SU1023456A1 - Пьезоэлектрический двигатель - Google Patents

Abstract

ПЬЕЗОЭЛЕКТРНЧЕСККЙ ДВИГАТЕЛЬ , содержащий основание, ротор и rsTf-Abf f irf f3 ff МТ01ТЙЭ. 5 ШШ1ЖЖА 1 ш ётгшА стержневой пьезокерамический преобразователь с электродами, рдин конец которого закреплен в основании, а другой снабжен толкателем, о т л и ч а ю 11 и и с   тем, что, с целью повьаиени  стабильности вращени , в него дополнительно введен электрореологический элемент, который размещен между ротором и толкателем, при этом ротор и толкатель парешлельно через выпр митель подключены к электродгш преобразовател . Ю СО 4 СП OU

Description

Изобретение относится к приборостроению и касается пьезоэлектрических двигателей, которые могут применяться в качестве микроприводов, например, в магнитофонах, электрочасах й т.д.

Известны пьезоэлектрические двигатели, содержащие статор, ротор и пьезоэлектрический преобразователь, преобразующий переменное -’лектрическое напряжение в механические колебания, которые при взаимодействии с поверхностью ротора, приводят его во вращение £1].

Известен пьезоэлектрический двигатель, содержащий основание, ротор и стержневой пьезокерамический преобразователь, один конец которого закреплен в основании, а другой, свободный, снабжен толкателем. В этом двигателе толкатель сопряжен с поверхностью ротора фрикционно, для чего он упруго поджат (например, с помощью пружины) к поверхности ротора £2}.

Недостатком известного пьезоэлектрического двигателя является’его малая эффективность, обусловленная тем, что вращение ротора осуществляется за счет его фрикционного контакта с толкателем. Это приводит к различным потерям,в томчисле за счет проскальзывания толкателя по отношению к ротору. Последнее во многом зависит от состояния контактных поверхностей ротора и толкателя, усилия и угла прижима, угла контакта и прочих факторов. Некоторые из этих факторов могут изменяться в процессе эксплуатации двигателя. Всё это приводит к нестабильности вращения ротора и снижению эффективности пьезоэлектрического двигателя.

Целью изобретения является повышение стабильности вращения за счет исключения Проскальзывания толкателя.

Поставленная цель достигается тем, что в пьезоэлектрический двигатель, содержащий основание, ротор и стержневой пьезокерамический преобразователь, один конец которого закреплен в основании, а другой снабжен толкателем, дополнительно введен электрореологический элемент, который размещен между ротором и толкателем, при этом ротор и толкатель параллельно через выпрямитель подключены к электродам преобразователя.

На чертеже представлена схема пьезоэлектрического двигателя.

Двигатель состоит из основания 1, на котором укреплен стержневой пьезо10 вниипи

Заказ 4225/40 керамический преобразователь 2 и ротор 3 на подшипниках 4. Наружная поверхность ротора анодирована. Свободный конец преобразователя оканчивается металлическим.толкателем 5, кото»· рый находится на небольшом расстоянии (0,1 мм) от ротора. Пространство между ротором и толкателем (зона контакта) заполнена электрорёологическим элементом 6. К толкателю и ротору подведено электрическое напряжение.

Работа двигателя происходит следующим образом.

К стержневому пьезокерамическому преобразователю 2 подводится электрическое напряжение с частотой, соответствующей его резонансной частоте, при этом преобразователь начинает совершать продольные колебания: в сторону ротора (первый полупериод) и в обратную сторону (второй полуперйод) , Однако в таком состоянии ротор вращаться не будет, так как он не имеет жесткого контакта с толкателем. Для его вращения на контакты (толкатель 5 и ротор 3) подают электрическое напряжение только в один полупериод, например первый. При этом эл:ектрореологическйй элемент (жидкость) мгновенно затвердевает при движении толкателя в сторону ротора, от чего последний начинает вращаться. При движении толкателя в обратную сторону электрореологическая жидкость размораживается, так как на нее в это^ полупериод не подается электрическое Напряжение. поэтому перемещение толкателя в этот полупериод не повлечет |эа собой обратного вращения ротора. Таким образом, ротор будет вращаться только в одну сторону. При необходимости создать реверс ротора на реологический элемент подают электрическое напряжение только во второй полупериод, соответствующий движению толкателя в сторону от ротора(другой полупериод), При этом ротор имеет жесткий контакт с толкателем, поэтому он вращается в обратную сторону.

Отказ от фрикционного контакта между толкателем и ротором, вместо него такой контакт осуществляется через электрореологический (электровязкий) элемент, ведет к существенному повышению стабильности скорости вращения пьезоэлектрического двигателя. Кроме того, это позволяет повысить ресурс работы двигателя за счет отсутствия износа контактирующих деталей.

Тираж 703

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Claims (1)

1. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий основание, ротор и стержневой пьезокерамический преобразователь с электродами, рдин конец которого закреплен в основании, а другой снабжен толкателем, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности вращения, в него дополнительно введен электрореологический элемент, который размещен между ротором и толкателем, при этом ротор и толкатель параллельно через выпрямитель подключены к электродам преобразователя.

   458 А