Устройство для управления вибродвигателем

Лс.,4ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.з с присоединением заявки МоН 01 1, 41/08Н 02 й 11/00(088.8) Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(23) Приоритет -Опубликовано 150980, Бюллетень Мо 34 Дата опубликования описания 150980(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВИБРОДВИГАТЕЛЕМИзобретение относится к приборостроению, к устройствам питания и управления пьезоэлектрических н магнитострикционных вибродвигателей,Известно устройство для питанияпьезоэлектрического вибродвигателя, содержащее блок управления черезгенератор переменного напряжения иусилитель мощности, подсоединенный кпьезокерамическому преобразователю, сопряженному с ротором вибродвигателя, формирователь импульсов, подключенный к диодному ключу, выход которого подключен к конденсатору, схемы И-НЕ и усилитель, причем устройство 15 снабжено Т-триггерами, инверторами, . вентилями, блоками опорных напряжений буФерным усилителем, опорным генератором, генератором линейно-нарастающего напряжения и счетным триггером,прямой выход которого подключен парад. лельно к первой и второй схемам И-НЕ и формирователям импульсов максимальной и минимальной длительности, выхс - ды Формирователей через инверторы под соединены ко вторым входам первой и второй схем И-НЕ и прямо к третьей к четвертой схемам И-НЕ, ко вторымвходам которых подключен инверсный выход счетного триггера, подсоединен-ЗО ный также к генератору линейно-нарастающего напряжения, который прямо подключен к диодному ключу и через опорный генератор - к формирователю импульсов, причем выходы схем И-НЕ соответственно подсоединены ко входам установки нуля и единицы двух Т-триггеров, выходы Т-триггеров прямо подключены к первому и второму вентилям блока управления, а через инверторы = к третьему вентилю, третий вход кото рого через буферный усилитель подключен к точке соединения конденсатора и диодного ключа, а ко вторым входам первого и второго вентилей подсоединены блоки. опорных напряжений 11Недостатки этого устройства: слох 6. ность электрической схемы, ограниченность частотного диапазона регулировки скорости и малый КПД.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для управления пьезоэлек-. трическим вибродвигателем, содержащехт злок управления, диодный мост, транзистор, трансформатор положительной обратной связи, согласующий трансФорматор, в цепь первичной обмотки которого последовательно включены вторичная обмотка трансформатора по7 б 4016 ложительной обратной связи, фаэовращатель с ограничителем, резонансныйусилитель мощности, а в цепь вторичной обмотки - первичная обмоткатрансформатора положительной обратной связи, пьеэокерамический преобразователь, сопряженный с ротором,одна диагональ диодного моста, другаядиагональ которого подсоединена кколлектору транзистора 2Однако в этом устройстве при изменении момента внешней нагрузки ротора создаются колебания его угловойскорости,Цель изобретения - уменьшение колебаний угловой скорости при изменениивнешней нагрузки и расширение частотного диапазона компенсации при различных скоростях вращения ротора.Это достигается тем, что в устройство предлагаемой конструкции введены датчик скорости, усилитель, частотный дискриминатор, делитель напряжения и сумматор, один вход которогочерез делитель напряжения подсоединен к блоку управления, а другой входчерез последовательно соединенные 25частотный дискриминатор и усилитель - ,к датчику скорости, выход сумматораподключен к базе транзиотора.На чертеже представлена схема устройства. ЗОВторичная обмотка трансформатораположительной обратной связи 1 последовательно соединена с Фаэовращателем с ограничителем 2, резонанснымусилителем 3, усилителем мощности 4и первичной обмоткой согласующеготрансформатора 5. Во вторичной цеписогласующего трансформатора 5 включены одна диагональ диодного моста б,пьеэокерамический преобразователь 7,сопряженный с ротором 8, и первичная 40обмотка трансформатора положительнойобратной связи 1. Вторая диагональдиодного моста б соединена с коллектором транзистора 9. К базе транзистора подсоединен выход сумматора 10, 45к одному входу которого через делитель напряжения 11 подключен блокуправления 12, а к другому входу через частотный дискриминатор 13 иусилитель 14 - датчик скорости 15 рвращения ротора 8.Устройство работает следующим образом. Сигнал с усилителя мощностичерез согласующий трансформатор 5подается в цепь питания пьезокерамического преобразователя 7, которыйсовершает механические колебания ипри взаимодействии с ротором 8 сообщает ему момент вращения.На частоте резонанса преобразователь 7: имеет минимальный импеданс, 40и во вторичной цепи согласующеготрансформатора 5 протекает наибольший ток, Сигнал .с вторичной обмоткитрансформатора положительной ббратцой связи 1 через Фазовращатель с д 4ограничителем 2 и резонансный усили тель 3, в котором выделяется основная гармоника сигнала питания, подается ко входу усилителя мощности 4. Таким образом возбуждаются автоколебания, частота которых автоматически подстраивается резонансной частоте пьезокерамического преобраэовате ля 7.Сигнал, частота которого пропорциональна угловой скорости вращения ротора 8 с датчика скорости 15 через усилитель 14 подается к частотному дискриминатору 13, в котором выделяется сигнал погрешности угловой скорости вращения ротора 8. Сигнал погрешности с дискриминатора 13 поступает к одному входу сумматора 10, к другому его входу подается постоянное напряжение с делителя напряжения 11. Сигнал с выхода сумматора 10 подается к базе транзистора 9 и управляет сопротивлением перехода коллектор-эммитер, а тем самым и напряжением питания пьезокерамического преобразователя 7. При этом изменяется амплитуда механических колебаний преобразователя и компенсируются колебания угловой скорости ротора,Блок управления 12 переключает делитель напряжения 11 при изменении средней скорости вращения ротора 8,Таким образом, при изменении момента внешней нагрузки стабильность угловой скорости по сравнению с про- тотипом повышается, а колебания угловой скорости ротора уменьшаются в 3-4 раза, Так как диодный мост б и транзистор 9, при помощи которых управляется амплитуда питания пьезокерамического преобразователя 7, практически безынерционные элементы, частотный диапазон компенсации колебаний угловой скорости ограничивает частота датчика скорости, При сравнении с известными аналогами частотный диапазон компенсации расширяется в 2-3 раза.Формула изобретенияУстройство для управления вибродвигателем, содержащее блок управления, диодный мост, транзистор, трансформатор положительной обратной связи, согласующий трансформатор, в цепь первичной обмотки которого последовательно включены вторичная обмотка трансформатора положительной обратной связи, Фаэовращатель с ограничителем, резонансный усилитель, усилитель мощности, а в цепь вторичной обмотки - пеРвичная обмотка трансформатора положительной обратной связи, пьезокерамический преобразователь, сопряженный с ротором, и одна диагональ диодного моста, другая диагональ которого подсоединена к коллектору транзистора о т л и -Подписноемитета СССРоткрытийкая наб., д.4/5 ал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 ч а ю щ е е с я тем, что, с целььуменьшения колебаний угловой скорости при изменении внешней нагрузки ирасширениячастотного диаПазона компенсации при различных скоростях вращения ротоРа, в него введены датчик 5скорости, усилитель, частотный диск 6 иминатор, делитель напряжения и сумматор, один вход которого через делитель напряжения подсоединен к блокууправления, а другой вход через 1 Опоследовательно соединенные частотЗаказ 6295/46 Тираж 844 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раный дискриминатор и усилитель - кдатчику скорости, выход сумматораподключен к базе транзистора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство позаявке Р 2563126/18-10,кл. В 06 В 1/06, 1978.2. Авторское свидетельство позаявке Р 2574736/18-25,кл. Н 0141/10; Н 02 М 11/00, 1978.