой напряжения питания пьезокерамического преобразователя по закону изменения внешней нагрузки ротора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Х 3808488, кл. 310 — 82, оцублик. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР Р 548912, кл. Н 01 1 41/10, опублик. 25.11.76.

3. Ключев В. И. Выбор электродвигателей для производственных механизмов. М., Энергия", 1974, с, 36.

4. Вишневский В. С. и др. Эквивалентные

40 схемы пьезоэлектрических двигателей. Вестник

Киевского политехнического института. Серия

"Радиоэлектроника", 1976, Х 13, с. 58.