Устройство для управления вибродвигателем

(51) М. Кл. Н 01 (. 41(08 с присоединением заявки ЛЪ ГОсщадстВИниый камитет(28) Приоритет йо делам кэабриеккй и аткрыткй(53 ) УД К 537.229.1 (088.8) Дата опубликования описания 15.10.80(71) Заявитель Каунасский политехнический институт имени Антанаса СнечкусаИзобретение относится к области приборостроения ц может быть использовано для питания пьезоэлектрических и магнитострикционных преобразователей вибродвигателей.Известно устройство для управления вибродвигателем, содержащее пьезоэлемент, цепь положительной обратной связи, включающую трансформатор обратной связи, фазовращатель с ограничителем, резонансный усилитель, усилитель мощности и согласующий трансформатор и схему стабилизации скорости вращения, включающую блок управления, транзистор и диодный мост 11Стабильность вращения может быть повыше. на за счет введения в схему стабилизации дополнительных элементов.Также известно устройство для управления электродвигателем 21, содержащее пьезоэлемент, цепь положительной обратной связи, включающую трансформатор обрап 1 ой связи, фазовращатель с ограничителем, резонансный усилитель, усилитель мощности и согласующий, трансформатор, и схему стабилизации скорости вращения, включающую блок управления, два,транзистора, инвертор и два диодных моста.причем одни из диагоналей мостов соединень.с коллекторами транзисторов, база одноготранзистора соединена с блоком управленияонепосредственно, а база другого - через инвертор.В известном устройстве вторая диагональпервого диодного моста включена в,цепь положительной обратной связи последовательнос пьезоэлементом, а диагональ второго диодного 1 Омоста - параллельно пьезоэлементу,Известное устройство не может обеспечитьф стабильность угловой скорости вращения роторапри значительных изменениях момента внешнейнагрузки.15Целью изобретения является повышениестабильности угловой скорости ротора в широком диапазоне изменений момента внешней нагрузки.Поставленная цель достигается тем, чтоустройство для управления вибродвигателем,содержащее пьезоэлемент, цепь положительнойобратной связи, включаюп 1 ую трансформаторобратноц связи, фазоврашатель с ограничите.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВИБРОДВИГАТЕЛЕМ771772лем, резонансный усилитель, усилитель мощности и согласующий трансформатор, и схему стабилизации скорости вращения, включающую блок управления, два транзистора, инвертор и два диодных моста, причем одни из диаго.5 налей мостов соединены с коллекторами тран. зисторов, база одного транзистора соединена с блоком управления непосредственно, а база другого - через инвертор, устройство содержит дополнительную цепь, состоящую из 10 амплитудного детектора и фильтра нижних частот,вход которой подсоединен ко вторичной обмотке трансформатора обратной связи, выход - к блоку управления, обкладки пьезоэлемента секционированы, а вторые диагонали мостов последовательно соединены между собой и включены параллельно вторичной обмотке согласующего трансформатора,. а общая точка мостов цодсосдицеца к крайним секто. рам обкладок пьезоэлемента.На чертеже представлена схема устройства.Вторичная обмотка трансформатора 1 положитсэпгной Обратной связи подсоедццеца к последовательно соединенным амплитудному детектору 2, фильтру 3 ш 1 экцих частот, блоку управления 4, а через фазовращатель с ограничителем 5, резонансный усилитель 6 и усилитель . Могццости 7 - к согласующему трансформатору 8, паэалленьцо вторичной обмотке которого подключены последовательно соединенные диагонали диодцых мостов 9, 10, Вторые диагонали мостов подкшочецы к коллекторам транзисторов 11, 12 а базгл последних - пе. посредственно ц через ццвертор 13 к блоку уп 1 эавлецця 4. С ротором 14 взаимодействует35 цьезоэлемсцт 1.5, обкладка которого разделена ца три сектора. К срсдцсму сектору 16 подклочеца первичная обмотка трацсфо 1 эматора, а крайние секторы 17 совместно подсоедшсцы к обшей точке соединения диагоналей мостов,40Устройство работает следующим образом,При включении питания сигнал переменной частоты с усилителя мощности 7 через согласующий трансформатор 8 подается к первишой обмотке трансформатора 1 положительной об 45 ратной связи и обкладке 16 пьезоэлемента 15, который совершает механические колебания и при вэаимодецствии с ротором 14 сообщает ему момент вращения. При частоте резонанса пьезоэлемента 15 его импедацс является наи. меньшим и в первичной обмотке трансформатора 1 положительной обратной связи протекает наибольший ток. Сигнал с вторичной обмотки трансформатора 1 через фазовращатель. с ограшьчителем 5 и резонансный усилитель 6,55 в котором выделяется основная гармоника ситнала питания, подается ко входу усилителя мощности 7. Таким образом, возбуждаются автоколебация, частота которых автоматически подстраивается к резонансной частоте пьезоэлемента 15 при изменении его температуры,амплитуды сигнала питания и величины меха.нического импеданса, вносимого при его взаимодействии с ротором 14,Изменение момента нагрузки ротора вызы.вает изменение механического сопротивленияйнагрузки пьезоэлемента 15, тем самымменяется величина тока, протекающего черезчасть пьезоэлемента с обкладкой 16 и черезпервичную обмотку трансформатора 1. Сигналс его вторичной обмотки детектируется в амплитудном детекторе 2 и при помощи фильтра3 низких частот выделяется огибающая, ампли.туда и частота которой пропорциональна частоте и амплитуде изменения момента внешнейнагрузки ротора 14. Сигнал с фильтра 3через блок управления 4 и инвертор 13 управ.ляет напряжением базы транзисторов 11, 12с противоположным знаком. Напряжения безтранзисторов 11, 12 управляет величиной соп 1 эотивления переходов эмиттер-коллектор,включенных в диагонали диодцых мостов 9, 10.В исходном состоянии работы вибродвигателя транзистор 11 почти закрыт, а тракзистор12 полностью открыт, поэтому через диодцыймост 9 протекает небольшой ток, а диодныймост 10 шунтирует секторы 17 пьезоэлемента15, которые демпфируют колебания сектора16. При увеличении момента нагрузки ротора14 увеличивается механический импеданс сектора 16 пьезоэлемента 15 и сигналом блокауправления 4 диодный мост 9 открывается,а диодцый мост 10 закрывается, и поэтомусекторы 17 получают питание с трансформатора 8 и совершают механические колебаниясинхронно с сектором 16, тем самым увеличи.вая момент вращения ротора 14, уменьшаяизменение его угловой скорости.фВ зависимости от соотношения плошадей секторов 16, 17 момент вращения ротора можно менять в несколько раз, благодаря чему стабильность скорости повышается в 2 - 3 раза. Таккак в цепи управления моментом вращенияротора отсутствуют инерционные элементы,частотный диапазон стабилизации расширяетсяв 2 - 3 раза по .сравнению с частотным диапа 30 нОм известных уст 1 эойствФормула изобретенияУстройство для управления вибродвигателем,содержащее пьезоэлемент, цепь положительнойобратной связи, включающучо трансформаторобратной связи фазовращатель с ограничителем,резонансный усилитель, усилитель мощностии согласующий трансформатор, и схему стабилцзаццц скорости вращения, включающую771772 Составитель Б, БаевТехред М. Петко Корректор А.Гриценк акто овс аз 6709/6 дписное НИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4 ал ППППатент", г. Ужгород, ул. Проектн 5блок управления, ива транзистора, инвертор и два диодных моста, причем одни иэ диагоналей мостов соединены с коллекторами транзисторов, база одного транзистора соединена с блоком управления непосредственно, а ба. за друтого - через инвертор, о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности угловой скорости ротора в широком диапазоне изменений момента внешней нагрузки, устройство содержит дополнительную цепь, состоящую иэ амплитудного детектора и фильтра нижних частот, вход которой подсоединен ко вторичной обмотке трансформатора обратной связи, выход - к блоку управления,6обкладки пьезоэлемента секционированы, а вторые диагонали мостов последовательно сое. динены между собой и включены параллельно вторичной обмотке согласующего трансформа- гора, а общая точка мостов подсоединена к крайним секторам обкладок пвезоэлемента. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 10 1. Авторское свидетельство. СССР по заявке Р 2574736/18 - 25, кл. Н 01 1. 41/10, 13,01,78 2. Авторское свидетельство СССР по заявк У 2672402/24 - 25, кл, Н 01 1. 41/10, 02,10,78 Гпоототип) .