LT6728B - Magnetic piezoelectric driver device - Google Patents

Magnetic piezoelectric driver device Download PDF

Info

Publication number
LT6728B
LT6728B LT2018531A LT2018531A LT6728B LT 6728 B LT6728 B LT 6728B LT 2018531 A LT2018531 A LT 2018531A LT 2018531 A LT2018531 A LT 2018531A LT 6728 B LT6728 B LT 6728B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
rotor
piezoelectric
support elements
magnetic
positioning
Prior art date
Application number
LT2018531A
Other languages
Lithuanian (lt)
Other versions
LT2018531A (en
Inventor
Gražvydas KAZOKAITIS
Vytautas JŪRĖNAS
Darius EIDUKYNAS
Original Assignee
Kauno technologijos universitetas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kauno technologijos universitetas filed Critical Kauno technologijos universitetas
Priority to LT2018531A priority Critical patent/LT6728B/en
Publication of LT2018531A publication Critical patent/LT2018531A/en
Publication of LT6728B publication Critical patent/LT6728B/en

Links

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

This description provides a technical solution for orienting, turning and positioning in the space of small spacecrafts. A device is provided, which operation is based on the piezoelectric effect. The device comprises a mechanical part and an electrical part. The principle of the device's operation consists of vibrations created by preset electrical signals, affecting piezoelectric elements. The vibrations generate and transmit the motion to a spherically shaped magnet (rotor) having one pair of poles (north and south). The shape and the position of the piezoelectric transducers relative to the rotor allow the rotor to be rotated around its center to the required direction. The device is characterized by extremely high precision positioning resolution and speed, efficient electric energy consumption, uncomplicated construction, no bearing junctions are present (which increases the reliability of operation). The device occupies a small space, making it easy to apply for positioning of small and nano-spacecrafts. The device’s holding, case structures are easilly integrated into the spacecraft structure. The device does not generate an electromagnetic noise.

Description

TECHNIKOS SRITISTECHNICAL FIELD

Išradimas priskiriamas pjezoelektrinių pavarų sričiai, o konkrečiai, pjezoelektrinio elemento panaudojimas magnetinio rotoriaus pasukimui. Aprašomas įrenginys gali būti naudojamas mažų objektų orientavimui erdvėje, mažų, nano-tipo palydovų orientavimo ir pozicionavimo sistemose, kai palydovas yra kosmose ir panašiai.The invention belongs to the field of piezoelectric actuators, and more particularly to the use of a piezoelectric element for rotating a magnetic rotor. The described device can be used for space orientation of small objects, orientation and positioning systems of small, nano-type satellites when the satellite is in space and the like.

TECHNIKOS LYGISBACKGROUND OF THE INVENTION

Yra žinomas įrenginys, kuriame nuolatinis magnetas yra sumontuotas šarnyrinėje sistemoje su elektromechanine pavara, leidžiančioje keisti magneto kampinę padėtį erdvėje. Norint pakeisti nanopalydovo orientaciją ar pozicionuoti jį erdvėje, sukami elektros varikliai, kurie atitinkamai pasuka nuolatinį magnetą. Tokiu būdu, palydovas veikiamas Žemės magnetinio lauko ir tinkamos nuolatinio magneto orientacijos, yra pakreipiamas norima kryptimi (Rex A. Bair. Gimbaled Permanent Magnet-Based Attitude Control for Pico/Nano Satellites, The University of Arkansas, USA, 2011). Tokia sistema užima daug vietos. Lyginant su nuolatiniu magnetu, elektros varikliai, ašys, pasukimo mechanizmai, jutikliai ir korpusas užima didžiausią dalį viso įrenginio tūrio. Atitinkamai, didėjant įrenginio gabaritams, didėja ir jo masė, o tai blogina tokios palydovų orientavimo ir pozicionavimo sistemos efektyvumą.There is a known device in which a permanent magnet is mounted in an articulated system with an electromechanical drive, which allows to change the angular position of the magnet in space. To change the orientation of the nanosatellite or position it in space, electric motors are rotated, which rotate the permanent magnet accordingly. In this way, the satellite is exposed to the Earth's magnetic field and the proper orientation of the permanent magnet is tilted in the desired direction (Rex A. Bair. Gimbaled Permanent Magnet-Based Attitude Control for Pico / Nano Satellites, The University of Arkansas, USA, 2011). Such a system takes up a lot of space. Compared to a permanent magnet, electric motors, shafts, rotating mechanisms, sensors and housing occupy the largest share of the total volume of the device. Accordingly, as the dimensions of the device increase, so does its mass, which degrades the efficiency of such a satellite guidance and positioning system.

Dokumente US5476018 (publikuotas 1995 gruodžio mėn. 19d.) pateikiamas įrenginys su elektromagnetine pavara, kuriame varomąjį judesį atlieka magnetiniai laukai, sukantys sferinį rotorių. Sistemos veikimas pagristas tuo, kad sferinis rotorius yra įtaisytas j rėmą, o aplink jį išstatyti elektromagnetai. Kuriamas valdomas magnetinis laukas suka rotorių norima kryptimi. Taip kuriamas mechaninis, giroskopo principu veikiantis, momentas. Nurodytame įrenginyje rotorius yra išstatomas naudojant sferinius hidrostatinius guolius. Veikiant tokiam įrenginiui, reikia daug energijos bei kyla nemažai elektromagnetinio triukšmo. Tokias pavaras yra sudėtinga integruoti mažuose tūriuose, todėl jas dėl vietos ir energetinių resursų komplikuota naudoti mažuosiuose palydovuose.US5476018 (published December 19, 1995) discloses a device with an electromagnetic drive in which the driving motion is performed by magnetic fields rotating a spherical rotor. The operation of the system is based on the fact that the spherical rotor is mounted on the frame and electromagnets are placed around it. The generated controlled magnetic field rotates the rotor in the desired direction. This creates a mechanical, gyroscopic moment. In the specified device, the rotor is mounted using spherical hydrostatic bearings. Operating such a device requires a lot of energy and generates a lot of electromagnetic noise. Such drives are difficult to integrate in small volumes, making them difficult to use in small satellites due to local and energy resources.

Apibendrinus aukščiau pateiktus technikos lygio dokumentus, galima išskirti tokius trūkumus:Summarizing the above state-of-the-art documents, the following shortcomings can be identified:

- įrenginiui veikti naudojama daug elektros energijos, įrenginys nėra energiškai efektyvus,- the appliance uses a lot of electricity and is not energy efficient,

- įrenginys generuoja daug elektromagnetinio triukšmo,- the device generates a lot of electromagnetic noise,

- įrenginį sudėtinga, beveik neįmanoma pritaikyti mažuose įrenginiuose, pvz., nanopalydovuose,- the device is complex, almost impossible to adapt to small devices such as nanosatellites,

- sudėtinga, iš daugelio komponentų sudaryta sistema, dėl ko mažėja efektyvumas, patikimumas.- a complex, multi-component system, which reduces efficiency and reliability.

Šiame aprašyme pateikiamas techninis sprendimas neturi aukščiau išvardintų trūkumų.The technical solution presented in this description does not have the shortcomings listed above.

IŠRADIMO ESMĖSUMMARY OF THE INVENTION

Šiuo aprašymu pateikiamas techninis sprendimas skirtas mažų kosminių erdvėlaivių orientavimui, pasukimui, nukreipimui erdvėje. Pateikiamas įrenginys, kurio veikimas pagrįstas pjezoelektriniu efektu. įrenginį sudaro mechaninė dalis ir elektrinė dalis. įrenginio veikimo principo esmę sudaro nustatytų elektros signalų veikiamų pjezoelementų kuriami virpesiai, kurie generuoja ir perduoda judesį rutulio formos magnetui (rotoriui), turinčiam vieną porą (šiaurės ir pietų) polių. Parinkta pjezoelektriniu keitiklių forma ir padėtis rotoriaus atžvilgiu leidžia reikiama kryptimi pasukti rotorių apie jo centrą.This description provides a technical solution for the orientation, rotation, and orientation of small spacecraft in space. A device based on the piezoelectric effect is presented. the device consists of a mechanical part and an electrical part. The essence of the principle of operation of the device consists of the oscillations generated by the piezoelectric elements exposed to the determined electrical signals, which generate and transmit the motion to a spherical magnet (rotor) having one pair (north and south) of poles. The selected piezoelectric shape of the transducers and their position relative to the rotor allow the rotor to be rotated about its center in the required direction.

Įrenginys pasižymi itin didele precizinio pozicionavimo skyra ir greitaveika, efektyviai vartojama elektros energija, nesudėtinga konstrukcija, nėra guolinių mazgų (dėl ko padidėja veikimo patikimumas). Įrenginys užima nedaug vietos, todėl nesudėtingai pritaikomas mažų ir nano-erdvėlaivių nukreipimui. Įrenginio laikančios, korpuso konstrukcijos nesudėtingai integruojamos į erdvėlaivio konstrukciją. Įrenginys negeneruoja elektromagnetinio triukšmo.The device is characterized by extremely high precision positioning resolution and speed, efficient use of electricity, uncomplicated construction, no bearing units (which increases operational reliability). The device takes up little space, making it easy to target for small and nano-spacecraft. The supporting, hull structures of the device are easily integrated into the structure of the spacecraft. The device does not generate electromagnetic noise.

TRUMPAS BRĖŽINIŲ APRAŠYMAS pav. vaizduoja pjezolektrinio įrenginio principinę sandaros schemą.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS fig. depicts a schematic diagram of a piezoelectric device.

pav. vaizduoja pjezokeitiklį su elastiniais tarpikliais ir atraminiais elementais bei jo valdymo schemą.fig. depicts a piezoelectric transducer with elastic gaskets and support elements and its control scheme.

Skaičiais paveiksluose pažymėta:The numbers in the pictures are marked:

- elastinis tarpiklis; 2 - pjezoelektrinis keitiklis (pjezokeitiklis); 3 - rotorius; 4 atraminis elementas; 5 - jungė; 6 - pjezokeitiklio nepadalintas elektrodas; 7 pjezokeitiklio į 3 lygius segmentus kas 120° padalintas elektrodas; 8 - varžtas, 9 3 elektrodo padalinimo vietos; 10 - signalų generatorius; 11 - valdymo blokas.- elastic gasket; 2 - piezoelectric transducer (piezoelectric transducer); 3 - rotor; 4 support element; 5 - flange; 6 - piezoelectric converter undivided electrode; 7 piezoelectric transducer divided into 3 level segments every 120 °; 8 - screw, 9 3 electrode divisions; 10 - signal generator; 11 - control unit.

TINKAMIAUSI ĮGYVENDINIMO VARIANTAIBEST MODES FOR IMPLEMENTATION

Išradimo tikslas - sukurti nuolatinio magneto sukimo erdvėje pavarą, kurios pagalba būtų galima pozicionuoti ir orientuoti nano-tipo palydovą kosmose. Taip pat ši sistema turi neskleisti elektromagnetinio triukšmo. Tokios pavaros privalumai: aukšta skyra ir greitaveika, paprasta konstrukcija.The object of the invention is to create a drive for continuous rotation of a magnet in space, with the help of which it would be possible to position and orient a nano-type satellite in space. This system must also not emit electromagnetic noise. Advantages of such a drive: high resolution and speed, simple construction.

Išradimo tikslas pasiekiamas tuo, kad pjezoelektriniame įrenginyje, susidedančiame iš mechaninės ir elektrinės dalies, rutulio formos nuolatinio magneto rotorius yra patalpintas tarp dviejų pjezoelektrinių žiedų, suteikiančių rotoriui sukamąjį judesį ir leidžiančių keisti jo kampinę padėtį erdvėje.The object of the invention is achieved in that in a piezoelectric device consisting of a mechanical and an electrical part, a rotor of a spherical permanent magnet is placed between two piezoelectric rings, which allow the rotor to rotate and allow its angular position in space to be changed.

Mechaninę įrenginio dalį sudaro:The mechanical part of the device consists of:

- rotorius (3) - magnetinis rutulys turintis vieną porą (šiaurės ir pietų) polių,- rotor (3) - a magnetic ball with one pair (north and south) of poles,

- statorius, kurį sudaro du žiedo formos pjezoelektriniai keitikliai (2), tarp kurių talpinamas rotorius (3), keitikliai (2) išdėstyti priešingose rotoriaus (3) pusėse,- a stator consisting of two annular piezoelectric transducers (2) between which the rotor (3) is housed, the transducers (2) being arranged on opposite sides of the rotor (3),

- korpusas, kurį sudaro jungė (5) ir varžtai (8), ir kitos sudedamosios dalys.- a housing consisting of a flange (5) and bolts (8) and other components.

Kaip minėta, statorių sudaro du pjezoelektriniai keitikliai (2), savo forma primenantys žiedą.As mentioned, the stator consists of two piezoelectric transducers (2) resembling a ring in their shape.

Pjezoelektrinis keitiklis (2) turi du priešingose jo pusėse išdėstytus elektrodus (6) ir (7), iš kurių vienas yra ištisinis (6), o kitas (7), kas 120°, padalintas į 3 lygius segmentus. Kiekvieno iš trijų minėtų segmentų viduryje yra pritvirtintas atraminis elementas (4). Atraminis elementas (4) gaminamas iš trinčiai atsparios medžiagos. Šiais atraminiais elementais (4) pjezoelektrinis keitiklis remiasi į rotorių (3). Kiekvieno atraminio elemento (4) kitoje nei rotorius (3) pusėje yra pritvirtintas elastinis tarpiklis (1). Visi elastiniai tarpikliai (1) ant pjezoelektrinio keitiklio (2) išdėstyti kas 120°, elektrodo (7) padalinimo vietose (9).The piezoelectric transducer (2) has two electrodes (6) and (7) arranged on opposite sides of it, one of which is continuous (6) and the other (7) divided into 3 equal segments every 120 °. A support element (4) is attached in the middle of each of the three said segments. The support element (4) is made of abrasion-resistant material. With these support elements (4), the piezoelectric transducer rests on the rotor (3). An elastic gasket (1) is attached to the side of each support element (4) other than the rotor (3). All elastic gaskets (1) are arranged on the piezoelectric transducer (2) every 120 °, in the division points (9) of the electrode (7).

Įrenginio korpusą sudaro dvi jungės (5), prie kurių per elastinius tarpiklius (1) tvirtinami pjezoelektriniai keitikliai (2). Jungės (5) su pritvirtintais pjezokeitikliais (2) ir tarp jų patalpintu rotoriumi (3) yra sujungti varžtais (8), kurie užtikrina tinkamą įvaržą ir abiejų pjezokeitiklių (2) atraminių elementų (4) kontaktą su rotoriumi (3).The housing of the device consists of two flanges (5), to which piezoelectric transducers (2) are attached via elastic seals (1). The flanges (5) with the attached piezo changers (2) and the rotor (3) placed between them are connected by screws (8) which ensure proper tightening and contact of the support elements (4) of both piezo changers (2) with the rotor (3).

Pjezokeitikliai (2) vienas kito atžvilgiu yra išdėstyti priešingose rotoriaus (3) pusėse ir pozicionuojami koncentriškai, o jų atraminių elementų (4) kontakto su rotoriaus (3) paviršiumi taškai yra tiesėje, einančioje per rotoriaus (3) centrą, t.y. prieš kiekvieną vieno pjezokeitiklio (2) atraminį elementą (4) priešingoje rotoriaus (3) pusėje yra kito pjezokeitiklio (2) vienas iš atraminių elementų (4). Pjezokeitiklių (2) valdymo elektrodai yra sujungti taip: nesudalinti pjezokeitiklių elektrodai (6) sujungiami tarpusavyje ir prijungiami prie valdymo bloko (11) nulinio kanalo 0, o diametraliai priešingose, rotoriaus (3) atžvilgiu, pusėse esantys pjezokeitiklių padalinti elektrodai (7) sujungiami tarpusavyje ir kiekviena pora padalintų elektrodų (7) prijungiama prie valdymo bloko (11) trijų fazinių kanalų A, B ir C (2 pav.).The piezoelectric transducers (2) are arranged opposite each other on opposite sides of the rotor (3) and are positioned concentrically, and the points of contact of their support elements (4) with the surface of the rotor (3) are in a line passing through the center of the rotor (3). in front of each support element (4) of one piezoelectric converter (2) on the opposite side of the rotor (3) there is one of the support elements (4) of the other piezoelectric converter (2). The control electrodes of the piezoelectric transducers (2) are connected as follows: the undivided piezoelectric transducer electrodes (6) are interconnected and connected to the zero channel 0 of the control unit (11), and the piezoelectric transducer divided electrodes (7) on diametrically opposite sides of the rotor (3) and each pair of split electrodes (7) is connected to the three phase channels A, B and C of the control unit (11) (Figure 2).

Elektrinę prietaiso dalį sudaro harmoninio signalo generatorius (10) ir valdymo blokas (11), kurie yra elektriškai sujungti su pjezokeitiklių elektrodais (6) ir (7).The electrical part of the device comprises a harmonic signal generator (10) and a control unit (11) which are electrically connected to the piezoelectric transducer electrodes (6) and (7).

įrenginio rotorius (3) - nuolatinis rutulio formą primenantis magnetas, turintis vieną porą (šiaurės ir pietų) polių - įtvirtintas tarp dviejų žiedo formos pjezoelektrinių keitiklių (2), kurie išdėstyti priešingose rotoriaus pusėse ir kontaktuoja su rotoriumi (3) per atraminius elementus (4). Kiekvienas pjezoelektrinis keitiklis (2) turi du priešingose jo pusėse išdėstytus elektrodus, iš kurių vienas yra ištisinis (6), o kitas (7) - kas 120°, padalintas j 3 lygius segmentus (padalinimo vietos (9)). Kiekvieno iš minėtų trijų segmentų viduryje yra pritvirtintas atraminis elementas (4) (pagamintas iš trinčiai atsparios medžiagos). Pjezoelektrinio keitiklio (2) kitoje nei rotorius (3) pusėje, kurioje yra nepadalintas elektrodas (6), yra pritvirtinti 3 elastiniai tarpikliai (1), kurie išdėstyti kas 120°, elektrodo (7) padalinimo vietose (9).device rotor (3) - a permanent spherical magnet with one pair (north and south) of poles - sandwiched between two ring-shaped piezoelectric transducers (2) located on opposite sides of the rotor and in contact with the rotor (3) through support elements (4) ). Each piezoelectric transducer (2) has two electrodes arranged on opposite sides of it, one of which is continuous (6) and the other (7) every 120 °, divided into 3 equal segments (division points (9)). In the middle of each of the three segments there is a support element (4) (made of abrasion-resistant material). On the side of the piezoelectric transducer (2) other than the rotor (3), where the undivided electrode (6) is located, 3 elastic gaskets (1) are arranged, spaced every 120 °, at the splitting points (9) of the electrode (7).

Tam tikros amplitudės ir dažnio elektrinis signalas yra paduodamas iš harmoninio signalo generatoriaus (10) j valdymo bloką (11), kuris šį signalą perduoda vienam iš trijų padalintų elektrodų (7), taip sužadinant pjezokeitikliuose (2) aukšto dažnio erdvinius trimačius virpesius. Šie virpesiai priverčia du priešingose rotoriaus (3) pusėse esančius atraminius elementus (4) judėti elipsinėmis trajektorijomis. Judantys atraminiai elementai (4) dėl trinties perduoda ir generuoja rotoriaus (3) sukamąjį judesį aplink savo centrą. Atraminiai elementai (4) su rotoriumi (3) sudaro kinematinę porą, kurioje atraminių elementų (4) generuojami elipsiniai judesiai yra transformuojami j kryptingą rotoriaus (3) sukimosi judesį. J valdymo bloką (11) padavus elektrinį signalą kitai padalintų pjezokeitiklių elektrodų (7) porai, sužadinami kitų atraminių elementų (4) virpesiai ir rotorius (3) keičia sukimosi kryptį. Jei valdymo bloko (11) faziniuose kanaluose (A, B ir C) vienu metu paduodamas tam tikro dažnio trifazis elektros signalas (Usin(©t), Usin(<ot+I20°) ir Ucos(©t+240°), pjezokeitikliuose bus sužadinami bėgančios bangos virpesiai, kurie sugeneruos rotoriaus (3) kryptingą sukimąsi apie vertikalią ašį. Norint pakeisti rotoriaus (3) sukimosi kryptį (pjezoelektriniame keitiklyje (2) bėgančios bangos sklidimo kryptį), į du pjezoelektrinio keitiklio (2) elektrodus patenkantys skirtingų fazių elektriniai signalai sukeičiami vietomis, pvz., j Usin(rat) fazės įtampai numatytą elektrodą tiekiama Usin(wt+l20°) fazės įtampa ir atvirkščiai - į Usin(wt+l20°) fazės įtampai numatytą elektrodą tiekiama Usin(ot) fazės įtampa.An electrical signal of a certain amplitude and frequency is fed from a harmonic signal generator (10) to a control unit (11), which transmits this signal to one of the three split electrodes (7), thus generating high frequency three-dimensional oscillations in the piezoelectric transducers (2). These oscillations force the two support elements (4) on opposite sides of the rotor (3) to move in elliptical trajectories. The moving support elements (4) transmit and generate the rotational movement of the rotor (3) around their center due to friction. The support elements (4) with the rotor (3) form a kinematic pair in which the elliptical movements generated by the support elements (4) are transformed into a directional rotational movement of the rotor (3). When the control unit (11) sends an electrical signal to another pair of split piezoelectric transducer electrodes (7), the oscillations of the other support elements (4) are excited and the rotor (3) changes the direction of rotation. If a three-phase electrical signal of a certain frequency (Usin (© t), Usin (<ot + I20 °) and Ucos (© t + 240 °) is supplied simultaneously in the phase channels (A, B and C) of the control unit (11), in piezoelectric converters the oscillations of the traveling wave will be excited, which will generate a directional rotation of the rotor (3) about a vertical axis.To change the direction of rotation of the rotor (3) (the direction of propagation of the wave in the piezoelectric transducer (2)), two electrodes of the piezoelectric transducer (2) the signals are exchanged in places such as j Usin (wt + l20 °) phase voltage applied to the Usin (rat) phase voltage electrode and vice versa Usin (ot) phase voltage applied to the Usin (wt + l20 °) phase voltage electrode.

Siekiant iliustruoti ir aprašyti šį išradimą, aukščiau pateiktas tinkamiausių įgyvendinimo variantų aprašymas. Tai nėra išsamus arba ribojantis aprašymas, siekiantis nustatyti tikslią formą arba įgyvendinimo variantą. Į aukščiau pateiktą aprašymą reikia žiūrėti daugiau kaip j iliustraciją, o ne kaip į apribojimą. Akivaizdu, kad tos srities specialistams gali būti akivaizdžios daugybė modifikacijų ir variacijų. Įgyvendinimo variantas yra parinktas ir aprašytas tam, kad tos srities specialistai geriausiai išaiškintų šio išradimo principus ir jų geriausią praktinį pritaikymą, skirtą skirtingiems įgyvendinimo variantams su skirtingomis modifikacijomis, tinkančiomis konkrečiam panaudojimui arba įgyvendinimo pritaikymui. Numatyta, kad išradimo apimtis apibrėžiama prie jo pridėta apibrėžtimi ir jos ekvivalentais, kuriuose visi minėti terminai turi prasmę plačiausiose ribose, nebent nurodyta kitaip.In order to illustrate and describe the present invention, the most preferred embodiments are described above. It is not an exhaustive or restrictive description intended to determine the exact form or embodiment. The above description should be considered as an illustration rather than as a limitation. Obviously, many modifications and variations can be apparent to those skilled in the art. An embodiment is selected and described so that those skilled in the art can best understand the principles of the present invention and their best practice for different embodiments with different modifications appropriate to the particular use or application. It is intended that the scope of the invention be defined by the definition appended thereto and its equivalents, in which all the above terms have the broadest meaning, unless otherwise indicated.

Įgyvendinimo variantuose, aprašytuose tos srities specialistų, gali būti sukurti pakeitimai, nenukrypstantys nuo šio išradimo apimties, kaip tai nurodyta toliau pateiktoje apibrėžtyje.Modifications may be made to the embodiments described by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention, as defined below.

Claims (5)

IŠRADIMO APIBRĖŽTISDEFINITION OF THE INVENTION 1. Magneto pjezopavaros įrenginys, kurį sudaro magnetinis rotorius ir statorius, prijungtas prie daugiafazio harmoninių signalų generatoriaus (10), b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad magnetinis rotorius (3), turintis vieną porą (šiaurės ir pietų) polių, įtvirtintas tarp dviejų žiedo formos pjezoelektrinių keitiklių (2), kurie išdėstyti priešingose rotoriaus (3) pusėse ir kontaktuoja su rotoriumi (3) per atraminius elementus (4).A magnetic piezoelectric device comprising a magnetic rotor and a stator connected to a multiphase harmonic signal generator (10), characterized in that the magnetic rotor (3) having one pair (north and south) of poles is sandwiched between two ring-shaped piezoelectric transducers (2), which are arranged on opposite sides of the rotor (3) and contact the rotor (3) via support elements (4). 2. Magneto pjezopavaros įrenginys pagal 1 punktą besiskiriantis tuo, kad atraminiai elementai (4) su rotoriumi (3) sudaro kinematinę porą, kurioje atraminių elementų (4) generuojami elipsiniai judesiai yra transformuojami j kryptingą rotoriaus (3) sukimosi judesį.2. Magnet piezoelectric device according to claim 1, characterized in that the support elements (4) with the rotor (3) form a kinematic pair in which the elliptical movements generated by the support elements (4) are transformed into a directional rotational movement of the rotor (3). 3. Magneto pjezopavaros įrenginys pagal 1 punktą besiskiriantis tuo, kad įrenginyje rotoriaus (3) pozicionavimui nenaudojamos guolinės atramos, kas ženkliai supaprastina visos sistemos konstrukciją ir eliminuoja galimas pozicionavimo tikslumo paklaidas.3. Magnet piezoelectric device according to claim 1, characterized in that the device does not use bearing supports for positioning the rotor (3), which significantly simplifies the construction of the whole system and eliminates possible positioning accuracy errors. 4. Magneto pjezopavaros įrenginys pagal 1 punktą besiskiriantis tuo, kad įrenginio statorių sudaro du žiedo formos pjezokeitikliai (2), kiekvienas turintys pritvirtintus po 3 atraminius elementus (4) ir vienas kito atžvilgiu yra išdėstyti priešingose rotoriaus 3 pusėse koncentriškai, o jų atraminių elementų (4) kontakto su rotoriaus (3) paviršiumi taškai yra tiesėje, einančioje per rotoriaus (3) centrą, t.y. prieš kiekvieną vieno pjezokeitiklio atraminį elementą (4) priešingoje rotoriaus pusėje yra kito pjezokeitiklio vienas iš atraminių elementų (4).4. Magnetic piezoelectric device according to claim 1, characterized in that the stator of the device consists of two annular piezoelectric transducers (2), each with 3 support elements (4) attached and arranged concentrically on opposite sides of the rotor 3 and their support elements ( 4) the points of contact with the surface of the rotor (3) are in a line passing through the center of the rotor (3), ie in front of each support element (4) of one piezoelectric converter there is one of the support elements (4) of the other piezoelectric converter on the opposite side of the rotor. 5. Magneto pjezopavaros įrenginys pagal ankstesnius punktus naudojamas mažų, nano-tipo erdvėlaivių orientavimui, pasukimui, nukreipimui erdvėje.A magnet piezoelectric device according to the preceding claims is used for orienting, rotating and guiding small, nano-type spacecraft in space.
LT2018531A 2018-06-19 2018-06-19 Magnetic piezoelectric driver device LT6728B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2018531A LT6728B (en) 2018-06-19 2018-06-19 Magnetic piezoelectric driver device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2018531A LT6728B (en) 2018-06-19 2018-06-19 Magnetic piezoelectric driver device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT2018531A LT2018531A (en) 2019-12-27
LT6728B true LT6728B (en) 2020-04-10

Family

ID=69008533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT2018531A LT6728B (en) 2018-06-19 2018-06-19 Magnetic piezoelectric driver device

Country Status (1)

Country Link
LT (1) LT6728B (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5476018A (en) 1991-07-31 1995-12-19 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Control moment gyro having spherical rotor with permanent magnets

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5476018A (en) 1991-07-31 1995-12-19 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Control moment gyro having spherical rotor with permanent magnets

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
REX A. BAIR: "Gimbaled Permanent Magnet-Based Attitute Control for Pico/Nano Satellites", THE UNIVERSITY OF ARKANSAS, 2011

Also Published As

Publication number Publication date
LT2018531A (en) 2019-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11411472B2 (en) Motor positional sensing
EP0526774B1 (en) Electric motor having a spherical rotor and its application apparatus
US20160215765A1 (en) Apparatus and Method for Gyroscopic Propulsion
US8981608B2 (en) Method of propulsion
IL106926A (en) Planetary inertial power source and a method of extracting energy therefrom
US20170067451A1 (en) Driving assembly
US9442185B2 (en) Non-contacting electro-magnetic spherical planar motor providing 3-axis control of a ball joint gimbal mounted electro-optic system
US11799399B2 (en) Device for converting electromagnetic momentum to mechanical momentum
LT6728B (en) Magnetic piezoelectric driver device
US9097243B2 (en) Apparatus and method for gyroscopic propulsion
US2707400A (en) Torque motor system for two-axis gyro
US3408872A (en) Circumferential flexure vibrating gyroscope
US5063336A (en) Mechanical stabilization system using counter-rotation and a single motor
JP4942173B2 (en) Non-contact type rigid body rotation control device
CN109540171B (en) Portable autonomous positioning and directional servo system
CN107949522B (en) Satellite attitude control system
US3601338A (en) Apparatus for controlling the attitude of a satellite
US3188639A (en) Satellite stabilization and attitude control
JP3880405B2 (en) Relative 6-DOF control method for artificial satellite
US20100039550A1 (en) Bearing Assembly for Use in a Gimbal Servo System
JP2007240017A (en) Steering driving device and flying object
US20240333121A1 (en) Magnetodynamic proplsion system
US20230031448A1 (en) Vehicle propulsion unit and the manner of its operation
JP2518226B2 (en) Dynamic balance adjuster for spacecraft
Kazokaitis et al. Research and analysis of spherical magnetic drive for attitude control on nano satellites

Legal Events

Date Code Title Description
BB1A Patent application published

Effective date: 20191227

FG9A Patent granted

Effective date: 20200410

MM9A Lapsed patents

Effective date: 20200619