Пьезоэлектрический двигатель

) М. Кл Государственный комитет: СССР йо делам изобретений и открытийтет Опубликовапо 1501,79, Б 1 оллетень,% 2 Дата опубликования описания 1501.79 7.228088.8(72) Авторы изобретения Т. Левченко и А.А Киевский ордена Ленина 50-летия Великой Октяб(71) Заявител олитехничес ийской социал стн нститутеской ревфлюци и 4) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ быть использоваи в качестве двих механизмов, иборах широкогоЬ двига- сиг- стаскиечес- Ю оромего Известетель, содепьезоэлемератору элеконцом прнНедостасостоит в)рости вр н пьез ржащий нтом, ктриче жатым ток изиевысо ащения р а Изобретение можетно в цепях автоматикгателя исполнительныа также в бытовых прназначения.Известны пьезоэлектрические тели, в которых электрический нал, проводимый к пьезоэлементу тора, возбуждает внем механиче колебания, которые через механи кий контакт пьезоэлемента с рот передают последнему и приводят во вращение 1 .Скорость вращгния ротора зависит как от нагрузки, так и от условий фрикционного контакта пьезоэлемента с ротором, которые меняются при вращении ротора и его контактирующей поверхности, а также, например, от некоторого эксцентриситета ротора, неустранимого в практических конструкциях. оэлектрический двигаротор и статор сподключенным к генеских колебаний и однимк ротору 21.вестного устройствакой стабильности скоотора Цель изобретения - повышение ста" бильности скорости вращения ротора.Поставленная цель достигается тем, что пьезоэлемент предлагаемого двигателя йыполнен в виде жестко скрепленных между собой пьезоэлектрических пластин, одна из которых выполнена биморфной н закреплена на статоре, а другая прижата свободным концом к ротору и подключена к выходу генератора, при этом биморфная пластина служит для амплитудной модуляции электрических колебаний генератора.На чертеже представпен описываемый двигатель. Пьезоэлектрический двигатель состо" ит из статора 1, содержащего биморфную пьезоэлектрическую пластину 2 и жестко скрепленную с ней пьезоэлектрическую пластину 3. Пьезоэлектрическая пластина 3 статора прижата одним концом к ротору 4 постоянной силой посред ством пружины 5. Выводы пластины 3 подключены к выходу генератора 6, к нему же подключены и выводы биморфной пьезоэлектрической пластины 2, опертой своими концами на статор.Пьезоэлектрический двигатель работ ет следующим образом.642803 Формула изобретения ЦНИИПИ Заказ 7772/52 Тираж ММ, Подписное Филиал ППП Патент, г.ужгород,ул.Проектная,4 На пьезоэлектрическую пластину двигателя подают от генератора б напряжение на резонансной частоте ее продольных колебаний. Частота определяется длиной ( пластины 3 и силой прижатия ее конца к ротору 4 пружиной 5. Оценивают частоту 1 по скбрости звука в пластине С в (например,для керамики ПКДравйой 33 з 10 3 м/с) 1 =с (2 ьВследствие анизотропии механичес кого контакта между пьезоэлементом 3 и ротором 4 возникает выпрямляющий эФФект переменной (с частотой т ) силы колебаний конца пьезоэлемента 3, который приводит к появлению пульси рующего момента сил, вращающего ротор, уравновешивающая реакция которого давит на биморФную пластину 2, возбуждая в ней колебания на ее резонансной частоте Р изгибных колебаний, выбираемой значительно ниже частоты автогенератора (например, О Г = т ). Частоту Г биморФной пластины 2 рассчитывают по ее толщине 1 и длине Ь . Образованный посредством пьезоэФФвкта электрический сигнал с частотой Р подают на генератор 6 так,чтобы знак обратной связи был положительным. Тогда в автогенераторе б дополнительйо возбуждаются колебания с частотойР, которые модулируют по амплитуде основную частотуавтогенератора. Ко эФфициент этой модуляции зависит от скорости вращения ротора, так как эФФект выпрямления колебаний осуществляется только при его вращении и про-; порционально скорости вращения (когда 40 вращения нет, механический диод закрыт). Поэтому с увеличением скорости вращения возрастает коэФФициент модуляции напряжения автогенератора 1 и, следовательно, уменьшается из-за эФфек 1 а перемодуляции среднее напряжение на пьезоэлементе 3. Когда скорость ротора падает (уменьшается козФФициент модуляции), среднее напряжение на пьезоэлементе возрастает, стремясь поддержать скорость вращения ротора 4.Пьезоэлемент двигателя изготовляют, например, из пьезокерамического шликера цирконат-титанат свинцовой керамики ПКДв виде пластин, на главные поверхности которых наносят металлизирующую пасту. Две сложенные вместе пластины прокатывают через вальцы и затем, прижав перпендикулярно к ним третью пластину, обжигают, В результате обжига металлизирующая паста восстанавливается в металл, который является надежным скрепляющим материалом и одновременно служит электродами пьезоэлементов. ВиморФную пластину 2 и пластину 3 поляризуют в поле 30 кВ/см при 110 С. Эксперимент показывает, что настоящий двигатель имеет нестабильность мгновенной скорости вращения ротора около 0,5. Пьезоэлектрический двигатель, содержащий ротор и статор с пьезоэлементом, подключенным к генератору электрических колебаний и одним концом прижатым к ротору, о .т л и ч а ющ и й с я тем,что,с целью повышения стабильности скорости вращения ротора, пьезоэлемент выполйен в виде жестко скрепленных между собой пьезоэлектри- ческих пластин, одна из которых выполнена биморФной, закреплена на статоре и служиз для амплитудной модуляции электрических колебаний генератора, а другая прижата свободным концом к ротору и подключена к выходу генератора.Источники инФормации, принятые во внимание при экспертиза:1, Авторское свидетельство СССР В 483061, кл. Н О 1 1 41/ОО, 1973,2. Авторское свидетельство СССР Ф 217509, кл, Н 02 И 11/00, 1965,