SU843032A1 - Пьезоэлектрический шаговый двигатель - Google Patents

Description

(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

1

Изобретение относитс  к электротехнике и автоматике, а именно к пьезоэлектрическим шаговым двигател м , которые могут найти применение в качестве привода в системах управлени  станков с цифровым программным управлением, в гарфопостроител х , устройствах наведени  и т.д.

Известен пьезоэлектрический шаговый двигатель, содержащий ротор в виде конуса, с которым фрикционно сопр жена насадка в виде ответного ротору обратного конуса, укрепленна  на торсионе, состо щем из пары пьезоэлёментов соответственно линейной и сдвиговой деформации 1}.

Однако конструкци  данного двигатели достаточно сложна.

Известен также пьезоэлектрический шаговый двигатель, содержащий ротор в виде диска, корпус и жестко укрепленный в корпусе движитель ротора, выполненный в виде пары жестко скрепленных трубчатых пьезоэлементов соответственно линейной и крутильной деформаций 2.

Недостатком известного двигател   вл етс  невысока  точность отработки шагов вследствие того, что часть

времени ротор и движитель не наход тс  во фрикционном контакте.

Цель изобретени  - повышение точности работы.

Указанна  цель достигаетс  тем, что пьезоэлектрический шаговый двигатель , содержащий ротор в виде диска, корпус и жестко укрепленный в корпусе движитель ротора,выполненный в виде

0 пары жестко скрепленных трубчатых пьезоэлементов соответственно линейной и крутильной деформаций, содержит дополнительно второй аналогично выполненный движитель, расположенный по

5 другую сторону диска ротора, причем, по крайней мере, один движитель посто нно находитс  во фрикционном контакте с диском ротора.

На фиг. 1 схематически изображен

0 пьезоэлектрический шаговый двигатель; на фиг. 2 - последовательность подачи импульсов питани  на электроды пьезоэлементов.

Двигатель состоит из вала 1, ус5 тановленного в подшипниках 2, на котором укреплен ротор в виде диска 3. С обеих сторон диска расположены движители, каждый из которых содержит пару трубчатых пьезоэлементов 4 и 5, 6 и 7, жестко соединенных х

0

между собой и укрепленных одним концом в корпусе 8. Пьезоэлементы снабжены электродами .и пол ризованы так, что при подаче питающего напр жени  Пьезоэлементы 4 и 7 имеют деформацию сжати -раст жени , а Пьезоэлементы 5 и б - деформацию кручени . Работа двигател  синхронизирована с помощью блока 9 управлени .

пьезоэлектрический шаговый двигатель работает следующим образом.

В исходном состо нии пьезоэлемент 5 находитс  в зацеплении (фрикционном контакте) с диском 3, а пьезоэлемент 6 в это врем  расцеплен . Вращение вгша 1 начинаетс  при подаче на электроды пьезоэлемента 5 управл ющего напр жени  U (фиг. 2), в результате чего он скручиваетс  и поворачивает диск 3 с валом 1 на угол, пропорциональный этому напр жению . После остановки ротора в момент времени t на электроды пьезоэлемента 7 подаетс  напр жение Цд такой пол рности, что он удлин етс  и вводит в зацепление с диском 3 пьезоэлемент 6..Затем на электроды пьезоэлемента 4 подаетс  напр жение из такой пол рности, что он укорачиваетс  и выводит из зацеплени  с диском 3 пьезоэлемент 5, с которого после этого снимаетс  напр жение Щ . Напр жение U- сдвинуто по фазе относительно напр жени  . угол f - 10-15 . В результате этого осуществл етс  фиксаци  рабочего органа в режиме движени . Далее на электроды пьезоэлемента 6 подаетс  управл ющее напр жение Од , сдвинутое по фазе на угол lO-lS относительно напр жени  изг такой пол рности , что он, скручива сь, поворачивает диск 3 и вал 1 в ту же сторону, что и пьезоэлемент 5. После остановки ротора в момент времени t с пьезоэлемента 4 снимаетс  напр жение из, а с пьезоэлемента 7 - напр жение и. В результате этого. пьезоэлемент 5 входит в зацепление, а пьезоэлемент 6 выходит из зацеплени  с диском 3, после чего с пьезоэлемента б снимаетс  напр жение Цл и весь цикл повтор етс .

выполнение двигател  с двум  движител ми (даже если один из них находитс  в каждый момент в контакте с ротором) позвол ет существенно пог высить точность отработки шагов.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 604058, кл. Н 02 N 11/00 1976.

2.Патейт США 4019073,

кл. 310-82, опублик. 1977 (прототип).

5

ХХХХУХХ XHXWXXX VXXXXWWVvXlLXW

7 S

L

pt|4 SY 4Vx

п

Й/7.