Вибродвигатель

р 17 Ф 4686 Союз Советска Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания О,01.8 2) Авторы изобретения А.-В. А. Буда, С. А. Балчюнас, В. В, Жаляускас и К. М, Рагульскисиасский политехнический институт им, Антанаса Снечкуса 71) Заявит РОДВИ ГАТЕЛ Ь вигатель не обеспечи ащения ротора и его Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в маломощных приводах и системах автоматического регулирования.Известен вибродвигатель, содержащий ротор и пьезоэлектрический преобразователь, который подключен к источнику переменного напряжения, причем пьезокерамический преобразователь выполнен в виде жестко закрепленного между двумя металлическими упругими пластинками биморфа 11.Известный вибродвает стабильного врреверсирования.Известен также вибродвигатель, содержащий ротор, генератор переменного напряжения, датчик скорости, через усилитель и частотный дискриминатор подсоединенный к блоку управления, и пьезоэлемент, выполненный в виде двух жестко скрепленных между собой пьезоэлектрических пластин с совпадающими по направлению векторами поляризации 2. Причем, крайние электроды пьезоэлектрических пластин соединены между собой через дроссель и подключены к генератору переменного напряжения, а средний и крайние электроды параллельно подключены к выходу блока управления,ко входу которого подсоединен выход частотного дискриминатора.Известный вибродвигатель обладает повышенной стабильностью вращения ротора, 5 однако его угловая скорость вращенияограничена из-за силы торможения, создаваемой во время обратного хода пьезоэлемента. Этот двигатель не обеспечивает также реверсирования вращения ротора, 1 О Целью изобретения является повышениеугловой скорости вращения и создания возможности реверсирования ротора.Поставленная цель достигается тем, чтов известный вибродвигатель, содержащий 15 ротор, генератор переменного напряжения,датчик скорости через усилитель и частотный дискриминатор подсоединенный к блоку управления и пьезоэлемент, выполненный в виде двух жестко скрепленных меж ду собой пьезоэлектрических пластин, ссовпадающими по направлению векторами поляризации, введены два сумматора, два вентиля, формирователь импульсов по пику входного сигнала, триггер и второй блок 25 управления, подключенный к управляющимвходам вентилей, к двум другим входам которых подключены прямой и инверсный выходы счетного триггера, подключенного через формирователь импульсов по пику входного сигнала к выходу генератора переменного напряжения, который также подсоединен к каждому из сумматоров и к средней обкладке пьезоэлемента, установленного перпендикулярно касательной к окружности ротора, причем выходы вентилей подключены ко вторым входам сумматоров, выходы которых соединены с крайними обкладками пьезоэлемента, а Выход перВого блока управления подсоединен к управляющему .входу генератора переменного напряженияНа фпг. 1 дана структурная схема Впбродвигателя; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие работу вибродвигателя,С ротором 1 вибродвигателя сопряжен датчик 2 скорости, который через последовательно соединенные усилитель 3, частотный дискриминатор 4 и блок управления 5 подключен к генератору 6 переменного напряжения, выходы которого подключены к формирователю 7 импульсов по пику входного сигнала, сумматорам 8, 9 и средней обкладке пьезоэлемента 10, выполненного в виде двух жестко скрепленных между собой пьезоэлектрических пластинок, установленного перпендикулярно к оси вращения ротора 1. Формирователь 7 подключен к счетному входу триггера 11, прямой и инверсный выходы которого подключены к вентилям 12, 13, соединенным с блоком управления 14 и сумматорами 8, 9. На пьезоэлементе 10 жестко установлен наконечник 15.Вибродвигатель работает следующим образом.При подаче синфазного сигнала питания с генератора 6 переменной частоты и сумматоров 8, 9 к обкладкам пьезоэлемента 10, последний совершает изгибные колебания. Наконечник 15 взаимодействует с ротором 1 и сообщает ему момент вращения, пропорциональный силе создаваемой пьезоэлементом.Сигнал с генератора 6 (фиг. 2 а) подается на формирователь импульсов по пику входного сигнала 7, сигнал которого (фиг. 2 б) подается к счетному входу триггера 11, Сигналы с прямого и инверсного выхода триггеров (фиг. 2 е, с 1) через вентили 12, 13, управляемые блоком управления 14, поступают на сумматоры 8 и 9, где суммируются с сигналами генератора 6.Таким образом к крайним обкладкам пьезоэлемента 10 поступают сигналы сложной формы (фиг. 2 е, 1), обеспечивающие вращение ротора 1 вибродвигателя одну или другую сторону, Для вращения ротора, например, по часовой стрелке, во время первого (1) полупериода колебаний генератора 6 (фиг, 1 и фиг, 2) правая пьезоэлектрическая пластинка пьезоэлемента 10 растягивается, а левая пластинка - укорачивается, из-за чего пьезоэлемент изгибается налево /отрезок К (фиг. 3)/ при 5 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 чем, наконечник 15, взаимодействуя с ротором 1, сообщает ему момент вращения. В момент 11, т. е. при максимальном изгибе пьезоэлемента 10 налево, формирователь 7 вырабатывает импульс, переключающий триггер 11, с выхода которого через вентили 12, 13 к сумматорам 8, 9 поступают импульсы с противоположным знаком, которые суммируются с сигналами генератора 6 и вызывают синхронное укорочение пластинок пьезоэлемента, т. к. сигнал, вызывавший укорочение левой пластинки пьезоэлемента 10 во время его изгиба налево Во время первого полупериода (1) сигнала генератора 6, еще больше возрастает в момент времени 11 (фиг. 21), а сигнал, вызывавший удлинение правой пластинки пьезоэлемента 10 уменьшается в момент времени 1 (фиг. 2 е). В результате наконечник 15 отходит от ротора 1 (фиг, 31).Во время второго (11) полупериода сигнала генератора пьезоэлемент изгибается направо (отрезок с фиг. Зт). В момент 1 триггер переключается и сигналы с сумматоров 8, 9 прижимают наконечник 15 пьезоэлемента к ротору 1. Такой процесс повторяется каждый период.При реверсировании вращения ротора 1, блок управления 14, вырабатывает сигналы управления вентилями 12, 13, через которые с триггера 11 к сумматорам поступают инвертированные импульсы. Процесс вращения ротора 1 происходит аналогичным образом.Сигнал, частота которого пропорциональна скорости вращения ротора 1 с датчика 2 через усилитель 3 поступает к частотному дискриминатору 4, С выхода дискриминатора 4 сигнал колебаний угловой скорости через блок управления 5 управляет амплитудой выходного сигнала генератора 6 и стабилизирует скорость вращения ротора 1.Таким образом данный вибродвигатель обеспечивает реверсирование вращения ротора вибродвигателя и повышает его скорость вращения, т. к. наконечник, взаимодействующий с ротором не тормозит вращение ротора при обратном ходе пьезоэлемента,Формула изобретения Вибродвигатель, содержащий ротор, генератор переменного напряжения, датчик скорости, через усилитель и частотный дискриминатор подсоединенный к блоку управления, и пьезоэлемент, выполненный в виде двух жестко скрепленных между собой пьезоэлектрических пластин с совпадающими по направлению векторами поляризации, отличающийся тем, что, с целью повышения угловой скорости вращения и создания возможности реверсирования ротора, в него введены два сумматора, два вентиля, формирователь импульсов по пику/г. Составитель Т. ЩукиТехред Л Куклина орректор О. Силуянова актор Е. Полионова Подписноеоткрытий Заказ 2721/18 Изд.116 Тираж 784 НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобрет 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 пография, пр. Сапунова, 2 входного сигнала, триггер и второй блок управления, подключенный к управляющим входам вентилей, к двум другим входам которых подключены прямой и инверсный выходы счетного триггера подключенного 5 через формирователь импульсов по пику входного сигнала к выходу генератора переменного напряжения, который также подсоединен к каждому из сумматоров и к средней обкладке пьезоэлемента, установ ленного перпендикулярно касательной к окружности ротора, причем выходы вентилей подключены ко вторым входам сумматоров, выходы которых соединены с крайними обкладками пьезоэлемента, а выход первого блока управления подсоединен к управляющему входу генератора переменного напряжения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР по заявке2390768/18, кл. Н 01 1. 41/10, 1977 г.2. Авторское свидетельство СССР по заявке2574734/18-25, кл. Н 01 1. 41/10, 1978 г, (прототип).