Система питания пьезоэлектрического привода
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 728186
Авторы: Буда, Жаляускас, Рагульскис
Текст
Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубликовано 15.04.80. Бюллетень 14 до делам изобретений и открытийДата опубликования описания 25.04.80(72) Авторы изобретения А -В. А, Буда, В, В. Жаляускас и К. М. Рагульскис Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса(54) СИСТЕМА ПИТАНИЯ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРИВОДА 1Изобретение относится к области электроприводов малой мощности, в частности к виброприводам, и может быть использовано в исполнительных устройствах прецизионного приборостроения.Известны пьезоэлектрические приводы, содержащие ротор и упруго сопряженный с ним пьезокерамический преобразователь; преобразователь питается от генератора переменного напряжения 1,Однако такие простейшие вибродвигатели обладают малой стабильностью скорости вращения, Для устранения этого недостатка привод оснащают датчиком угловой скорости ротора, а в схему питания вводят дополнительные элементы, которые управляют генератором переменного напряжения в соответствии с сигналом датчика для поддержания требуемой угловой скорости.Известен пьезоэлектрический привод лентопротяжного механизма, содержащий ротор, подпружиненный к нему пьезокерамический преобразователь и датчик угловой скорости.Система питания известного пьезоэлектрического привода содержит генератор переменного напряжения, вход управления которого соединен с датчиком скорости через усилитель, частотный дискриминатор и блок управления, а выход - с пьезоэлектрическим преобразователем 21.Недостаток известной системы питаниясостоит в том, что она не обеспечивает стабильности угловой скорости ротора при изменении момента внешней нагрузки на ведущем валу.Целью изобретения является повышениестабильности вращения при изменении мо мента внешней нагрузки ротора.Цель достигается тем, что система питания пьезоэлектрического привода, содержащая генератор переменного напряжения, вход управления которого соединен с датчиком скорости через усилитель, частотный дискриминатор и блок управления , а выход - с пьезоэлектрическим преобразователем, содержит дополнительно резистор, амплитудный демодулятор и второй блок управления, причем резистор включен последовательно с пьезокерамическим преоб-разователем, а общая их точка соединена через амплитудный демодулятор и второй блок управления со вторым входом управления генератора.Формула изобретения зю зз Щ 43 н =у - , (Д) На чертеже представлена схема питанияпривода.Выход генератора 1 переменного напряжения подключен к последовательно соединенному резистору 2 и пьезокерамическомупреобразователю 3, который упруго сопряжен с ротором 4, Датчик 5 скорости вращения ротора через усилитель 6, частотныйдискриминатор 7 и блок управления 8 подключен к одному входу управления генератора, ко второму входу которого через второй блок управления 9 подключен выходамплитудного демодулятора 10, вход которого подсоединен к точке соединения преобразователя и резистора.Привод работает следующим образом.При включении напряжения питаниясигнал переменной частоты с выхода генератора 1 подается к последовательно соединенным пьезокерамическому преобразователю 3 и резистору 2. При частоте сигналапеременной частоты, соответствующей резо-нансной частоте механических колебанийпреобразователя 3, его внутреннее сопротивление наименьшее. Ток, протекающийпо нему и резистору, создает наибольшеенапряжение на резисторе 2.При упругом взаимодействии преобразователя 3 и ротора 4 последний начинаетвращаться с угловой скоростью в. При этомна роторе обеспечивается наибольший момент,Механическая мощность Рц на валу ротора 4 привода будетР= К со М, 1)гя,е К - коэффициент, учитывающий единицы измерения;М - момент вращения ротора,В то же время пьезокерамический преобразователь 3 со стороны ротора 4 нагруженмеханическим сопротивлением В равным где К - радиус ротора.В реальных устройствах, например в устройствах транспортирования магнитной или фото-ленты, валы вибродвигателей нагружены не постоянйым по времени моментом, из-за изменения диаметра рулона, эксцентиститетов вращающихся элементов и т. и.з формулы (1) видно, что при постояннои мощности привода Р, увеличение момента М внешней нагрузки вала вызывает уменьшение его угловой скорости а и наоборот. Изменение момента М нагрузки и угловой скорости ы с противоположным знаком вы 3 1 О 15 эю И зывает изменение сбпротивления Йн нагрузки пьезокерамического преобразователя 3 (формула 2). Это ведет к изменению тока через преобразователь 3 и резистор 2.Напряжение с резистора 2 подается к амплитудному демодулятору 10, с выхода которого через блок управления 9 происходит управление напряжением сигнала генератора 1. При увеличении момента нагрузки М вала привода увеличивается амплитуда сигнала питания преобразователя 3, который увеличивает момент вращения ротора 4, тем самым уменьшая колебания его угловой скорости. Так как частота питания преобразователя 3 в реальных пьезоэлектрических приводах находится в диапазоне от 40 до 100 кГц, частота демодулированного сигнала на входе блока управления достигает 10 кГц, что позволяет компенсировать высокочастотные компоненты колебаний угловой скорости ротора 4, вызываемых, например, неоднородностью микроконтакта между наконечником преобразователя 3 и ротором 4.Использование двойной обратной связи позволяет стабилизировать угловую скорость вращения пьезоэлектрического привода с большей точностью и в широком диапазоне частот. Система питания пьезоэлектрического привода, содержащая генератор переменного напряжения, вход управления которого соединен с датчиком скорости через усилитель, частотный дискриминатор и блок управления, а выход - с пьезоэлектрическим преобразователем, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабильности вращения при изменении момента вйешней нагрузки ротора, она содержит дополнительно резистор, амплитудный демодулятор и второй блок управления, причем резистор включен последовательно с пьезокерамическим преобразователем, а общая их точка соединена через амплитудный демодулятор и второй блок управления со вторым входом управления генератора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР570099, кл. б 11 В 15/40, 1976,2. Авторское свидетельство СССР624279, кл. б 11 В 15/40, 1977 (прототип).
СмотретьЗаявка
2671215, 02.10.1978
КАУНАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. АНТАНАСА СНЕЧКУСА
БУДА АНТАНАС ВИТАУТАС АНТАНО, ЖАЛЯУСКАС ВИКТОРАС ВИТАУТО, РАГУЛЬСКИС КАЗИМЕРАС МИКОЛО
МПК / Метки
МПК: H01L 41/09, H02N 2/14
Метки: питания, привода, пьезоэлектрического
Опубликовано: 15.04.1980
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-728186-sistema-pitaniya-pezoehlektricheskogo-privoda.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Система питания пьезоэлектрического привода</a>
Предыдущий патент: Пьезоэлектрический привод
Следующий патент: Устройство для соединения электрического провода с наконечником
Случайный патент: Пневматический вибровозбудитель