Пьезоэлектрический двигатель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскмк Социалистических Реслублик(6) Дополнительное к авт, сеид-ву(22) Заявлено 160276 (2 ) 2323709/25с присоединением заявкн Йо(51)М. Кл.з Н 01 . 41/08 Н 02 И . 11/00 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийДата опубликования описания 3007,81(72) Авторы изобретения Киевский ордена Ленина политехнический и им, 50-летия Великой Октябрьской социалиреволюции) Заявител ЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИИ ДВИГАТЕЛ Изобретение относится к пьезоэлектрическим двигателям и может использоваться в целях автоматики в качестве малооборотного реверсивного двигателя исполнительных механизмов, а так же в бытовых приборах широкого назначения.Известен пьезоэлектрический двигатель, содержащий ротор, на поверхность которого опирается пьезоэлемент стато- ра в виде прямоугольной пластины, поляизованной по толщине с электродами а основных поверхностях 1.Недостаток указанного устройства сложность системы коммутации направлением скорости вращения ротора.Цель изобретения - упрощение системы коммутации направлением скорости вращения ротора.Указанная цель достигается тем, что пьезоэлектрическая пластина расположена в плоскости, перпендикулярной к оси вращения ротора, а электроды на каждой из основных поверхностей выполнены в виде участков неодинаковой площади, располо- женных в шахматном порядке, причем все большие участки на одной поверхности соединены с меньшими участками на другойповерхности. На чертеже изображена предлагаемая конструкция пьезоэлектрического,двигателя и схема его включения.Пьезоэлектрический двигательсостоит из пьезоэлемента 1, прижатогоприжимным устройством 2, напримерпружиной, к поверхности ротора 3 через износостойкую прокладку 4, акустически присоединенную к торцу пьезоэлемента 1. Ось 5 ротора 3 закрепленав подшипниках 6. Пьезоэлемент 1 закреплен в корпусе двигателя на игольчатых держателях 7 в центрах боковыхсторон.5 Пьезоэлемент 1 состоит из зон8-11, поляризованных перпендикулярно электродам. Электроды нанесены наосновные поверхности пластины и разбиты .на участки, соответствующие 20 каждой зоне, а именно : на одной изосновных поверхностей пьезоэлементананесены участки электродов 12"15,причем электроды 14 и 15 опыте поплощади электродов 12 и 13. Электро ды 14 и 15 соединены между собой неремычкой 16. На противоположной стороне пластины нанесены такие же конФигурации и площади - участки электродов 12-15, Все участки электродов 30 большей площади на одной стороне Р н 3.:-В.С.Вишневский, Л.Г.Гультяева, И.А.Карташ В и В.В, ЛавриненкоБ" Д851560 Формула изобретения Заказ 6375/раж 784 Подписно ПП "Патент",д, ул. Проектн илнал.Ужг пластины соединены между собой перемычками 16 и - с участками электродов меньшей площади на другой стороне, т,е. участки электродов 14 и 15соединены с участками электродов 12и 13, а участки электродов 12 и 13,с участками 14 и 15 - перемычками17-20. Участки электродов и соединительные полоски (перемычки) выполняются химическим осаждением металлана поляризованную пьезокерамическую заготовку. Поверхности, свободные от электродов, предварительнозащищаются лаком,С помощью проводов 21 и 22 электроды пьезоэлемента подключены к выходу генератора 23 возбуждения, час-.тотой которого можно управлять, например, ключом 24, который закорачивает емкость 25 контура генератораили каким-либо другим путем, изменяяемкость контура генератора варикапом и т.п.Пьезоэлектрический двигатель работает следующим образом.Прн подаче переменного напряжЕиияот генератора 23 на электроды пьезоэлемента 1 в последнем возникают-механические колебания и его конец,опирающийся на поверхность ротора 3,приводит его во вращение в ту илииную сторону. За счет поляризациии включения зон пьезоэлемента в немвозможно эФфективное возбуждение 11моды продольных колебаний по длинепьезоэлемента за счет разного объема зон. Например, при длине пьезоэлемента 34 мм и высоте В мм указанные частоты почти совпадают, поэтомудостаточно незначительно изменитьчастоту генератора 23, чтобы пьезоэлемент 1 возбуждался на резонансеизгибных или продольных колебаний. При этом длина и ширина зон 8 и 9 и зон 10 и 11 равны соответственно 15 х 3 мм и 15 х 4 мм.При возбуждении изгибных колебаний ротор 3 вращается по часовой стрелке, при возбуждении продольных коле" баний - против часовой стрелки.Использование нового способа ре" верса путем усовершенствования конструкции пьезоэлемента выгодно отличает предлагаемый пьезодвигатель от известного, так как создание механического реверса намного усложняет конструкцию, увеличивает вес пьезодвигателя. Пьезоэлектрический двигатель, содержащий ротор, на поверхность которого опирается пьезоэлемент статорая в виде прямоугольной пластины,поляризованной по толщине с электродами на основных поверхностях, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения системы коммутациинаправлением скорости вращения ротора, пьезоэлектрическая пластинарасположена в плоскости, перпендикулярной к оси вращения ротора, аэлектрода иа каждой из основных поверхностей выполнены в виде участф ков неодинаковой площади, расположенных в шахматном порядке, причем всебольшие участки на одной поверхностисоединены с меньшими участками на3другой поверхности,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 217509, кл. Н 02 К 11/00, 1965