Пьезоэлектрический шаговый двигатель

Союз Советски Социалистически Республик) Заявлено 090879 (1) 2807842/18-25 Государственнцй комитет СССР по делам изобретений и открцтийприсоединением23) ПриоритетОпубликован аявки йо 0.06,81, Бюллетень М 24(088.8) Дата опубликования описания 300 б,81(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Изобретение относится к электротехнике и автоматике, а именно к пьезоэлектрическим шаговым двигателям, которые могут найти применение в качестве привода в системах управления станков с цифровым программным управлением, в гарфопостроителях, устройствах наведения и т.д.Известен пьезоэлектрический шаговый двигатель, содержащий ротор в виде конуса, с которым фрикционно сопряжена насадка в виде ответного ротору обратного конуса, укрепленная на торсионе, состоящем из пары пьезоэлементов сОответственно линейной и сдвиговой деформации (1).Однако конструкция данного двигателя достаточно сложна.Известен также пьезоэлектрический шагофый двигатель, содержащий ротор в виде диска, корпус и жестко укрепленный в корпусе движитель ротора, выполненный в виде пары жестко скрепленных трубчатых пьезоэлементов соответственно линейной и крутильной деформаций(2) . Недостатком известного двигателя является невысокая точность отработки шагов вследствие того, что часть 3 времени ротор и движитель не находятся во фрикционном контакте,Цель изобретения - повышение точности работы.Указанная цель достигается тем,что пьезоэлектрический шаговый двигатель, содержащий ротор в виде диска,корпус и жестко укрепленный в корпуседвижитель ротора, выполненный в видепары жестко скрепленных трубчатых пьезоэлементов соответственно линейной икрутильной деформаций, содержит дополнительно второй аналогично выполненный движитель, расположенный подругую сторону диска ротора, причем,по крайней мере, один движитель постоянно находится во фрикционном контакте с диском ротора.На фиг. 1 схематически изображенпьезоэлектрический шаговый двигатель;на фиг. 2 - последовательность подачи импульсов питания на электродыпьезоэлементов.двигатель состоит из вала 1, установленного в подшипниках 2, накотором укреплен ротор в виде диска 3.С обеих сторон диска расположеныдвижители, каждый из которых содержит пару трубчатых пьезоэлементов4 н 5, б и 7, жестко соединенныхмежду собой и укрепленных одним концом в корпусе 8, Пьезоэлементы снабжены электродами,и поляризованы так, что при подаче питающего напряжения пьезоэлементы 4 и 7 имеют деформацию сжатия-растяжения, а пьезоэлементы 5 и 6 - деформацию кручения. Работа двигателя синхронизирована с помощью блока 9 управления.ПЬезоэлектрический шаговый двигатель работает следующим образом.В исходном состоянии пьезоэле мент 5 находится в зацеплении (фрикционном контакте) с диском 3, а пьезоэлемент 6 в это время расцеплен. Вращение вала 1 начинается при подаче на электроды пьезоэлемента 5 5 управляющего напряжения 0 (фиг, 2), в результате чего он скручивается и поворачивает диск 3 с валом 1 на угол, пропорциональный этому напряжению. После остановки ротора в мо" щ мент времени й на электроды пьезоэлемента 7 подается напряжениетакой полярности, что он удлиняется и вводит в зацепление с диском 3 пьезоэлемент 6 Затем на электроды пьезоэлемента 4 подается напряжение 03 такой полярности, что он укорачивается и выводит из зацепления с диском 3 пьезоэлемент 5, с которого после этого снимается напряжение О . Напряжение 0 сдвинуто по фазе относительно напряжения 0 на угал Ч = 10-15 О, В результате этого осуществляется фиксация рабочего органа в режиме движения. Далее на электроды пьезоэлемента 6 подается 35 управляющее напряжение 04 , сдвинутое по фазе на угол Ч = 10-15 О относительно напряжения УЗ, такой полярности, что он, скручиваясь, поворачивает диск 3 и вал 1 в ту же сторону, что и пьезоэлемент 5. После остановки ротора в момент временис пьезоэлемента 4 снимается напряжение 09, а с пьезоэлемента 7 - напряжение 0. В результате этого.пьезоэлемент 5 входит в зацепление, а пьезоэлемент 6 выходит из зацепления с диском 3, после чего с пьезоэлемента 6 снимается напряжение 04 и весь цикл повторяется.Выполнение двигателя с двумя движителями (даже если один из них находится в каждый момент в контакте с ротором) позволяет существенно по-, высить точность отработки шагов. формула изобретенияПьезоэлектрический шаговый двигатель, содержащий корпус, в которомразмещены ротор в виде диска и укрепленный в корпусе движитель ротора,выполненный в виде пары жестко скрепленных трубчатых пьезоэлементов соответственно линейной и крутильнойдеформаций, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностиработы, он содержит дополнительновторой аналогично выполненный движитель, расположенный по другую сторону диска ротора, причем, по крайнеймере, один движитель постоянно находится во фрикционном контакте с диском ротора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 604058, кл. Н 02 Н 11/00, 1976.2, Патеит США 9 4019073,кл, 310-82, опублик. 1977 (прототип).843032 Составитель В, Ба Техред М. Коштура тец орректо аказ 5140/72 сное Тираа 784 ВНИИПИ Государственно по делам иэобретен 035, Москва, Ж, Рауш