Устройство для питания пьезоэлектрического вибродвигателя

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕ ЙЗОБР 7 ЕЙ ИЯ АВТОРСКОМУ СВМДВПЛЬ 1;.УКф 61); н ие,)ц о с 1221 Заявлено 15.12)1)1ы ) В1(11 рисоелинс.нием заявки Мф 23) Приоритет ственный ноыитет СССР осуд(71) Заявите аунасскии политехническии институт им нтанаса с.нсчкусс(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ПБЕЗО., 1 Г:КТР 111 Ц.СКОГ ВИБРОДВИГАТЕЛЯ)й. цкл:о ицс)керн ц сццс Н 11 дсж едост а то к з вест ит в том, что оци выходного сиги юсти, приводящей ву или механичсс ого преобразователя е ограничивает мощала при повышении к температурному пеому его разрушению. сост иостМОЩ регр Наиболее близкимляетс 51 мстройс 1 ВО, 0Иеремен ной частоты,согласуюций трасфорчекому цреобразоватсротороч /2/. к предложенному явдержащее генератор нодкл)о Сцный через матор и пьсзокерамцлю, сопряженному с Изобретение относится к области прцбо. ростроеция и может быть использовано для питания пьезоэлектрических и тагнцт)трикпиоцных преобразователей вибролвцг;)тс, 1 .Известен пьезоэлектрический црсобразователь, содержащий ферромагнитный резонатор, с последним сопряжена обмгока и). дуктивцости, которая через последоватсль- нО сс)сдиненцыссог 1 с 101 ций )си 1 ите 1 ь трансформатор, лрелвартс,ьццй уси,Итель, амплитуд цй 01 р;)цц Итс.1)озосовый фц.ьт. )11 вг)ац 11 тель и )1 )ител тОи- нОгц 1).1 к. ) 11)1 с),1 . 01)с)лс, сон ряженной с магнцтостриктором /1. Одцак цри) емпературной перегрузки цьс.кого преобразователя ц цовыш 1 о ности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены дцодный мост, трансформатор тока, триггер Шмидта, интегрирующая цепочка, компаратор, триггер и транзистор, цри этом во вторичной скбчс)тке согласующего траформатора последовательно с пьсзоксра)ц Сси преобразователем вк,ючсно одно цлс и) Яодного чоста и первичная обмотка тра 1 форматора тока. вторичная обмотка которого через цоследовательцо соедццецццст 1)И 1 ггср 1111).11;1, ицТЕГрцр) К)цр,м .10 С)11, и КС)Ч 11;1) 11 К)1 ГК)дсд- дццс ца ко вход) угицовкц ц г ) ) р 1 ер;1, ВЫХОД КОтОрОГО ц);1 КЛК) с и К оаЗЕ Грацэцтора, а коллектор последнего подсоединен ко второму плечу диодного моста.На чертеже представлена электрическая схема устройства.Генератор 1 переменной частоты через согласующий трансформатор 2 подсоединен к пьезокерамическому преобразователю 3, сопряженному с ротором 4. Последовательно с преобразователем 3 включено одно плечо диодного моста 5 и первичная обмотка 6 трансформатора 7 тока, вторичная обмотка 8 которого через триггер Шмидта 9, интегрирующую цепочку 10 и компаратор 11 подсоединена ко входу установки нуля триггера 12. Выход триггера 12 подключен к базе транзистора 13, коллектор которого подсоединен ко второму плечу диодного моста 5.Устройство работает следующим образом.При включении вибродвигателя сигнал генератора 1 переменного напряжения через трансформатор 2 подается к преобразователю 3, упруго сопряженному с ротором 4. Частота сигнала генератора 1 соответствует резонансной частоте преобразователя 3, который сообщает вращение ротору 4. В исходном состоянии напряжение на выходе триггера 12 соответствует положительному уровню единицы, транзистор 13 является открытым и сопротивление диодного моста 5, наименьшее.Ток цепи вторичной обмотки согласую- щего трансформатора 2 определяется по соотношению 11 о1 де 1.1 ю - напряжение на вторичной обмоте согласующего трансформатора 2;Кр - импеданс нагруженного пьезокеамического преобразователя 3 в резонанКр - импеданс первичной обмотки 6 трансформатора 7 тока;Кд,и - импеданс открытого диодного моста 5.При уменьшении силы прижима преобразователя 3 к ротору 4 или при отводе его от ротора 4 в широких пределах (до 20 раз) уменьшается внутренний импеданс К. Так как приложенное к преобразователю напряжение остается постоянным, возрастает ток и из-за внутренних диэлектрических и механических потерь пьезокерамического преобразователя, возрастает его температура.В случае ненагруженного преобразователя вся прилагаемая электрическая энергия преобразуется в его внутреннюю, и температура преобразователя быстро возрастает.В устройстве при уменьшении импедансапьезокерамического преобразователя 3 увеличивается ток в первичной обмотке 6 трансформатора 7 и тем самым увеличивается амплитуда сигнала на входе триггера Шмидта 9. При достижении сигнала определенного заранее установленного уровня на выходе триггера 9 появляются импульсы, которые интегрируются в цепочке 1 О, и на выходе компаратора 11 появляется сигнал, устанавливающий триггер 12 в. нулевое состояние.1 о Сигнал триггера 12 закрывает транзистор 13и тем самым ключ 5. Сопротивление диодного ключа становится бесконечно большим и разрывается цепь питания преобразователя 3, исключающая температурную его перегрузку и повышающая надежность работы вибродвигателя в целом. Интегрирующая цепочка 10 интегрирует коротковременные выбросы тока, не опасные для пьезопреобразователя 3. При включении вибродвигателя сигнал с шины пуска устанавливает триггер 20 в единичное состояние. Формула изобретения Источники информаание при экспертизе принятые во вни 5 о . Патент США Юо 3474267, кл. 310 - 81,1975,2. Авторское свидетельство СССРЮо 466916, кл, В 06 В 1/06, 1972. 25Устройство для питания пьезоэлектрического вибродвигателя, содержащее генератор переменной частоты, подключенный через согласующий трансформатор к пьезокерамическому преобразователю, сопряженному с ротором, отличающееся тем, что, с целью зо исключения температурной перегрузки пьезокерамического преобразователя и повышения надежности устройства, в него введены диодный мост, трансформатор тока, триггер Шмидта, интегрирующая цепочка, компаратор, триггер и транзистор, при этом во вторичной обмотке согласующего трансформатора последовательно с пьезокерамическим преобразователем включено одно плечо диодного моста и первичная обмотка трансформатора тока, вторичная обмотка которо 4 о го через последовательно соединенные триггер Шмидта, интегрирующую цепочку и компаратор подсоединена ко входу установки нуля триггера, выход которого подключен к базе транзистора, а коллектор последнего подсоединен ко второму плечу диодного мос та660730 ь В. Пируговая ов ЦНИИПИпо дел113035, Мосфилиал П П П Государственного ам изобретений ва, Ж - 35, Рау Патент, г. Ужго Редактор О. ФилиппоЗаказ 2334/7 Составит Техред О. ЛТираж 584 комитет и откр шская н од, ул. ректор М. Пожо писное СССР ийд. 4(5 роектная