Пьезоэлектрический привод Советский патент 1984 года по МПК G11B15/40 

Изобретение относится к технике магнитной записи, а именно к приводу ведущего вала аппаратов магнитной записи.

Известно устройство, содержащее пьезоэлектрический двигатель, блок управления и контур стабилизации частоты вращения вала привода 1.

Недостатком устройства является отсутствие режима самозапуска.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство, содержащее пьезоэлектрический двигатель с частотным датчиком его оборотов и усилитель мощности, выход которого подключен к двигателю 2.

Недостатком известного устройства является большое время установки номинальной частоты вращения вала в режиме самозапуска привода, обусловленное наличием реле времени, настраиваемого на время срабатывания, заведомо большее времени установления номинальной частоты вращения вала для надежного самозапуска привода.

Цель изобретения - сокращение времени установления номинальной частоты вращения вала привода при самозапуске.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее пьезоэлектрический двигатель с частотным датчиком его оборотов и усилитель мощности, выход которого подключен к двигателю, введены частотный дискриминатор и два электронных ключа, при этом вход частотного дискриминатора соединен с датчиком оборотов, а выход - с управляющими входами электронных ключей, выходы которых соединены с входом усилителя мощности, а сигнальные входы - соответственно с пьезоэлектрическим двигателем и датчиком оборотов.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит усилитель 1 мощности, пьезоэлектрический двигатель 2, частотный датчик 3 его оборотов, частотный дискриминатор 4 и электронные ключи 5 и 6.

Частотный дискриминатор 4 включает частотомер на диодах 7 и 8 с емкостями 9 и 10, пороговый усилитель на транзисторе 11 с элементами 12-15 смещения и нагрузочным резистором 16.

Электронный ключ 6 включает в себя полевой транзистор 17 с р-каналом и его элементы 18 и 19 смещения. Управляющий электрод 20 электронного, ключа 6 (т.е. затвор транзистора 17) через развязывающий диод 21 подключен к выходу частотного дискриминатора 4.

Электронный ключ 5 включает в себя полевой транзистор 22 с элементами 23-25 смещения и усилитель- инвертор выходного сигнала частотного дискриминатора на базе транзистора 26 с нагрузочным резистором 27. Управляющий электрод 28 электронного ключа 5 (т.е. база транзистора 26) через резистор 27 базового смещения подключен к выходу частотного дискриминатора 4. Электронный ключ 5 включён, в цепь положительной обратной связи усилителя 1 мощности между выходом и входом последнего.

Электронный ключ 6 включен между выходом частотного датчика 3 и входом усилителя 1 мощности.

В момент подключения напряжения источника питания к устройству электронный ключ 5 замкнут, так как высокий положительный потенциал с выхода дискриминатора 4 через резистор 27 задает транзистору 26 базовый ток, достаточный для поддержания его в полностью открытом состоянии, электронный ключ 6 при этом разомкнут. Таким образом, усилитель 1 мощности охвачен цепью положительной обратной связи и при соблюдении условий баланса фаз и амплитуд в нем происходит самовозбуждение электрических колебаний с час-, тотой, равной резонансной частоте пьезоэлектрического двигателя 2, который начинает раскручиваться. На выходе датчика 3 при этом появляется сигнал, частота которого пропорциональна частоте вращения вала двигателя 2. По мере увеличения частоты вращения вала двигателя 2 при его разгоне увеличивается частота электрического

сигнала на выходе датчика 3, повышается постоянное напряжение на резисторе 13. Элементы 9, 10, 13 и 14 частотного дискриминатора 3 выбраны таким образом, что при подаче н.9 его вход сигнала от датчика 3, частота которого превышает резонансную частоту пьезоэлектрического двигателя 2 и лежит в области правого склона его резонансной амплитудно-частотной характеристики, а коэффициент передачи датчика 3 выбран таким, что при номинальной частоте вращения вала на выходе датчика 3 частота электрического сигнала несколько превышает значение резонансной частоты пьезоэлектрического двигателя 2 и лежит в пределах правого склона резонансной характеристики пьезодвигателя 2. Поэтому

5 в момент времени, когда частота вращения вала пьезодвигателя 2 достигнет номинального значения, на выходе датчика 3 оборотов устанавливается частота электрического сигнала, превышающая резонансную частоту пьезодвигателя 2, и цепь положи0 тельной обратной связи усилителя 1 мощности (т.е. электронный ключ 5) размыкается. Одновременно замыкается цепь выход датчика 3 - вход усилителя 1 от срабатывания ключа 6, переменный сигнал от датчика 3 поступает на вход усилителя 1 мощности и далее - на двигатель 2. Последний возбуждается и устанавливается номинальная частота его вращения. Если под воз34

действием вбзмущающихся факторов валчика 3 и на входе двигателя 2, что приведет

двигателя 2 вращается с меньшей частотой,к уменьшению амплитуды колебаний его

то уменьшится частота сигнала на выходепьезоэлементов и уменьшению частоты врадатчика 3 (и на входе пьезодвигателя 2),щения вала двигателя 2 до номинального

что приводит к увеличению амплитуды ко-значения. лебаний пьезоэлемента двигателя 2 и к

увеличению частоты враш,ения вала по-Изобретение позволит снизить время усследнего до номинального значения.тановления номинальной частоты вращения

При увеличении частоты вращения валавала при самозапуске в зависимости от реувеличится частота сигнала на выходе дат-жимов работы в 2-5 раз.

1081660

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД, содержащий пьезоэлектрический двигатель с частотным датчиком его оборотов и усилитель мощности, выход которого подключен к двигателю, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени установления номинальной частоты вращения вала привода при самозапуске, в него введены частотный дискриминатор и два электронных ключа, при этом вход частотного дискриминатора соединен с датчиком оборотов, а выход - с управляющими входами электронных ключей, выходы которых соединены с входом усилителя мощности, а сигнальные входы - соответственно с пьезоэлектрическим двигателем и датчиком оборотов. (Л 00 О5 О5