SU794686A1 - Вибродвигатель - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области приборостроени  и может быть использовано в маломощных приводах и системах автоматического регулировани .

Известен вибродвигатель, содержащий ротор и пьезоэлектрический преобразователь , который подключен к источнику переменного напр жени , причем пьезокерамический преобразователь выполнен в виде жестко закрепленного между двум  металлическими упругими пластинками биморфа 1.

Известный вибродБИгатель не обеспечивает стабильного вращени  ротора н его реверсировани .

Известен также вибродвигатель, содержащий ротор, генератор переменного напр жени , датчик скорости, через усилитель и частотный дискриминатор подсоединенный к блоку управлени , и пьезоэлемент, выполненный в виде двух жестко скрепленных между собой пьезоэлектрических пластин с совпадающими по направлению векторами пол ризации 2. Причем, крайние электроды пьезоэлектрических пластин соединены между собой через дроссель и подключены к генератору переменного напр жени , а средний и крайиие электроды параллельно подключены к выходу блока управлени .

ко входу которого подсоединен выход частотного дискриминатора.

Известный вибродвнгатель обладает повыщенной стабильностью вращени  ротора, однако его углова  скорость вращени  ограничена из-за силы торможени , создаваемой во врем  обратного хода пьезоэлемента . Этот двигатель не обеспечивает также реверсировани  вращени  ротора.

Целью изобретени   вл етс  повыщение угловой скорости вращени  и создани  возможности реверсировани  ротора.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известный вибродвигатель, содержащий

ротор, генератор переменного напр жени , датчик скорости через усилитель и частотный дискриминатор подсоединенный к блоку управлени  и пьезоэлемент, выполненный в виде двух жестко скрепленных между собой пьезоэлектрических пластин, с совпадающими по направлению векторами пол ризации, введены два сумматора, два вентил , формирователь импульсов по пику входного сигнала, триггер и второй блок

управлени , подключенный к управл ющим входам вентилей, к двум другим входам которых подключены пр мой и инверсный выходы счетного триггера, подключенного через формирователь импульсов по пику

входного сигнала к выходу генератора переменного напр жени , который также подсоединен к каладому из сумматоров и к средней обкладке пьезоэлемента, установленного пернендикул рно касательной к окружности ротора, нричем выходы вентилей подключены ко вторым входам сумматоров, выходы которых соединены с крайними обкладками пьезоэлемента, а выход первого блока унравлёни  подсоединёнкуправл ющему -входу генератора переменного напр женн . .

На фиг. 1 дана структурна  схема вибродвигател ; на фиг. 2 п 3 - временные диаграммы , но сн ющие работу вибродвигател .

С ротором 1 вибродвигател  сопр жен датчнк 2 скорости, который через последовательно соединенные усилитель 3, частотный дискриминатор 4 и блок управлени  5 подключен к генератору 6 переменного напр жени , выходы которого подключены к формирователю 7 имиульсов по пику входного сигнала, сумматорам 8, 9 и средней обкладке пьезозлемеита 10, выполненного в виде двух жестко скренленных между собой пьезоэлектрических иластинок, установленного перпенднкул рно к оси вращени  ротора 1. Формнрователь 7 нодключен к счетному входу триггера 11, пр мой и ннверсный выходы которого подключены к вентил м 12, 13, соединенным с .блоком управлени  14 и сумматорами 8, 9. На пьезоэлементе 10 жестко установлен наконечник 15.

Внбродвигатель работает следующнм образом .

При подаче синфазиого снгнала питани  с генератора 6 переменной частоты и сумматоров 8, 9 к обкладкам ньезоэлемента 10, последний совершает изгибные колебани . Наконечник 15 взаимодействует с ротором 1 и сообщает ему момент вращени , пропорциональный силе создаваемой пьезоэлементом .

Сигнал с генератора 6 (фиг. 2 а) подаетс  на формирователь импульсов по пнку входного сигнала 7, сигнал которого (фиг. 26) подаетс  к счетному входу триггера И. Сигналы с пр мого и инверсного выхода триггеров (фиг. 2 е, d) через вентили 12, 13, управл емые блоком управлени  14, поступают на сумматоры 8 и 9, где суммируютс  с сигналами генератора 6.

Таким образом к крайним обкладкам пьезоэлемента 10 поступают сигналы формы (фиг. 2е, f), обеспечивающие вращение ротора 1 вибродвигател  одну или другую сторону. Дл  вращени  ротора, например, по часовой стрелке, во врем  первого (I) полупериода колебаний генератора 6 (фиг. 1 и фиг. 2) права  пьезоэлектрическа  пластинка пьезоэлемента 10 раст гиваетс , а лева  нластинка - укорачиваетс , из-за чего пьезоэлемент изгибаетс  налево /отрезок К (фиг. 3)/ нричем , наконечник 15, взаимодейству  с ротором 1, сообщает ему момент вращени . В момент 1, т. е. при максимальном изгибе пьезоэлемента 10 налево, формирователь 7 вырабатывает импульс, переключающий триггер И, с выхода которого через вентили 12, 13 к сумматорам 8, 9 поступают импульсы с противоположным знаком, которые суммируютс  с сигналами генератора

6 и вызывают сиихронное укорочение пластинок ньезоэлемента, т. к. сигнал, вызывавший укорочение левой пластинки пьезоэлемента 10 во врем  его изгиба налево во врем  первого нолупериода (I) сигнала

генератора 6, еще больше возрастает в момент времени ti (фиг. 2/), а сигнал, вызывавший удлинение правой пластинки пьезоэлемента 10 уменьшаетс  в момент времени ti (фиг. 2е). В результате наконечник

15 отходит от ротора 1 (фиг. 3/).

Во врем  второго (II) полупериода сигнала генератора пьезоэлемент изгибаетс  направо (отрезок с фиг. 3т). В момент tz триггер переключаетс  и сигналы с сумматоров 8, 9 нрижимают наконечник 15 пьезоэлемента к ротору 1. Такой процесс повтор етс  каждый период.

Нри реверсировании вращени  ротора 1, блок управлени  14, вырабатывает сигналы

управлени  вентил ми 12, 13, через которые с триггера 11 к сумматорам поступают инвертированные импульсы. Процесс вращени  ротора 1 происходит аналогичным образом.

Сигнал, частота которого пропорциональна скорости вращени  ротора 1 с датчика 2 через усилитель 3 поступает к частотному дискриминатору 4. С выхода дискриминатора 4 сигнал колебаний угловой скорости через блок управлени  5 управл ет амплитудой выходного сигнала генератора 6 и стабилизирует скорость вращени  ротора 1. Таким образом данный вибродвигатель

обеспечивает реверсирование вращени  ротора вибродвигател  и повышает его скорость вращени , т. к. наконечник, взаимодействующий с ротором не тормозит вращение ротора при обратном ходе пьезоэлемента .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2390768/18, кл. Н 01 L 41/10,

1977г.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2574734/18-25, кл. Н 01 L 41/10,

1978г. (прототип).

фиг 1

Фиг