Вибродвигатель

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик (ц 1 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) M. Кл.з

Н 01 L 41/08

Н 02 N 11/00 (22) Заявлено 30.05.79 (21) 2772309/18-25 с присоединением заявки №вЂ”

Генуднрстнвннв|й кемитет

СССР

IIo делам иаееретеиий и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 30.03.81. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 05.04.81 (53) УДК 537.228.. 1 (088.8) P. Ю. Бансевичюс, Ю. А. Байоринас, А.-В. А. Буда и К. М. Рагульскис (72) Авторы изобретения (54) ВИБРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в маломощных исполнительных и позицирующих устройствах.

Известны пьезоэлектрические вибродвигатели, содержащие ротор и упруго сопряженный с ним пьезоэлемент, которые могут работать как в постоянном, так и в шаговом режиме (1).

Наиболее близким к предлагаемому является вибродвигатель, содержащий ротор, упруго прижатый к нему пьезокерамический преобразователь продольных колебаний, генератор переменного напряжения, аттенюатор и дополнительный пьезоэлемент, который установлен на пьезокерамическом преобразователе в зоне его контакта с ротором и подключен к генератору через аттенюатор и формирователь импульсов по уровню через управляемый вентиль (2).

Однако этот вибродвигатель не обеспечивает возможности управления быстродействием переходных процессов в шаговом режим работы вибродвигателя.

Цель изобретения — обеспечение возможности управления временем переходных

2 процессов пуска и остановки ротора в шаговом режиме работы.

Поставленная цель достигается тем, что в вибродвигателе, содержащем ротор, упpyro прижатый к нему пьезокерамический преобразователь продольных колебаний, ге нератор переменного напряжения, аттенюатор и дополнительный пьезоэлемент, дополнительный пьезоэлемент упруго прижат к поверхности пьезокерамического преобразователя и подключен к генератору перемен1о ного напряжения через управляемый аттенюатор, причем резонансная частота дополнительного пьезоэлемента соответствует резонансной частоте преобразователя.

На фиг. 1 представлена схема вибродвигателя; на фиг. 2 — зависимость относитель|5 ной добротности пьезокерамического преобразователя от амплитуды напряжения питания дополнительного пьезоэлемента.

Вибродвигатель содержит ротор 1, к которому упруго прижат пьезокерамический преобразователь 2 продольных колебаний, обкладка которого подключена к генератору 3 переменного напряжения. Выход генератора через управляемый аттенюатор 4 подключен к обкладкам дополнительного пьезо8

3 элемента 5, упруго прижатого к поверхности преобразователя 2. Блок 6 управления подсоединен ко входу управляемого аттенюатора.

Вибродвигатель работает следующим образом.

При включении питания сигнал переменной частоты с генератора 3 поступает к пьезокерамическим преобразователям (ПКП)

2 и 5, которые совершают синхронные резонансные колебания. При взаимодействии преобразователя 2 с ротором 1 ему сообщается момент вращения.

При работе в шаговом режиме быстродействие выполнения шагов определяется в основном временем переходного процесса.

При включении или выключении сигнала питания механические колебания пьезоэлемента возрастают или уменьшаются по экспоненте с постоянной времени 1о

2Я где co< — резонансная частота пьезопреобразователя;

Q — его добротность.

Поэтому для уменьшения времени переходного процесса и для повышения быстродействия выполнения шагов в рабочих условиях необходимо уменьшать добротность пьезопреобразователя. Это достигается уменьшением амплитуды сигнала питания .ПКП 2. При уменьшении амплитуды колебаний ПКП 5 между ним и ПКП 2 происходит сухое трение, сопротивление рассеивания

ПКП 2 увеличивается и его добротность уменьшается. Причем, чем меньше амплитуда колебаний ПКП 5, определяемая блоком 6 управления и аттенюатором 4, тем меньше добротность ПКП 2. Наименьшая добротность ПКП 2 будет тогда, когда амплитуда сигнала питания ПКП 5 будет равна нулю. Тогда время переходных процессов включения и выключения питания пьезоэлемента 2 будет найменьшим.

17817

Таким образом, в вибродвигателе обеспечивается возможность управления добротностью пьезокерамического преобразователя в рабочих условиях и, следовательно, управление временем переходных процессов при работе вибродвигателя в шаговом режиме. На фиг. 2 показан характер изменения относительной добротности ПКП 2. при изменении амплитуды питания ПКП 5, где

U < — напряжение на ПКП 5; U g, — напряжение на ПКП 2.

1О

Экспериментальные исследования макета предлагаемого вибродвигателя показывают, что добротность ПКП 2 меняется 2—

2,5 раза при уменьшении сигнала питания

ПКП 5 до нуля.

Формула изобретения

Вибродвигатель, содержащий ротор, упpyro прижатый к нему пьезокерамический преобразователь продольных колебаний, генератор переменного напряжения, аттенюатор и дополнительный пьезоэлемент, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности управления временем переход25 ных процессов пуска и остановки ротора в шаговом режиме, дополнительный пьезоэлемент упруго прижат к поверхности пьезокерамического преобразователя и подключен к генератору переменного напряжения, через управляемый аттенюатор, причем ре30 зонансная частота дополнительного пьезоэлемента соответствует резонансной частоте преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 570099, кл. G 11 L 15/40, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 646393, кл. Н 01 L 41/10, 1978 (прототип).

817817

1 b /Ü

Составитель Б. Баев

Редактор Ю. Ковач Техред А. Бойкас Корректор Л. Иван

Заказ 1459/70 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

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

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4