Устройство для питания пьезоэлектрического вибродвигателя

Союз СоветскихСоциапистическихреспублик АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТ(51)М. Кл.Н 01 Ь 41/10, Н 02 М 11/00 с присоединением заяв ударстеенлнх кемнтет СССР(23) Приоритетбликоваио 25.1 та опубликован пе делан изееретек и еткрнтиВ, -В. А. Буда насский политехничес Заявител(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ПЬЕЗОЗЛЕКТРИЧЕСКСГО ВИБРОДВИГАТЕЛЯ Настоящее изобретение относится кобласти приборостроения и может быть.использовано для питания пьезокерамических псеобраэователей вибродвигателей и ультразвуковых излучателей,5Известен вибродвигатель содержащий пьезоэлектрический преобразователь,который выполнен из пластин, образующихтреугольник, взаимодействующий вершинами с ротором а электроды каждойиз пластин подсоединены к. трехфаэномугенератору 1). Недостаток известного устройства состоит в низкой экономичности.Известно устройство для питания пьезоэлектрического вибродвигателя, содержащее генератор переменного напряжения, через усилитель мощности, подсоединенный к выходному трансформатору, во вто- в ричной обмотке которого последовательно соединены обмотка переменной индув;- тивности и пьезокерамический преобразователь, сопряженный с ротором 2,институт им. Антанаса Снечкуса Недостатками известного устройстваявляются плохое согласование импеданса выходного трансформатора с импедансом пьеэокерамического преобразователя в широком диапазоне частот и низкая экономичностьЦель настоящего изобретения состоит в улучшении согласования импеданса вы 1ходного трансформатора с импедансом пьеэокерамического преобразователя в широком диапазоне частот и повьппение экономичности. Это достигается тем что предлагаемое устройство снабжено аттенюатором, инвертором, двумя триг. герами Шмидта, Т-триггером, блоком управления, демодулятором широтно-импульсномодулированного сигнала, выход которого через блок управления сопряжен с обмоткой переменной индуктивности, к точке соединения которой со вторичной обмоткой выходного трансформатора через аттенюатор подсоединен вход первого триггера Шмидта, выход которого подключен ко входу установки единиды Т григера, выход которого подсоединен ко входу демодулятора широтно-импульсномодулированного сигнала, а ко входу установки нуля Т триггера через инвертор подключен выход второго триггера Шмидта,вход которого подсоединен к точке соединения пьезокерамического преобразователя и резистора, включенного последовательно во вторичной обмотке выходного трансформатора,На фиг. 1 представлена электрическаясхема, на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства.Генератор 1 переменного напряжениячерез усилитель 2 мощности и выходнойтрансформатор 3 подключен к последовательно соединенным обмотке 4 переменной индуктивности, пьезокерамическому преобразователю 5, сопряженномус ротором 6, и резистору 7. Аттенюатор8 через триггер Шмидта 9 подсоединенко входу установки единицы Т. триггера10, выход которого через демодулятор11 и блок 12 управления сопряжен собмоткой 4. Вход установки нуля триггера 10 через инвертор 13 и триггераШмидта 14 подсоединен к точке соединения резистора 7 с пьезокерамическимпреобразователем 5,Устройство работает следующим образом. Сигнал с генератора 1 переменного напряжения через усилитель мощности 2 и выходной трансформатор 3 подается к пьезокерамическому преобразователю 5, сопряженному с ротором 6.Частота сигнала генератора 1 соответствует резонансной частоте механическихколебаний преобразователя 5, сообщающему наибольший крутящий момент ротору 6 при их взаимодействии,оДля компенсации статической емкости С о пьезокерамического преобразова. -теля 5, а тем самым повышения экономичности устройства и согласования импеданса выходного трансформатора 3 симпедансом преобразователя 5 включенаобмотка 4, индуктивность Ьо которойподбирается из условияЬО Ю СПри работе вибродвигателя иза переменной силы прижима преобразователя5 к ротору 6, приизменении,температуры и напряжения питания, меняется его резонансная частота и не выполняется условие (1), что снижает экономичностьи эффективность работы всего устройства.В этом случае нагрузка выходного трансформатора является комплексной и появляется сдвиг между напряжением итоком питания,10 формула изобретения50Устройство для питания пьезоэлектри- ческого вибродвигателя, содержащее генератор переменного напряжения, через усилитель мошности подсоединенный к выходному трансформатору, во вторичной обмотке которого последовательно соединены обмотка переменной индуктивности и пьезокерамический преобразователь,Сигнал со вторичной обмотки выходноготрансформатора 3 через аттенюатор 8(фиг. 2-1.5) подается к триггеру Шмидта 9; на выходе которого формируется меандр (фиг. 2-16), положительные фронтыкоторого устанавливают в единичноесостояние триггер 10. Сигнал срезистора 7 подается к триггеруШмидта 14, на выходе которого форми руется меандр, который через инвертор13 (фиг. 2-17) подается ко входу установки нуля триггера 10. На выходе триггера 10 формируется широтно-импульсномодулированный (ШИМ) сигнал (фиг. 2- 20 18), который через демодулятор 11 широтно-импульсномодулированного сигналаподается к блоку 12 управления, Блок12, сопряженный с обмоткой. 4, управляет ее индуктивностью, таким образом,что при любом изменении резонанснойчастоты пьезокерамического преобразователя 6 и частоты сигнала генератора1 синхронно меняется индуктивность обмотки 4 и всегда выполняется условие (1), Это достигается следующим образом, При изменении резонансной частоты преобразователя 5 в одну или другуюсторону появляется фазовый сдвиг между сигналами на вторичной обмотке выходного трансформатора 3 и на резисторе 7. Вследствии этого меняется соотношение положительных и отрицательныхимпульсов ШИМ-сигнала (фиг, 2-19,фиг. 2-20) на входе демодулятора 11, 40что управляет индуктивностью обмотки 4.Таким образом, в широком диапазонечастот обеспечивается согласование.импеданса трансформатора 3 с импедансом пьезокерамического преобразователя5, что также способствует повышениюэкономичности ус тройства в целом,5 7055 сопряженный с роторок, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения согласования импеданса выходного транс- форматора с импедансом пьезокерамического преобразователя в широком диапазоне частот и повышения экономичности устройство снабжено аттенюатором, инвертором, двумя триггерами Шмидта, Т-триггером, блоком управления демодулятором широтно-импульсномодулирован-0 ного сигнала, выход которого через блок управления сопряжен с обмоткой переменной индуктивности, к точке соединения которой со вторичной обмоткой выходного трансформатора через аттенюа тор подсоединен вход первого триггера Шмидта, выход которого подключен ко 68 6входу установки единицы Т триггера, выход которого подсоединен ко входу демодулятора широтно-импульсномодулированного сигнала, а ко входу установкинуля Ттриггера через инвертор подключен выхсд второго триггера Шмидта, входкоторого подсоединен к точке соединения пьезокерамического преобразователяи резистора, включенного последовательно ко вторичной обмотке выходного трансформатора,Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРЙо 480875, кл. Р 16 Н 17/00, 1973,2. Авторское свидетельство СССРИ 366017, кл. В 06 В 1/06, 1970.708868 Составитель В. Ваверинаев Техред 3. фанта Корректор М. Вигула 923 дакто го комитний и откр8 Рауш ул Проектйая, 4 П ф нтск Гел аквз 8047/88 Тираж ЦНИИПИ Государственн по делам иэобрете 113038, Москва, Ж 3