SU1166057A1 - Device for controlling piezoelectric motor - Google Patents

Device for controlling piezoelectric motor Download PDF

Info

Publication number
SU1166057A1
SU1166057A1 SU843692889A SU3692889A SU1166057A1 SU 1166057 A1 SU1166057 A1 SU 1166057A1 SU 843692889 A SU843692889 A SU 843692889A SU 3692889 A SU3692889 A SU 3692889A SU 1166057 A1 SU1166057 A1 SU 1166057A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
negative
positive
constant voltage
Prior art date
Application number
SU843692889A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Александрович Иванов
Александр Юрьевич Лукичев
Александр Афанасьевич Сазонов
Виктор Юрьевич Трубников
Александр Сергеевич Дмитриев
Original Assignee
Московский институт электронной техники
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 Московский институт электронной техники filed Critical Московский институт электронной техники
Priority to SU843692889A priority Critical patent/SU1166057A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1166057A1 publication Critical patent/SU1166057A1/en

Links

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПЪЕЗО-. ДВИГАТЕЛЕМ, содержащее последовательно соединенные сумматор и усилитель, первый вход сумматора  вл етс  входом устройства, а второй через первый делитель соединен с входами пье- зодвигател , генератор, первый источник посто нного напр жени , положительный вывод которого через последовательно соединенные первый, второй и третий ключи соединен с отрицательным выходом, о т л и чающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей , в него дополнительно введены второй и третий источники посто нного напр жени , первый и -второй эмиттерные повторители, инвертор, второй делитель, первый и второй выпр -; мители, первый и второй трансформаторы , первый и второй накопительные элементы, причем выход генератора соединен с вторыми входами первого и третьего ключей и через инвертор с вторым входом второго ключа, первый вход которого соединен с выходом первого эмиттерИого повторител  и через первый накопительный элемецт - с первым вьтодом первичной .обмотки первого трансформатора, а выход - с первым входом второго эмиттерного повторител  и через второй накопительный элемент - с первым выводом первичной обмотки второго трансформатора , второй выход которого соединен с выходом второго эмиттерного повторител , вторым выводом первичной обмотки первого трансформато . ра, отрицательньм выводом первого источника посто нного напр жени  и ; первым входом второго делител , выход которого соединенс третьим входом сумматора, а второй вход (Л с положительным выводом первого ис- , . точника посто нного напр жени  и первым входом первого эмиттерного повторител ,.второй вход которого «соединен с выходом усилител  и вторым входом второго эмиттерного повто;рител , вторичные обмотки первого и 9 0) второго трансформаторов соедине.ны соответдтвенно с входами первого и О второго выпр мителей, положительный сл выход первого выпр мител  соединен ,с положительным выводом второго исiточника , посто нного напр жени , а от:рицательный -.с первым входом пьезодвигател  и положительным выходом iвторого выпр мител , отрицательный выход которого соединен с отрицательным выводом третьего источника посто нного напр жени , положительный вывод которого соединен с отрицаiтельными выводами первога и второго источников посто нного напр жени  и вторым входом пьезодвигател .CONTROL DEVICE PLEZO-. A motor containing a series-connected adder and an amplifier, the first input of the adder is an input of the device, and the second through the first divider is connected to the inputs of a piezoelectric motor, a generator, the first source of constant voltage, the positive terminal of which is connected through the first, second, and third keys connected to the negative output, which is the fact that, in order to expand the functionality, the second and third sources of constant voltage are added, the first and Second emitter followers, inverter, second divider, first and second rectifier; the first and second transformers, the first and second storage elements, the generator output being connected to the second inputs of the first and third keys and through an inverter to the second input of the second key, the first input of which is connected to the output of the first emitter follower and to the first The first primary winding is transformed, and the output is to the first input of the second emitter follower and through the second storage element to the first output of the primary winding of the second transformer, W swarm output of which is connected to the output of the second emitter-follower, a second terminal of the primary winding of the first transformers. ra, negative output of the first source of constant voltage and; the first input of the second divider, the output of which is connected by the third input of the adder, and the second input (A with the positive output of the first source, constant voltage voltage source and the first input of the first emitter follower, the second input of which is connected to the output of the amplifier and the second input of the second emitter repetition; the secondary secondary windings of the first and 9 0) second transformers are connected respectively to the inputs of the first and second rectifiers, the positive one of the first rectifier is connected to the positive output of the second and a constant voltage, and from: a negative — with the first input of a piezomotor and a positive output of the second rectifier, the negative output of which is connected to the negative output of the third constant voltage source, the positive output of which is connected to the negative outputs of the first and second sources of constant voltage voltage and the second input of the piezomotor.

Description

Изобретение относитс  к автоматике и может быть использовано при разработке и создании устройств управлени  пьезоэлектрическими двигател ми .The invention relates to automation and can be used in the development and creation of control devices for piezoelectric motors.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства управлени  пьезодвигателем .The aim of the invention is to extend the functionality of a piezomotor control device.

На фиг,1 представлена структурна  схема устройства на фиг,2 - временные диаграммы, по сн юоще работу устройства.FIG. 1 shows a block diagram of the device in FIG. 2, timing diagrams, due to the operation of the device.

Устройство управлени  пьезодвигателем содержит источник 1поСто н ного напр жени , ключи 2-4, генератор 5, инвертор 6, эмиттерные повторители 7 и 8, усилитель 9, накопительные элементы Ю и 11, трансформаторы 12 и 13, выпр мители 14 и 15, делитель 16, источники 17 и посто нного напр жени , сумматор 1 делитель 20 и пьезодвигатель 21. Устройство работает следующим образом. Генератор 5 вырабатывает управл ющие импульсы (фиг.2с() с посто нной частотой, длительность которых равна половине периода следовани . Эти импульсы поступают на управл ю щие входы ключей 2 и 4, вызыва  их одновременное открываТниё, и через инвертор 6 - на управл ющий вход ключа 3, вызыва  его открывание в противоположной фазе по отно шёнию к ключам 2 и 4. На входы первого и второго эмиттерных повто рителей 7 и 8 поступает выходной сигнал и (фиг.2 S) усилител  9, на вход которого подаетс  выходной сигнал Uc; сумматора 19. На первый вход сумматора 19 поступает сигнал задани  U, на второй вход - подаваемый на пьезодвигатель выходно сигнал и регул тора перемещени , прошедший через первый двигатель 16 с коэффициентом передачи Кп на третий вход - напр жение Е источника 1 напр жени , прошедшее через второй делитель 20 с коэффициентом делени  К . Клочи 2 и 4 в момент времени, когда они открыты, шунтируют соответственно первый и второй змиттериые повторители 7 и 8, При этом сигнал U на выходе эмиттерного повторител  7 равен напр жению Е на выходе первого источника 1 напр жени . Напр жениеThe control unit of the piezomotor contains a source of 1 volt voltage, keys 2–4, generator 5, inverter 6, emitter followers 7 and 8, amplifier 9, storage elements Yu and 11, transformers 12 and 13, rectifiers 14 and 15, divider 16 , sources 17 and constant voltage, adder 1, divider 20, and piezomotor 21. The device operates as follows. The generator 5 produces control pulses (Fig. 2c () with a constant frequency, the duration of which is equal to half the follow-up period. These pulses go to the control inputs of keys 2 and 4, causing them to open simultaneously, and through the inverter 6 to the control the input of the key 3, causing it to open in the opposite phase relative to the keys 2 and 4. The inputs of the first and second emitter repeaters 7 and 8 receive the output signal and (Fig.2 S) amplifier 9, the input of which provides the output signal Uc ; adder 19. At the first input of the adder 19 post sets the signal U, to the second input - the output signal supplied to the piezomotor and the displacement controller passing through the first motor 16 with the transfer coefficient Kp to the third input - voltage E of the voltage source 1 passing through the second divider 20 with the division factor K. Blocks 2 and 4, at the time when they are open, shunt the first and second repeaters 7 and 8, respectively. The signal U at the output of the emitter follower 7 is equal to the voltage E at the output of the first voltage source 1. Voltage

Uj на выходе эмиттерного повторител  8 в этот момент равно нулю. В момент времени, когда ключи 2 и 4 закрыты, а ключ 3 открыт, напр жени  на выходах эмиттерных повторителей равны выходному напр жению И„ усилител  9. Таким образом, на вьг ходе змиттерного повторител  7 формируютс  импульсы и (фиг.2 в ) с амплитудой ,,. Эти импульсы, пройд  через первый элемент 10, подаютс  на первичную обмотку первого повьшающего трансформатора 12. Навыходе эмиттерного повторител  8 формируютс  импульсы U2 (фиг.2 г) с амплитудой и, которые, пройд  через второй элемент 11, подаютс  на первичную обмотку второго повышающего трансформатора 13. Импуль-сы , выделившиес  на вторичных обмотках первого. и второго повьш1ающих трансформаторов 12 и 13, поступают соответственно на входы первого и второго выпр мителей 14 и 15. Напр жени  источников 17 и 18 равны по величине, коэффициент трансформации трансформаторов 12 и 13 2Е выбираетс  равньм . Такой выбор К обуславливаетс  отсутствием сквозных токов внутри контура, образованного первым и вторым ву пр мител ми 14 и 15 и вторым и третьим источниками 17 и 18 посто нного напр жени . Дл  получени  симметричной выходной характеристики регул тора коэффициент делени  К л выбираетс  равньм К- ;гг:- . Kj Изменение напр жени  на выходах выпр мителей 14 и 15 вызывает пропорциональное Up изменение напр жени  на пьезодвигателе. При этом ток зар да,пьезодвигател  пропорционален отклоненшо напр жени  на нем от заданного. По мере приближени  напр жени  на пьезодвигателе к заданному значению ток зар да стремитс  к нулю. Выходное напр жение регул тора представлено на фиг.2 д. При посто нном заданном напр жении на выходе регул тора отсутствует сквозной ток через нагрузку регул тора и сквозной ток по контуру, образованному первым и вторым выпр мител ми 14 и 15, вторым и третьим источниками 17 и 18 посто нных напр жений .Uj at the output of the emitter follower 8 at this moment is zero. At the moment when the keys 2 and 4 are closed and the key 3 is open, the voltage at the outputs of the emitter followers is equal to the output voltage AND of the amplifier 9. Thus, during the course of the emitter follower 7, pulses are generated and (Fig. 2c) c amplitude ,,. These pulses, passed through the first element 10, are fed to the primary winding of the first upstream transformer 12. On the output of the emitter follower 8, U2 pulses are formed (Fig. 2 g) with amplitude and which, after passing through the second element 11, are fed to the primary winding of the second step-up transformer 13. The impulses allocated on the secondary windings of the first. and the second transformer 12 and 13, respectively, are fed to the inputs of the first and second rectifiers 14 and 15. The voltages of sources 17 and 18 are equal in magnitude, the transformer ratio of 12 and 13 2E is chosen to be equal. Such a choice is caused by the absence of through currents within the circuit formed by the first and second directors 14 and 15 and the second and third sources 17 and 18 of constant voltage. To obtain a symmetrical output characteristic of the regulator, the division factor Kl is chosen to be equal K-; yy: -. Kj The change in voltage at the outputs of rectifiers 14 and 15 causes a proportional Up change in voltage on the piezoelectric motor. In this case, the charge current, piezoelectric motor is proportional to the deviated voltage on it from the specified one. As the voltage on the piezomotor approaches the specified value, the charge current tends to zero. The output voltage of the regulator is shown in Fig. 2 e. At a constant predetermined voltage at the output of the regulator, there is no through current through the regulator load and the through current through the circuit formed by the first and second rectifiers 14 and 15, second and third sources 17 and 18 constant voltages.

Максимальное выходное напр жение 1Ь„(стройства определ етс  коэффициентами трансформации повышающих трансформаторов 12 и 13, типом в№пр мителей 14 и 15, иапр жен  ми источников 1, 17 и 18 и может достигать 3-20 кВ. По сравнению с извест ньы выходное напр жение предлагаемого регул тора увеличиваетс  в 4,3 раза. При этом энерги , отдаваема  в пьезодвигатель, увеличиваетс  в 18 раз, т.е. увеличиваетс  нагрузоч на  способность регул тора перемещени  пьезодвигател , что расшир ет Фзшкциональные возможности устрой:ства управлени  пьезодвигателем.The maximum output voltage is 1b (the devices are determined by the transformation ratios of step-up transformers 12 and 13, the type of terminals 14 and 15, and the sources of sources 1, 17 and 18, and can reach 3-20 kV. Compared to the known output The voltage of the proposed controller increases by 4.3 times, and the energy transferred to the piezomotor increases by 18 times, i.e., the load on the ability of the piezomotor displacement controller to increase, which expands the functional capabilities of the piezodigital control device.

9 9

-9 4-9 4

AfAf

ISIS

nflfinnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnflfinnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn

пррришлдшшшшпгprrrishlshshshshshpg

tt

ftft

Claims (1)

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПЬЕЗО-. ДВИГАТЕЛЕМ, содержащее последовательно соединенные сумматор и усилитель, первый вход сумматора является входом устройства, а второй через первый делитель соединен с входами пье— зодвигателя, генератор, первый источник постоянного напряжения, положительный вывод которого через по- . . следовательно соединенные первый, второй и третий ключи соединен с отрицательным выходом, о т л и чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены второй и третий источники постоянного напряжения, первый и -второй эмиттерные повторители, инвертор, второй делитель, первый и второй выпрямители, первый и второй трансформаторы, первый и второй накопительные элементы, причем выход генератора соединен с вторыми входами первого и третьего ключей и через инвертор с вторым входом второго ключа, первый вход которого соединен с выходом первого эмиттерного повторителя и через первый накопительный элемент - с первым выводом первичной обмотки первого трансформатора, а выход - с первым входом второго эмиттерного повторителя и через второй накопительный элемент - с первым выводом первичной обмотки второго трансформатора, второй выход которого соединен с выходом второго эмиттерного повторителя, вторым выводом первичной обмотки первого трансформатора, отрицательным выводом первого · источника постоянного напряжения и первым входом второго делителя, л выход которого соединен'с третьим 3 входом сумматора, а второй вход с положительным выводом первого ис. точника постоянного i напряжения и первым входом первого эмиттерного повторителя,,второй вход которого соединен с выходом усилителя и вторым входом второго эмиттерного повторит еля, вторичные обмотки первого и второго трансформаторов соединены соответственно с входами первого и второго выпрямителей, положительный выход первого выпрямителя соединен , с положительным выводом второго источника, постоянного напряжения, а отрицательный — с первым входом пьезодвигателя и положительным выходом [второго выпрямителя, отрицательный выход которого соединен с отрицательным выводом третьего источника постоянного напряжения, положительный вывод которого соединен с отрица- тельными выводами первого и второго источников постоянного напряжения и вторым входом пьезодвигателя.PIEZO- CONTROL DEVICE. ENGINE containing serially connected adder and amplifier, the first input of the adder is the input of the device, and the second through the first divider is connected to the inputs of the engine, generator, the first source of constant voltage, the positive output of which is through. . therefore, the connected first, second and third switches are connected to a negative output, which requires that, in order to expand the functionality, the second and third DC voltage sources, the first and second emitter repeaters, an inverter, and the second divider are additionally introduced into it , the first and second rectifiers, the first and second transformers, the first and second storage elements, and the output of the generator is connected to the second inputs of the first and third keys and through the inverter to the second input of the second key, the first the input of which is connected to the output of the first emitter follower and through the first storage element to the first output of the primary winding of the first transformer, and the output to the first input of the second emitter follower and through the second storage element to the first output of the primary winding of the second transformer, the second output of which is connected to the output of the second emitter follower, the second output of the primary winding of the first transformer, the negative output of the first · constant voltage source and the first input of the second a divider, which output L soedinen's third input of the adder 3, and the second input to the positive terminal of the first IC. constant i voltage point and the first input of the first emitter follower, the second input of which is connected to the amplifier output and the second input of the second emitter follower, the secondary windings of the first and second transformers are connected respectively to the inputs of the first and second rectifiers, the positive output of the first rectifier is connected to the positive the output of the second source, constant voltage, and negative - with the first input of the piezoelectric motor and a positive output [second rectifier, negative output to orogo connected to the negative terminal of the third DC voltage source, the positive terminal of which is connected with negative terminals of the first and second DC voltage source and a second input piezomotor. SU .,.,1166057SU.,., 1166057 1 11660571 1166057
SU843692889A 1984-01-18 1984-01-18 Device for controlling piezoelectric motor SU1166057A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843692889A SU1166057A1 (en) 1984-01-18 1984-01-18 Device for controlling piezoelectric motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843692889A SU1166057A1 (en) 1984-01-18 1984-01-18 Device for controlling piezoelectric motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1166057A1 true SU1166057A1 (en) 1985-07-07

Family

ID=21100600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843692889A SU1166057A1 (en) 1984-01-18 1984-01-18 Device for controlling piezoelectric motor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1166057A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 783751, кл. G 05 В 11/01. Авторское свидетельство СССР № 847270. кл. G 05 В 11/16. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1166057A1 (en) Device for controlling piezoelectric motor
SU892614A1 (en) One-cycle dc voltage regulator
US4068157A (en) Regulated multiple transformer system
US3215952A (en) Transistor inverter with frequency stability provided by reverse base current injection
SU1436231A1 (en) Variable voltage converter
SU1149359A1 (en) A.c. voltage-to-d.c. voltage converter with voltage multiplication
RU1795533C (en) Bridge-type inverter
SU997204A1 (en) Converter of dc voltage to single-phase ac voltage with amplitude-pulse modulation
SU1594669A1 (en) D.c. voltage converter
SU1714776A1 (en) Two-stage dc voltage converter
SU1390738A1 (en) D.c. voltage converter
SU799079A1 (en) Self-sustained power supply source
SU547744A1 (en) Stable power supply
SU1292149A1 (en) Inverter
SU1302421A1 (en) Synchronized pulse generator
SU1334310A1 (en) Device for controlling transistors of push-pull converter
SU851704A1 (en) Voltage inverter
SU741388A1 (en) Step-wise adjustable dc voltage converter
SU1515281A1 (en) Device for shaping control pulses for rectifiers of converter
SU1487011A1 (en) Adjustable dc voltage converter
SU1575218A1 (en) Method of transmitting control in ac circuit and device for effecting same
SU1246067A1 (en) Pulsed d.c.voltage stabilizer
SU1069091A1 (en) Adjustable converter
SU1203663A1 (en) D.c.voltage converter
SU693523A1 (en) Adjustable transistorized inverter