JPS63140680A - Drive circuit of ultrasonic motor - Google Patents

Drive circuit of ultrasonic motor

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JPS63140680A
JPS63140680A JP61287045A JP28704586A JPS63140680A JP S63140680 A JPS63140680 A JP S63140680A JP 61287045 A JP61287045 A JP 61287045A JP 28704586 A JP28704586 A JP 28704586A JP S63140680 A JPS63140680 A JP S63140680A
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JP
Japan
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transformer
ultrasonic motor
drive circuit
motor drive
voltage
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Application number
JP61287045A
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Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Harao
則行 原尾
Kenichiro Takahashi
健一郎 高橋
Hirozo Tagami
博三 田上
Akira Tokushima
晃 徳島
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/10Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
    • H02N2/14Drive circuits; Control arrangements or methods
    • H02N2/145Large signal circuits, e.g. final stages
    • H02N2/147Multi-phase circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/10Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
    • H02N2/16Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves
    • H02N2/166Motors with disc stator

Abstract

PURPOSE:To decrease the number of switching elements and to improve the characteristic of a motor, by connecting electric input terminals of a piezoelectric substance to the secondary terminals of a transformer and by turning ON and OFF the DC power source at the frequency of mechanical vibration. CONSTITUTION:An ultrasonic motor drive circuit is constituted by connecting the secondary terminals of transformers 21 and 22 made up in a ratio of number of turns 1:n each to the electric input terminals of piezoelectric substances 2 and 3 sticking to a stator. One terminals of the primary winding of these transformers 21 and 22 are connected respectively to the contacts of two pairs of switching elements 11 & 12 and 13 & 14 operating in opposite phase. These switching element couples are driven and controlled so that the high-frequency voltage with a phase difference of 90 deg. may be applied to the piezoelectric substances 2 and 3. The voltage by a factor of n on the primary side is thereby induced to the secondary side of transformers 21 and 22, which is applied to the piezoelectric substances 2 and 3 with which the ultrasonic motor is driven.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、圧電体を用いて駆動力を発生する超音波モー
タの駆動回路に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a driving circuit for an ultrasonic motor that generates driving force using a piezoelectric body.

従来の技術 近年、圧電セラミック等の圧電体を用いて超音波振動を
励振することにより、回転あるいは、直線運動する超音
波モータが小形、高トルクなどの点で注目されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, ultrasonic motors that perform rotational or linear motion by exciting ultrasonic vibrations using a piezoelectric material such as a piezoelectric ceramic have attracted attention because of their small size and high torque.

第4図は、従来の超音波モータの一例であり、円板形の
弾性体1の円板面の一方に圧電体2,3を貼り合わせ固
定台4に装着してステータAを構成している。5は耐摩
耗材料のライニングで、弾性体6に貼り合わせられ、ロ
ータBを構成している。ロータBはライニング5を介し
てステータAの突起部1aと接触している。又、弾性対
6に設けた軸7は軸受8にて支持され、ライニング5が
突起部1aと摩擦接触するようナツト9にて締結されて
いる。第5図は、第4図の超音波モータに使用した圧電
体2,3の形状と電極構造の一例を示している。同図で
は、円周方向に曲げ振動が4波長のるようにしである。
FIG. 4 shows an example of a conventional ultrasonic motor, in which a stator A is constructed by pasting piezoelectric bodies 2 and 3 on one of the disk surfaces of a disk-shaped elastic body 1 and mounting it on a fixing base 4. There is. Reference numeral 5 denotes a lining made of a wear-resistant material, which is bonded to an elastic body 6 to constitute a rotor B. The rotor B is in contact with the projection 1a of the stator A via the lining 5. Further, a shaft 7 provided on the elastic pair 6 is supported by a bearing 8, and is fastened with a nut 9 so that the lining 5 comes into frictional contact with the protrusion 1a. FIG. 5 shows an example of the shape and electrode structure of the piezoelectric bodies 2 and 3 used in the ultrasonic motor of FIG. 4. In the figure, the bending vibration is arranged to have four wavelengths in the circumferential direction.

そして隣り合う小電極部は互いに反対方向に分極されて
いる。このように分極された圧電体2と3とは位置的に
4分の1波長(90’)の位相ずれをもたせて貼り合わ
せられている。尚、圧電体2と3の第5図に示された面
と反対の面は、全面電極になっている。
Adjacent small electrode portions are polarized in opposite directions. The piezoelectric bodies 2 and 3 polarized in this manner are bonded together with a positional phase shift of a quarter wavelength (90'). Incidentally, the surfaces of the piezoelectric bodies 2 and 3 opposite to the surface shown in FIG. 5 are electrodes all over.

以上のように構成された超音波モータにおいて、圧電体
2にvo−5in(wt)、圧電体3にVo−cO8(
wt)の互いに位相がπ/2だけずれた電圧を印加する
と、ステータAに曲げ振動の進行波が励起され、突起部
1aにより、その振動の円周方向成分が増幅され、ロー
タBが駆動される。
In the ultrasonic motor configured as described above, the piezoelectric body 2 has vo-5 in (wt), and the piezoelectric body 3 has vo-cO8 (
wt) whose phases are shifted by π/2, a traveling wave of bending vibration is excited in the stator A, and the circumferential component of the vibration is amplified by the protrusion 1a, and the rotor B is driven. Ru.

発明が解決しようとする問題点 このようなモータ構成で、たとえばIW〜10W程度の
モータ出力を得ようとすると、超音波モータの特性上、
電圧■0として30〜50V程度の高電圧が必要となる
。従来は、第6図に示すような駆動方法が用いられてい
た。すなわち、圧電体2(圧電体3も同様)の電気入力
端子のそれぞれに互いに逆位相で作動する2個1体のス
イッチング素子11と12.15と16.13と14゜
17と18を付加し、さらにこれらのスイッチング素子
対をそれぞれ高電圧の直流電源19に接続し、30V〜
50Vの高電圧を印加した状態で各スイッチング素子を
特定の周波数でスイッチングするようにしたものである
。しかし、この様な駆動方法では、高電圧の直流電源が
必要であったり、圧電体2と圧電体3を電気的に互いに
絶縁しなければならないとか、スイッチング素子数が多
いという問題点がある。
Problems to be Solved by the Invention When trying to obtain a motor output of, for example, IW to 10W with such a motor configuration, due to the characteristics of the ultrasonic motor,
A high voltage of about 30 to 50 V is required as voltage (0). Conventionally, a driving method as shown in FIG. 6 has been used. That is, two switching elements 11, 12, 15, 16, 13, 14, 17, and 18, which operate in opposite phases to each other, are added to each of the electrical input terminals of the piezoelectric body 2 (the same applies to the piezoelectric body 3). , Furthermore, these switching element pairs are each connected to a high voltage DC power supply 19, and a voltage of 30V to
Each switching element is switched at a specific frequency while a high voltage of 50V is applied. However, such a driving method has problems in that a high voltage DC power source is required, the piezoelectric bodies 2 and 3 must be electrically insulated from each other, and the number of switching elements is large.

問題点を解決するための手段 この発明は、上述した従来技術の欠点を解消するもので
、圧電体の電気入力端子を、巻数比1:nに構成した変
成器の2次側端子に接続し、その変成器の1次側端子に
はスイッチング素子を接続し、機械振動の周波数で直流
電源をオン・オフすることlこより、圧電体に高電圧の
高周波電圧を印加して、超音波モータを駆動しようとす
るものである。
Means for Solving the Problems The present invention solves the above-mentioned drawbacks of the prior art by connecting the electrical input terminal of the piezoelectric body to the secondary terminal of a transformer configured with a turns ratio of 1:n. A switching element is connected to the primary terminal of the transformer, and the DC power source is turned on and off at the frequency of mechanical vibration.In this way, a high-voltage, high-frequency voltage is applied to the piezoelectric body, and the ultrasonic motor is activated. It is intended to be driven.

作用 本構成では、低電圧の直流電源(たとえば5VDCとか
12VDC)であっても、変成器の巻数比を適当に選ぶ
ことによって、圧電体に高電圧(たとえば30〜50V
o−p)の高周波電圧を印加することができる。又変成
器の2次側は、1次側と完全に絶縁できるため、超音波
モータを構成する2枚の圧電体の接合面を共通電極とす
る構成が可能となり、2枚の圧電体をそれぞれ絶縁する
必要がない。これはモータ製作上非常に有利であり、モ
ータとしての特性向上もはかれるし、少ないスイッチン
グ素子数で超音波モータ駆動回路が構成できる。
In this configuration, even if a low-voltage DC power supply (for example, 5VDC or 12VDC) is used, a high voltage (for example, 30 to 50V) can be applied to the piezoelectric body by appropriately selecting the turns ratio of the transformer.
op) high frequency voltage can be applied. In addition, since the secondary side of the transformer can be completely insulated from the primary side, it is possible to configure the ultrasonic motor with the joint surface of the two piezoelectric bodies serving as a common electrode. No need for insulation. This is very advantageous in manufacturing the motor, improving the characteristics of the motor, and making it possible to construct an ultrasonic motor drive circuit with a small number of switching elements.

尚、スイッチング周波数が高いため(20k Hz〜1
00kHz)変成器の形状は、小形にすることが可能で
ある。
In addition, since the switching frequency is high (20kHz to 1
00kHz) The shape of the transformer can be made compact.

実施例 以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。第
1図は本発明第一の実施例の超音波モータ駆動回路であ
る。図に於いて2,3は超音波モータのステータに貼り
合わせられた圧電体を示し、この圧電体2,3の接合面
が、電気的に導通しており、同電位になっていることを
示す。これらの圧電体2,3の電気入力端子は、それぞ
れ巻数比1:nに構成された変成器21.22の二次側
端子に接続されている。変成器21.22の一次側端子
の一方は、互いに逆位相で作動する2個一対のスイッチ
ング素子11と12.13と14の接続点にそれぞれ接
続されている。変成器21゜22の一次側端子の他方は
、共に共通電位レベルに接続されている。スイッチング
素子対11と12.13と14は、直流電源19,20
の正負端子間に接続されている。直流電源19と20は
、電圧の大きさが同じであり、その結合点は、共通電位
レベルに接続されている。圧電体2,3に、90”位相
差の高周波電圧が印加され、スイッチング素子対11と
12と13と14は互いに90”の位相差をもってスイ
ッチングされるようになっている。尚、スイッチング素
子11,12゜13.14はバイポーラのパワートラン
ジスタとか、パワーMO3FETのようなスイッチング
損失の少ないもので構成する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 shows an ultrasonic motor drive circuit according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 2 and 3 indicate the piezoelectric bodies bonded to the stator of the ultrasonic motor, and the bonded surfaces of the piezoelectric bodies 2 and 3 are electrically conductive and have the same potential. show. Electrical input terminals of these piezoelectric bodies 2 and 3 are connected to secondary terminals of transformers 21 and 22, respectively, configured with a turns ratio of 1:n. One of the primary side terminals of the transformer 21, 22 is connected to a connection point of a pair of switching elements 11, 12, 13, and 14, which operate in opposite phases to each other. The other primary terminals of transformers 21 and 22 are both connected to a common potential level. Switching element pairs 11 and 12, 13 and 14 are connected to DC power supplies 19 and 20.
is connected between the positive and negative terminals of. The DC power supplies 19 and 20 have the same voltage magnitude, and their connection point is connected to a common potential level. A high frequency voltage with a phase difference of 90'' is applied to the piezoelectric bodies 2 and 3, and the switching element pairs 11, 12, 13, and 14 are switched with a phase difference of 90''. Note that the switching elements 11, 12, 13, and 14 are constructed of devices with low switching loss, such as bipolar power transistors or power MO3FETs.

以上のように構成された超音波モータ駆動回路の動作に
ついて説明する。
The operation of the ultrasonic motor drive circuit configured as above will be explained.

スイッチング素子対11と12は、互いに逆位相で作動
するため、スイッチング素子11がオンのときには、素
子12はオフになっている。このとき、変成器21の一
次側端子には、直流電源19の正端子が接続され、電圧
v1が印加される。
Since switching element pair 11 and 12 operate in opposite phases to each other, when switching element 11 is on, element 12 is off. At this time, the positive terminal of the DC power supply 19 is connected to the primary side terminal of the transformer 21, and voltage v1 is applied thereto.

反対にスイッチング素子12がオンのときには、素子1
1はオフになっており、変成器の一次側端。
Conversely, when switching element 12 is on, element 1
1 is off and is the primary end of the transformer.

子には、直流電源20の負端子が接続され、極性が反対
の同電圧Vlが印加される。このようにして変成器21
の一次側端子には正負の電圧が交互に印加されるため、
誘起電圧作用によって、変成器21の2次側に電圧が誘
起され、その変成器の巻数比が1:nであれば、1次側
電圧V+の0倍の電圧が誘起されることになる。スイッ
チング素子対13と14、変成器22、圧電体3で構成
される回路も全く同様に動作しスイッチング素子11.
12,13.14をスイッチングすることによって、超
音波モータを駆動することができる。
The negative terminal of the DC power supply 20 is connected to the terminal, and the same voltage Vl of opposite polarity is applied thereto. In this way, the transformer 21
Since positive and negative voltages are applied alternately to the primary terminal of
Due to the induced voltage action, a voltage is induced on the secondary side of the transformer 21, and if the turns ratio of the transformer is 1:n, a voltage that is 0 times the primary side voltage V+ will be induced. The circuit composed of the switching element pair 13 and 14, the transformer 22, and the piezoelectric body 3 operates in exactly the same manner, and the switching elements 11.
By switching 12, 13, and 14, the ultrasonic motor can be driven.

第2図は、本発明の他の実施例の超音波モータ駆動回路
である。第一の実施例と異なるところは、変成器に中間
タップ付の変成器23.24を用いたことである。変成
器23.24の一次側中間タツブは、直流電源19の正
端子に接続されている。
FIG. 2 shows an ultrasonic motor drive circuit according to another embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that transformers 23 and 24 with intermediate taps are used as transformers. The primary intermediate tabs of transformers 23 , 24 are connected to the positive terminal of DC power supply 19 .

変成器23.24の一次側の他の2端子には、それぞれ
、スイッチング素子11と12.13と14が接続され
ている。変成器23.2.4の二次側は、本発明の第一
の実施例と同様、超音波モータを構成している圧電体2
,3の電気入力端子に接続されている。尚変成器23.
24の巻数比は、図にも示しているよう1 : 1 :
nである。
Switching elements 11, 12, 13 and 14 are connected to the other two terminals on the primary side of the transformer 23, 24, respectively. The secondary side of the transformer 23.2.4 is a piezoelectric body 2 constituting an ultrasonic motor, similar to the first embodiment of the invention.
, 3 are connected to the electrical input terminals. Furthermore, transformer 23.
The turns ratio of 24 is 1:1: as shown in the figure.
It is n.

スイッチング素子11と12は互いに逆位相で作動する
。同様に、スイッチング素子13と14も互いに逆位相
で作動する。圧電体2,3に、90”位相差の高周波電
圧が印加されるよう、スイッチング素子対11と12と
13と14は互いに90゜の位相差をもってスイッチン
グされる。
Switching elements 11 and 12 operate in opposite phases to each other. Similarly, switching elements 13 and 14 also operate in opposite phases. The switching element pairs 11, 12, 13, and 14 are switched with a phase difference of 90 degrees so that a high frequency voltage with a phase difference of 90 inches is applied to the piezoelectric bodies 2 and 3.

以上の様に構成された超音波モータ駆動回路の動作につ
いて説明する。
The operation of the ultrasonic motor drive circuit configured as above will be explained.

スイッチング素子対11と12は、互いに逆位相で作動
するため、スイッチング素子11がオンのときには、素
子12はオフになり、このとき変成器23の一次側巻線
23aに、直流電源19の電圧v1が印加される。反対
にスイッチング素子12がオンのときには、素子11は
オフになっており、変成器23の一次巻腺23a′に、
直流電源19の電圧v1が印加される。−次巻線23a
Since the switching element pair 11 and 12 operate in opposite phases to each other, when the switching element 11 is on, the element 12 is off, and at this time, the voltage v1 of the DC power supply 19 is applied to the primary winding 23a of the transformer 23. is applied. Conversely, when the switching element 12 is on, the element 11 is off, and the primary winding gland 23a' of the transformer 23 is
Voltage v1 of DC power supply 19 is applied. -Next winding 23a
.

23a′は同一方向に巻かれている為、上述のように直
流電圧v1を一次巻線23a、23a’に交互に印加す
ることによって、変成器23の二次側に振幅の大きさが
nV+の交流電圧を誘起することができる。スイッチン
グ素子対13と14.変成器24.圧電体3で構成され
る回路も同様に動作する。そして、スイッチング素子1
1.12及び13.14を超音波モータの特性周波数で
スイッチングすることによって、圧電体2,3に電力を
供給し、超音波モータを駆動することができる。
23a' are wound in the same direction, so by alternately applying the DC voltage v1 to the primary windings 23a and 23a' as described above, the magnitude of the amplitude is nV+ on the secondary side of the transformer 23. AC voltage can be induced. Switching element pair 13 and 14. Transformer 24. The circuit made up of the piezoelectric body 3 operates similarly. And switching element 1
By switching 1.12 and 13.14 at the characteristic frequency of the ultrasonic motor, power can be supplied to the piezoelectric bodies 2 and 3 to drive the ultrasonic motor.

このように、本構成では、低電圧の直流電源(たとえば
5VDCとか12VD C) テアリーcモ、変成器の
巻数比を適当に選ぶことによって、圧電体に高電圧(た
とえば30〜50Vo−p)の高周波電圧を印加するこ
とができる。又変成器の2次側を1次側と完全に絶縁で
きるため、超音波モータを構成する2枚の圧電体の接合
面を共通電極とする構成が可能となり、2枚の圧電体を
それぞれ絶縁する必要がない。モしてモータ製作上、非
常に有利であり、モータとしての特性向上が図れ、少な
いスイッチング素子数(従来例の半分)で、それらの一
方をすべて共通にした簡略な超音波モータ駆動回路が構
成できる。尚、スイッチング周波数が高い(20KHz
 〜100KHz )ため、変成器の形状は、小形にす
ることが可能である。
In this way, in this configuration, a high voltage (for example, 30 to 50Vo-p) can be applied to the piezoelectric body by appropriately selecting the turns ratio of the transformer and the low-voltage DC power supply (for example, 5VDC or 12VDC). A high frequency voltage can be applied. In addition, since the secondary side of the transformer can be completely insulated from the primary side, it is possible to configure the joint surface of the two piezoelectric bodies that make up the ultrasonic motor as a common electrode, thereby insulating each of the two piezoelectric bodies. There's no need to. This is very advantageous in terms of motor manufacturing, improving the characteristics of the motor, and configuring a simple ultrasonic motor drive circuit with fewer switching elements (half of the conventional example) and one of them all in common. can. Furthermore, the switching frequency is high (20KHz).
~100 KHz), the shape of the transformer can be made small.

第3図は、本発明の他の実施例で、第2の実施例の変形
である。変成器23.24の2次側に圧電体2,3と直
列に、インダクタンス25.26が接続され、またスイ
ッチング素子11,12.。
FIG. 3 shows another embodiment of the invention, which is a modification of the second embodiment. Inductances 25, 26 are connected in series with the piezoelectric bodies 2, 3 to the secondary side of the transformer 23, 24, and switching elements 11, 12 . .

13.14と並列にダイオード27,28,29゜30
が接続されている。尚、インダクタンス25゜26は変
成器23.24の1次側と2次側の磁気的結合を弱め、
漏れインダクタンスを変成器23゜24に内蔵させるこ
とによって作ることができる。
Diodes 27, 28, 29° 30 in parallel with 13.14
is connected. Incidentally, the inductance 25°26 weakens the magnetic coupling between the primary and secondary sides of the transformers 23 and 24.
A leakage inductance can be created by incorporating the transformer 23, 24.

以上のように構成された超音波モータ駆動回路の動作は
第2の実施例とほぼ同様であり、動作の違うところのみ
説明する。圧電体2,3は、電気→機械変換素子である
が、セラミックで構成されているので、必ず電気的静電
容量を有している。
The operation of the ultrasonic motor drive circuit configured as described above is almost the same as that of the second embodiment, and only the differences in operation will be explained. The piezoelectric bodies 2 and 3 are electrical to mechanical conversion elements, and since they are made of ceramic, they always have electrical capacitance.

スイング素子11,12,13.14はスイッチング損
失をできる限り小さくするため、高速にスイッチングさ
れる。従って、変成器23.24の二次側の電圧の立ち
上がり及び立ち下がりが急峻になる。このような急峻な
電圧が印加されると、圧電体2,3には、前述の静電容
量を充電するための大きなサージ電流が流れる。(この
電流は、超音波モータの出力に寄与しない無効電流であ
る。)インダクタンス25.26は、上述のような急峻
な変化に対してインピーダンスを大きくし、圧電体2,
3には、変化のゆるやから正弦波状の電圧が印加される
ようにしている。インダクタンス25.26が挿入され
ると、変成器23.24の一次側に流れる電流に遅れを
生じ、スイ“ツチング素子がオフとなった後も、電流を
流す経路をつくる必要があるため、ダイオード27,2
8゜29.30がスイッチング素子11,12,13゜
14に並列に接続されている。
The swing elements 11, 12, 13, and 14 are switched at high speed in order to minimize switching losses. Therefore, the rise and fall of the voltage on the secondary side of the transformers 23 and 24 becomes steep. When such a steep voltage is applied, a large surge current flows through the piezoelectric bodies 2 and 3 to charge the capacitance described above. (This current is a reactive current that does not contribute to the output of the ultrasonic motor.) The inductances 25 and 26 increase the impedance against steep changes as described above, and the piezoelectric body 2,
3, a sinusoidal voltage with a gradual change is applied. When the inductance 25.26 is inserted, there is a delay in the current flowing to the primary side of the transformer 23.24, and it is necessary to create a path for current to flow even after the switching element is turned off, so the diode 27,2
8°29.30 are connected in parallel to switching elements 11, 12, 13°14.

発明の効果 以上の様に、変成器を用いた超音波モータ駆動回路は、
低電圧の直流電源であっても、変成器の巻数比を適当に
選ぶことによって、圧電体に高電圧(たとえば30 V
 o −p 〜50 V o −p )の周波電波を印
加することができる。また変成器の2次側は1次側と完
全に絶縁できるため、超音波モータを構成する2枚の圧
電体の接合面を共通電極とする構成が可能となり、2枚
の圧電体をそれぞれ絶縁する必要がなくなる。モしてモ
ータ製作上非常に有利であり、またモータとしての特性
向上が図れ、少ないスイッチング素子数で超音波モータ
駆動回路が構成でき、実用的効果が大きい。
In addition to the effects of the invention, the ultrasonic motor drive circuit using a transformer has the following advantages:
Even with a low-voltage DC power supply, by appropriately selecting the turns ratio of the transformer, high voltage (for example, 30 V) can be applied to the piezoelectric body.
It is possible to apply a frequency radio wave having a frequency of 0-p to 50V 0-p. In addition, since the secondary side of the transformer can be completely insulated from the primary side, it is possible to configure the joint surface of the two piezoelectric bodies that make up the ultrasonic motor as a common electrode, insulating each of the two piezoelectric bodies. There is no need to do so. This is very advantageous in manufacturing the motor, and the characteristics of the motor can be improved, and an ultrasonic motor drive circuit can be configured with a small number of switching elements, which has great practical effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例の超音波モータ駆動回路
図、第2図は本発明の第2の実施例の超音波モータ駆動
回路図、第3図は本発明の第3の実施例の超音波モータ
駆動回路図、第4図は従来の超音波モータの一例を示し
た断面図、第5図は第4図の超音波モータに使用する圧
電体の形状と電極構造を示した図、第6図は従来の超音
波モータ駆動回路図である。 1・・・・・・弾性体、2,3・・・・・・圧電体、1
1.12゜13.14,15,16.17.18・・・
・・・スイッチング素子、19.20・・・・・・直流
電源、21゜22.23.24・・・・・・変成器、2
5.26・・・・・・インダクタンス、27,28,2
9.30・・・・・・ダイオード。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか1名23.24
−−一変へ器 第2図 25.26−−−1リダフルス 第4図 第5図 第6図
FIG. 1 is an ultrasonic motor drive circuit diagram of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an ultrasonic motor drive circuit diagram of a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram of a third embodiment of the present invention. An ultrasonic motor drive circuit diagram of the embodiment, FIG. 4 is a sectional view showing an example of a conventional ultrasonic motor, and FIG. 5 shows the shape and electrode structure of the piezoelectric body used in the ultrasonic motor of FIG. 4. FIG. 6 is a conventional ultrasonic motor drive circuit diagram. 1...Elastic body, 2,3...Piezoelectric body, 1
1.12゜13.14,15,16.17.18...
...Switching element, 19.20...DC power supply, 21°22.23.24...Transformer, 2
5.26...Inductance, 27,28,2
9.30...Diode. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and one other person 23.24
--Ikhenheki Fig. 2 25.26 ---1 Ridafurus Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)弾性体と、その弾性体を励振させる圧電体とを有
し、その圧電体に高周波電圧を印加して生ずる機械振動
で移動体を駆動する超音波モータの圧電体への電気入力
端子を巻数比1:nに構成した変成器の2次側端子に接
続し、前記変成器の一次側端子にはスイッチング素子を
接続し、前記機械振動の周波数で、変成器に入力される
直流電源をオン・オフすることにより、前記圧電体に前
記高周波電圧を印加するよう構成した超音波モータ駆動
回路。
(1) Electrical input terminal to the piezoelectric body of an ultrasonic motor that has an elastic body and a piezoelectric body that excites the elastic body, and drives a moving body with mechanical vibrations generated by applying a high frequency voltage to the piezoelectric body. is connected to the secondary terminal of a transformer configured with a turns ratio of 1:n, a switching element is connected to the primary terminal of the transformer, and the DC power is input to the transformer at the frequency of the mechanical vibration. an ultrasonic motor drive circuit configured to apply the high frequency voltage to the piezoelectric body by turning on and off the ultrasonic motor drive circuit;
(2)前記変成器の1次側の一端をスイッチング素子に
接続し、他端を共通端子に接続し、前記機械振動の周波
数で、正負直流電源をオン・オフする特許請求の範囲第
1項記載の超音波モータ駆動回路。
(2) One end of the primary side of the transformer is connected to a switching element, the other end is connected to a common terminal, and the positive and negative DC power sources are turned on and off at the frequency of the mechanical vibration, as claimed in claim 1. Ultrasonic motor drive circuit described.
(3)前記変成器の一次側を、中間タップ付にし、その
中間タップに直流電源を接続し、前記変成器の一次側の
他の2端子にそれぞれスイッチング素子を接続し、前記
機械振動の周波数で変成器の入力1次側直流電源をオン
・オフする特許請求の範囲第1項記載の超音波モータ駆
動回路。
(3) The primary side of the transformer is equipped with an intermediate tap, a DC power source is connected to the intermediate tap, a switching element is connected to each of the other two terminals on the primary side of the transformer, and the frequency of the mechanical vibration is The ultrasonic motor drive circuit according to claim 1, which turns on and off the input primary side DC power supply of the transformer.
(4)前記変成器の1次側と2次側の磁気的結合を弱め
前記変成器に漏れインダクタンスをもたせた特許請求の
範囲第1項又は第2項又は第3項記載の超音波モータ駆
動回路。
(4) The ultrasonic motor drive according to claim 1, 2, or 3, wherein the magnetic coupling between the primary side and the secondary side of the transformer is weakened, and the transformer has a leakage inductance. circuit.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS60176471A (en) * 1984-02-21 1985-09-10 Canon Inc Drive circuit of vibration wave motor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60176471A (en) * 1984-02-21 1985-09-10 Canon Inc Drive circuit of vibration wave motor

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