Способ регулирования угловой скорости ротора вибродвигателя

ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(28)Приоритет но делам изобретений и открытий(7 ) Заявитель Каунасский политехнический институт им, Аитанаса Снечкуса(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ РОТОРА ВИБРОДВИГАТЕЛЯПредлагаемое изобретение относится к об. ласти приборостроения и может быть использовано в маломощных исполнительных устройствах.Известно много схем преобразования высокочастотных механических колебаний пьезокерамических элементов в поступательное или вращательное перемещение при помощи косого соударсиия 1).Недостатки известных схем вибродвигателей состоят в том, что они не обеспечивают стабильности скорости вращения при перемещении,10 при изменении момента или силы внешней нагрузки.Известен способ регулирования мощности ультразвуковых генераторов с автоматическойз 5 подстройкой частоты, по которому напряжение обратной связи ограничивают до уровня возбуждения колебаний при максимальной мощное. ти генератора и изменяют величину этого напря. жения, а диапазон изменения определяют поро 20 гом ограничения 2.Недостаток этого способа состоит в том, что при изменении нагрузки на механическом выходе ультразвукового преобразователя меняется его внутреннее сопротивление, что вызывает изменение мощности, а тем самым иамплитуды колебаний. Это, например, вызываетизменение угловой скорости ротора при использовании ультразвукового преобразователявибродвигателя:Целью изобретения является уменьшение колебаний угловой скорости ротора при измене.ниц величины его нагрузки.Цель достигается тем, что в известном спо сабе регулировки угловой скорости ротора вибродвигателя путем преобразования напряже. ния обратной связи производят амплитудную демодуляцию снятого с пьезоэлемента напряже. ния обратной связи, демодулированный сигнал фильтруют и им управляют амплитудой напря. жения питания пьезокерамического преобразователя вибродвигателя по закону изменения внешней нагрузки ротора.На чертеже представлена схема реализации способа.При включении схемы напряжение питания с выхода автогенератора 1 подается к последовательно соединенным резистору 2 и пьезокера771774 БНИИПИ аказ 6709/6 Тираж 844Подписнс Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проек ная, 4 мическому преобразователю 3, упруго сопряженному с ротором 4 вибродвигателя. Частотанапряжения литания автогонератора 1 соответствует резонансной частоте механических колебаний пьезокерамического преобразователя 3и он из-за обратного пьезоэффекта совершаетвысокочастотные колебания с наибольшейамплитудой. Один конец преобразователя 3взаимодействует с ротором 4 и из-за сил сухого трения сообщает ему момент вращения. Ме.ханическая мощность Р на валу ротора 4вибродвигателя будетр: уМ,где К - коэффициент учитывающий единицыизмерения;Ю - угловая скорость вращения ротора 4;М - момент вращения 131,Пьезокерамический преобразователь 3 состороны ротора 4 нагружен механическим сопротивлением й, равным- Р 1где й - радиус ротора 4 41.В реальных устройствах, использующих вибродвигатели например, в устройствах транспортирования магнитной или фотоленты валы вибродвигателей нагружены не постоянным по.времени моментом из-за изменения диаметрарулона, эксцентриситетов и других механических погрешностей, По формуле (1) видно, чтопри постоянной мощности вибродвигателя Рувеличение, например, момента М внешнейнагрузки вала вызывает уменьшение его угла.вой скорости и) и, наоборот, изменение мо.мента М нагрузкй и угловой скорости а 1с противоположным знаком вызывает изменение сопротивления йнагрузки пьезокерамического преобразователя 3 формула (2). Этоспособствует изменению тока через преобразователь 3 и резистор 2. Напряжение обратнойсвязи с резистора 2 детектируется в блоке 5и через фильтр 6 нижних частот подается кблоку управления 7, который управляет вы 4ходным напряжением автогенератора 1 следующнм образом. При увеличении момента нагрузки М вала вибродвигателя увеличиваетсяамплитуда сигнала питания преобразователя 3,который увеличивает момент вращения ротора4, тем самым уменьшая колебания его угла.вой скорости.Экспериментальные исследования макета,созданного по предложенному способу, показали, что при изменении внежней нагрузки ко.лебания угловой скорости ротора уменьшаютсяв 3-3,5 раза,Формула изобретения Способ регулирования угловой скорости ротора вибродвигателя путем преобразования напряжения обратной связи, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения колебаний угловой скорости ротора при изме.ненни величины его нагрузки, производят амплитудную демодуляцию снятого с пьезоэлемента напряжения обратной связи, демодулированный сигнал фильтруют и управляют имамплитудой напряжения питания пьезокерамического преобразователя по закону изменения внешней нагрузки ротора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Х 3808488, кл. 310 - 82,онублик. 1974.352. Авторское свидетельство СССР Р 548912,кл, Н 01 1. 41/10, опублик. 25.11,76.3. Ключев В, И. Выбор электродвигателейдля производственных механизмов. М., Энергия", 1974, с, 36,64. Вишневский В. С. и др. Эквивалентные40схемы пьезоэлектрических двигателей. ВестникКиевского политехнического института. Серия