SU758319A1 - Устройство для управления пьезоэлектрического вибродвигателя 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к области · приборостроения и может быть использовано для питания Пьезоэлектрических и магнитострикцйонных преобразО- _ вателей вибродвигателей.

Известно устройство для автоматической подстройки максимальной амплитуды колебаний пьезокерамического преобразователя вибродвигателя, 10 содержащий четырехдиодный ключ, коммутатор, пиковый формирователь, схе-’ му И-НЕ, транзисторный усилитель, об- . мотку управления, причем к выходу усилителя подсоединен параллельно 15 четырехдиодный ключ, коммутатор и пиковый формирователь, выход которого через схему И-НЕ подключен ко входу стробирования четырехдиодного ключа, подсоединенного к точке соединения конденсатора, второго входа компаратора и базы транзисторов, в коллекторной цепи которого включена обмотка управления, сопряженная с обмоткой индуктивности резонансного Контура генератора переменного напря жения, а выход компаратора подсоединен ко второму входу схемы И-НЕ £ΐ] .

Ограниченность выше описанного устройства состоит в том, что при

2

(изменении момента внешней нагрузки 'ротор вибродвигателя меняется его угловая скорость.

Известно устройство, содержащее автогенератор: с цепью обратной связи, выход которого через согласующий трансформатор подключен к оЪкладкйл. пьезокерамического преобразователя, упруго сопряженного с ротором, и блок управления, выход которого подсоединен к базе транзистора, и коллекторной цепи которого включена одна диагональ диодного моста £2].

Недостаток известного устройства состоит в невысокой стабильности . угловой скорости вращения ротора при изменений нагрузки.

Целью изобретения является повыше20 ние стабильности угловой скорости вра щения ротора при изменении нагрузки,

В соответствии с изобретением, поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено соединенными 25 амплитудным детектором и фильтром, включенными между выходом блока управления и точкой соединения цепи обратной связи резистора и пьезокерамического преобразователя, обклад]ки которого разделены на два идеи3

758319

4

тичных сектора, один из которых подсоединен ко второй диагонали диодного моста, а второй - йо вторичной обмотке согласующего трансформатора.

На чертеже представлена схема устройства.

Выход автогенератора 1 через согласующий трансформатор 2 подсоединён к обкладкам 3 пьезокерамического преобразователя (ЦКП) 4, упруго сопряженного с ротором 5 вибродвигателя (ВД) . Обкладки 6 ЦКП подсбёййнё'ны к одной диагонали диодного моста

7, вторая диагональ которого включена в коллекторной цепи транзистора

8, база которого через блок управления 9, фильтр 10 и амплитудный детектор 11 подключен к точке соединения обкладки 3 ЦКП 4, резистора 12 и цепи 13 обратной связи автогенератора.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания устройства сигнал с автогенератора 1 через согласующий трансформатор 2 подается к обкладкам 3 пьезокерамического преобразователя 4. Из-за обратного пьезоэффекта в ЦКП 4 возбуждаются механические продольные колебания, так как один конец ЦКП 4 упруго взаимодействует с ротором 5 из-за сил сухого"трения, последнему сообщается момент вращения, и он вращается с определенной угловой скоростью.

На частоте механического резонанса ЦКП 4 его внутренний импеданс ·;· . имеет наименьшее значение и через него и резистор 12 проходит наибольший ток. Сигнал с резистора 12 поступает в цепь положительной обратной связи 13 автогенератора 1. Таким образом обеспечивается соответствие частоты питания автогенератора 1 и резонансной частоты ЦКП 4, который при максимальной амплитуде механических колебаний из-за сил сухого трения сообщает ротору 5 наибольший момент М вращения. Механическая мощность Р_м на валу ротора 4 вибродвигателя будет

Рц - си · М. (1)

При постоянной мощности вибродвигателя изменение момента внешней нагрузки вала вызывает изменение его угловой скорости.

Со стороны ротора ЦКП 4 нагружен механическим сопротивлением Я«

/ий Й ,'

где Я - радиус ротора 5.

При постоянной мощности вибродвигателя изменение момента М внешней нагрузки вала вызывает изменение 1его угловой скорости, что также сопровождается изменением механическо>о сопротивления нагрузки ЦКП 4 со стороны ротора 5. Сигнал с резистора 12 поступает в амплитудный детектор 11 и фильтр 10 нижних частот, на выходе которого получается сигнал, амплитуда которого пропорциональна величине момента внешней нагрузки вала ротора 5. Сигнал с выхода фильтра 10 через блок управления б управЛяет сопротивлением перехода колле ктор-эмиттер транзистора 8,в коллекторной цепи которого включена одна диагональ диодного моста 7. Вторая диагональ моста 7 подключена к обкладкам б второго ЦКП 4 идентичного сектору с обкладками 3. Таким образом сопротивление диодного моста 7 является сопротивлением нагрузки второго сектора ЦКП 4 и его величина определяют величину его добротности

' . (3)

где ί - эквивалентная индуктивность;

параллельное соединение сопротивления механической нагрузки,, внутреннего сопротивления ЦКП и сопротивление диодного моста 7.

Таким образом, сигналом блока управления меняется сопротивление нагрузки дектора в ЦКП 4, а, тем самым, и его добротность Ц . Изменение добротности сектора 6 меняет сопротивление механической нагрузки сектора 3 и общего ЦКП 4. Это обеспечивает управление амплитудой механичес ких колебаний сектора 3 и компенсацию изменений угловой скорости ротора 5 при изменении момента его внешней нагрузки.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для управления пьезоэлектрического вибродвигателя., содер жащее автогенератор с целью обратной связи, выход которого через согласующий трансформатор подключен к обкладкам пьезокерамйческого преобразователя, упруго сопряженного с рото ром, и блок управления, выход которого подсоединен к базе транзистора, в коллекторной цепи которого включена одна диагональ диодного моста, отличающееся тем, что, с Целью повышения стабильности углог вой скорости вращения ротора при иэ менении нагрузки, оно цнабжено последовательно соединенными амплитудным детектором и фильтром, включенным между входом блока управления и точкой соединения цепи обратной связи резистора и пьезокерамического преобразователя, обкладки которого разделены на два идентичных’ сектора, один из которых подсоединен ко вто5 758319

   рой диагон’али диодного моста, а вто-. рой - ко вторичной обмотке согласую-* «его трансформатора.