Пьезоэлектрический привод гибкого магнитного диска

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 80158 Г 5)5 С 11 В 25/04 САНИЕ Н ЕПЬСТВ вательс ериССР 982 Д ГИБК трансфортр одамитного пре- силовой прибо овано матора, образов 6, 8, 1 О для пи образователя, со схемы и схемы у нного эл ани и, вдиска ласованиеправления ции приво в едеда,ьппение ению конструк ЬР СР ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ. ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИ(46) 30.07.90. Бюл. У 28 (7) Киевский научно-исследо кии и конструкторский инстит ферийного оборудования (72) А.П.Щуляренко, В.И.Черн и А.В.Чертков (53) 681.84.083 (088.8) (56) Авторское свидетельство М 1089618, кл . С 11 В 15/40, (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВ ГО МАГНИТНОГО ДИСКА (57) Изобретение относится к строению и может быть исполь как привод носителя информац частности гибкого магнитного Целью изобретения является и надежности и точности работы приуменыцении габаритов и потребляемойэнергии, Пьезоэлектрический приводгибкого магнитного диска собран наосновании накопителя на гибком магнитном диске. При подаче электрических колебаний в пьезоэлектрическомвозбудителе 5 возникают радиальныеультразвуковые механические колебания. Сопряженные с ротором 3 толкателн 7 приводит его во врацение.Нанесение спирали на торцовую поверхость, использование пьеИзобретение относится к приборостроению, н частности к приводам носителей информации, и может быть использовано в качестве привода гибкого магнитного диска.Цель изобретения - повышение надежности и точности работы приводапри уменьшении его габаритов и потребляемой энергии. 10На Фиг.1 изображена конструктивная схема предлагаемого привода; нафиг.2 - ппоская спираль пьезокерамического возбудителя, вид снизу.Привод содержит корпус 1, подшипники 2, ротор 3, изоляционный элемент4, пьезокерамический возбудитель 5,электрод 6, толкатели 7, электрод 8возбуждения, выполненный в ниде спи -рали, спираль 9 нд роторе 3, спираль10 нторого электрода пьезокерамического возбудителя 5, частотный детектор 11, источник 12 постоянного напряжения, источник 13 высокочастотного напряжения и шину 14 нулевого потеццидла,Привод работает следующим образом.При включении источника 13 высокочастотного напряжения, вырабатываемыеим электрические колебания резонансной частоты пьезокерамического возбудителя 5 в виде кольца, закрепленного через изоляционный элемент 4 вкорпусе 1, подводимые к электроду 8,возбуждения и электроду 6, вызываютв пьезокерамическом возбудителе радиальные ультразвуковые механическиеколебания, распространяющиеся в толкателях 7 в направлении ротора 3.Рзаилодействуя с боковой рабочей понерхностью ротора, толкатели 7 приводят его но вращение н подшипниках 2.Совместно с ротором 3 вращаетсяи жестко связанная с ним спираль 9.ЭлеКтрод 6 пьезокерамического возбудителя выполнен сплошным, а другойэлектрод пьезокерамического возбудигеля выполнен в Форме двух плоскихспиралей 8 и 10, представляющих собойрегулярные структуры в виде кольца(спираль 10 может быть выполнена издвух секторов), единичный периодически повторяющийся Фрагмент которых выполнен в форме меандра, его можновыполнить также в Форме гребенки либо двух гребенок с общим основанием,причем это позволит частотному де"тектору 11 получать дополнительнуюинформацию о биениях ротора, что может использоваться при юстировкепринода гибкого магнитного диска накопителя,Спираль 9 замкнутой формы на роторе 3 может быть выполнена непосредственно нд основании металлическогоротора с приданием формы фрагментамобработкой резанием или литьем, либозакрепленным на роторе 3 диском изстеклотекстолита, нд котором спиральнанесена фотохимическим способом,Спираль 1 О замкнутой формы сформирована путем разделения, электроданозбудителя (травлением). Спираль 10сопрягается со спиралью 9 при сборкепараллельно через воздушный зазортак, что имеется совмещение фрагментов спиралей. Спирали 9 и 1 О присовмещении образуют конденсатор.Пьезокердмйческий возбудительвследствие разделения одного из егоэлектродов ца дне секции (спирали)8 и 1 О представляет собой пьезоэлект-.рический трансформатор с ьыходнымэлектродом спиралью 1 О, Подведение переменного напряжения резонансной частоты к его входу (электроды 6 и 8)приводит н результате трансФормациинапряжения к поянлеццю переменногоэлектрического напряжения на его выходном электроде - спирали 1 О. Коэффициент трансформации этого пьезо -трансформатора н значительной мерезависит от емкости его цагрузки,каковой является емкость конденсатора,образованного выходным электродом вв виде спирали 1 О и спиралью 9 ротора 3, которая соединена с шиной нулевого потенциала.При вращении ротора происходитизменение перекрытия единичных фрагментов двух спиралей 9 и 1 О и периодическое их совмещение, что приводитк изменению во времени емкости конденсатора, образованного этими спиралями от минимальной (С , ) до макМ 1;Нсимальной (С ) величины. С ,я имаксСмак зависят от площади перекрытияспиралей 9 и 10 в момент их полного цесон -мещения и совмещения соответственно, атакже диэлектрицеских характеристик за -дора между спиралями, Изменение физической величины емкости происходит иогармоническому закону с частотой,прямо пропорциональной частоте вращенияротора 3.Модуляция величины емкости нагрузки пьезотрансформатора,образован 582201тотного напряжения и амплитуда еговыходного напряжения будет препятствовать изменению частоты вращенияротора,Таким образом, пьезоэлектрическийпривод снабжен контуром управления,содержащим спираль 9, спираль 1 О,частотный детектор 11, источник 12постоянного напряжения, источник 13высокочастотного напряжения и элект 35 40 ного электродами 6,8 и 10 пьезокерамического возбудителя 5, вызывает периодическое изменение коэффициента трансформации, а следовательно,амплитудную модуляцию выходного напряжения, снимаемого с электрода - спира - ли 10,Частота огибающей этого сигналапропорциональна частоте вращения ротора.Со спирали О этот сигнал поступает на вход частотного детектора 1, с выхода которого снимается постоянное напряжение, пропорциональное час тоте огибающей входного амплитудно модулированного сигнала, а следовательно, частоте вращения ротора. Этот сигнал поступает на вход управляемого источника 12 постоянного напряже ния, от которого питается источник 13 высокочастотного напряжения.При изменении частоты вращения ротора под действием дестабилизирующих факторов частота огибающей амплитуд но модулированного сигнала, снимаемого со спирали 10 также изменяется, что приводит к изменению уровнянапряжения на выходе частотного детектора 11, входе источника 12 пос- ЗС тоянного напряжения и его выходе таким образом, что изменяется напряжение питания источника 3 высокочасроды 6 и 8 пьезокерамического возбудителя 5. Контур управления обеспечи - вает регулирование частоты вращения ротора 3 и стабилизацию частоты его вращения в необходимых пределах.Формула изобретенияПьезоэлектрический привод гибкого магнитного диска, содержащий корпус с установленными в нем и кинематически связанными между собой ротором с плоской спиралью на торцовой поверхности и пьезокерамическим возбудителем, соединенным с корпусом через изоляционный элемент и имеющим электрод возбуждения, последовательно соединенные частотный детектор, источник постоянного напряжения и источник высокочастотного напряжения, выход которого соединен с электродом возбуждения, а также шину нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и точности работы привода при уменьшении его габаритов и потребляемой энергии, пьезокерамический возбудитель выполнен в формекольца, охватывающего ротор, установленного с зазором относительно плоской спирали ротора и снабженного сплошным электродом, расположенным на одном торце пьезокерамического возбудителя и соединенным с шиной нулевого потенциала, и двумя соосными кольцевыми электродами на другом торце, один.из которых является управляющим, а другой идентичен спирали ротора, располо хен через зазор напротив этой спирали соосно с нейи соединен с входом частотного детектора,582201 Фиг. 2 Составитель С.ИльчукТехред Л.Олийльп( Редактор Л.Ревин Корректор Н,Король Заказ 2090 Т.ираж 482 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб , д, 4/5