Устройство для питания пьезокерамического преобразователя вибродвигателя

ОП ИСАН ИИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТЮЛЬСТВУ щ 65 Й 55 Союз Советских Социо влмстицеских Реслублмк06 В 1/О ГврудервтеаеМ еюцо СССР в делам вмбрютвеФ в етхриехата опубликования описания 18,0(7) Заявитель наса Снечкус хнический иистит унасский доли(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИЧАНИЯ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКОГО: ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ВИБРОДВИГАТЕЛЯ, . 2,Изобретение относится к области при- йости, и датчик механических колебаний,боростроения и может быть использовано подсоединенный к усилителю 2.для питаний пьезоэлектрических и магаи- Недостаток устройства в том, что онотострикционных преобразователей вибро- . не обеспечивает автоматической подстройдвигателей. ки максимальной амплитуды колебанийф магнитостриктора, соответствующей егоИзвестен пьезоэлектрический преобрв резонансной частоте, что снижает эконозователь, предназначенный для преобразо мичность устройства.вания электрической энергии в механичес- Целью изобретения является обеспечекую при помощи высокочастотных коцеба- ние найбольшей амплитуды колебаний.ний и содержащий пьезокерамический эле . ф пьезокерамического преобразователя нямент, сопряженйый с магнитострикциоййым упрощение электрической схемы,резонатором и исполнительным элементом, Это достигается тем, что предлагаепричем обмоткасопряжена с магнитострик- мое устройство содержит блок селекции.ционным резонатором 1, максимальной амплитуды сигнала, триггер,Однако это устройство не обеспечива-.1. три транзистора, один полевой транзистор,ет максимальной амплитуды колебаний эле- вентиль и обмотку уйравления, причеммента, передающего колебания пьезокера- вход блока селекции максимальной амплимического. преобразователя к исполнитель- туды сигнала соединен с выходом усилиному органу, теля, а выход подключен к входу установ. Наиболее близким по технической сущ- ки единицы триггеракоторый подсоединен20ности к изобретению является устройство, к эмиттеру первого транзистора, коллек-..содержащее генератор переменного напря- тор которого подключен к конденсатору,жения, подсоединенный к усилителюмои- коллектору второго транзистора и затво/коллекторной цепи которого включена обмотка управления, сопряженная с обмоткойиндуктивностиреэонансногоконтура генератора переменного напряжения,череэ вентильподсоединенного к усилителю мощности,причем блок управлении подключен к базевторого транаистора, входу установки нуля триггера и вентилю.При этом генератор переменного нацряжения собран на полевом транзисторе, кстокукоторого подключена обмотка индуктивности и конденсатор, другойвывод которого подключен к истоку, череа второйконденсатор подсоединейному "к точкесоедийения затвора и. общей шины,На чертеже представлена алектричес:кая схема описываемого устройства.Генератор переменного напряжения 1,20собраннйй на полевом транэисторе 2, об;мотке индуктивностн 3, конденсаторах 4,5 "и.резисторах 6, череа вентиль 7 и усилитель мощности 8 подсоединенк йьеакокерамичтескцму преобразователю 9, упруго сопряженному с ротором 10 вибродви-.гателя. Датчик 11 механических колебаний преобравователя через усилитель 12,блокселекции ХЗ максимальной амплитуд 39:ды сигнала подключен ко входу установки.единицы триггера 14, который подсоединен "к- емыттвру первого транзистора 15,коллектеор которого подключен к конденсатору 16, коллектору второго транэнсетора17 и затвору полевого транаистора 18.В эмиттерной цепи иервого транзисторавключен реэистор 19, а в базовой пепиреаисторы 20, 21. Исток пыевого: тран вистсра 18 подключен к резистору 22 ибазе третьего транзистора 23, в эмиттерной Мпй,которого включен резистор 24,а в кеосллектоерной цепи - обмотка 28, Блокуправления 26 подсоединен к базе второГотрасиаистора, входу установки нуля триггера 14 н вентилю 7.Устройство работает следующим образом. Управляемый автогенератор собранна полевом транансторе 2 по схеме емкостной тросточки. Частота генерируемых уколебаний выражается формулойШ- - 1Сс.сс, 55гас С ш - емест снкенсетсС+ Сров 4, 8, Ь - индуктивность обмоттсииндуктивн ости 3. Такое подключение усилителя мощности 8 способствует уменьшению шунтирования контура автогенератора и повышениюего стабильности, Резистор 6 задае рс.жнм полевого транзистора 2 по постоянному току.Сигнал с генератора 1 переменногонапряжения черна открытый вентиль 7,усилитель мощности 8 подается к пьеаокерамическому преобразователю 9, который иэ-эа обратного пьезоэффекта совершает продольные колебания. Так как преобразователь 9 упруго сопряжен с ротс-.ро.4 10, последний начинает вращаться сопределенной угловой скоростью. Скоростьвращения ротора 10 вибродвигателя пронепорциональна амплитуде колебаний преобразователя 9, и при наибольшей амплитудеколебаний угловая скорость или моментвращения ротора 10) наивысшая, Механические колебания преобразователя 9 принимают датчик 11, сигнал с которого череаусилитель 12 подается в блок селекции13 максимальной амплитуды входного синалаеПри включении напряженйя питания Еконденсатор 16 начинает заряжаться череэ транэистор 18 и емиттерный резистор19 постоянным током, "величина которогоопркеделяется делителем напряжения на ре-.зисторах 20, 21, подключенных к базетранаистора 15,Сигнал с лйнейно-воэрастающей амплитудой сикондейсатора 16 череэ полевойтранзистор 18, к истоку которого подключен резистор 22, подается к базе:транаистора 23. Напряжение баэы транаисгорка23 пропорционально току в обмотке 25,включенной в его коллекторной цепи и намотанной вместе с катушкой индуктивности 3на общем ферромагнитном сердечнике. Токчерез обмотку 25 обратно пропорционаленмагнитной проницаемости сердечника, атем самым и индуктивности. ь обмотки 3,выражаем ой формулойаО,4%и а -г бгде 8 - плошадь сердечника,- средняя длина магнитной силовойлинии,(в - количество витков,б - магнитная проницаемость сердечника.При нэменении тока подмагничиванияобмотки 25 синхронно с возрастанием амплитуды напряжения конденсатора 16 меняется магнитная проницаемость сердечки5 6518ка обмоток 25 и 3. Это меняет реаонансную частоту колебаний автогенератора 1,при достижении резонансной частоты преобразователя 9 он совершает колебания смаксимальной амплитудой. При максималь- Юной амплитуде колебаний преобрааователя9 блок селекции 13 максимальной амплитуды вырабатывает импульс, переключающий триггер 14 в единичное состояниеПоложительное напряжение с выхода триг-Ргера 14 закрывает транзистор 15 и останавливает воарастание напряжения конденсатора 16, и тем самым, изменениечастоты генератора 1, которое соответствуетрезонансной частоте пЬезокерамичес кого 1 фпреобразователя 9. При работе вибродвигателя в шаговом режиме блок управления26 вырабатывает сигналы, закрывающиевентиль 7 и открывающие транзистор 17,,ЮЧерез открытый транзистор 17 конденсатор 16 разряжается и устройство нодготавливается для нового цикла работы. Таким образом, устройств 6 обеспечиваетшаговый режим работы .вибродвигателяпри иамененин вшироких пределах режйма25работы преобразователя 9, а также приего замене. При атом резонансная частотапреобразователя 9 должна находиться вв пределах изменения частоты автогенеретора 1,формула изобретения 1. Устройство для питания пьеаокера 35 мического преобразователя вибродвигатвля,. содержащее генератор переменного напряжения, подсоединенный к усилителю мощности, и датчик механических колебаний, подсоединенный к усилителю о т л Й - 40 55оча юш еес я тем,что, с целью обеспечения наибольшей амплитуды колебанийпьезокерамического преобрааователя, оносодержит блок селекции максимальной амплитуды сигнала, триггер, три транзистора, один полевой транзистор, вентиль иобмотку управления, причем вход блокаселекции максимальной амплитуды сигнала соединен с выходом усилителя,а выход подключен квходу установки единицытриггера который подсоединен к амиттеру первого транзистора, коллектор которого подключен к конденсатору коллектору второго транаистора и затвору полевого транзистора,.истоком подюпоченногок базе третьего транзистора, в коллекторной цепи которого:включена.обмотка управления, сопряженная с обмоткой. индук-тивности резонансного контура генераторапеременного напряжения, через вентильподсоединейного к усилителю мощности,причем .блок управления подключен к бааевторого транзистора входу установки нуля триггера и вентйлю.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью упрощенияэлектрической схемы, генератор перемен"ного напряжениясобран на полевом трапзнсторе, к стоку которого подключена,обмотка индуктивности "и конденсатор, другой вывод которого подключен к истоку,.через второй конденсатор подсоединенномук точкесоединения затвора и общей шины.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Патент США Ж 3474267,кл. 310 8.1, 1967., 2, Авторское свидетельство СССРй ЗО 7817, кл. В 06 В 1/08 1968.651855 Составитель В. Пироговйфиц Текред М. ПеткоКорректор альчук Филиал ППП Патент, г.,Ужород, ул. Проектная, 4 РедактоЗакаа 6/7 Тираж 584 БНИИПИ Государственного копо делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Рау Подписноетета СССРытийкаи иаб д. 4 Л