Пьезоэлектрический двигатель Советский патент 1986 года по МПК H02N2/12 H01L41/09 

Изобретение относится к электрическим двигателям, а именно к малогабаритным пьезодвигателям.

Цель изобретения - повышение КПД двигателя.

На фиг. 1 изображен двигатель с пьезоэлектрическим статором, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - пьезоэлектрический двигатель с пьезоэлектрическим ротором.

Пьезоэлектрический двигатель (фиг. 1 и 2) HMeej корпус 1, внутри которого размещен статор 2 - полый цилиндрический элемент из пьезоактивного материала с радиальной поляризацией. Между корпусом 1 и статором 2 размещены резиновые проклад- ки 3. На внутренней поверхности цилиндрического элемента - статора 2 нанесен износоустойчивый слой 4, например из хрома, акустически связанный со статором 2, этот же слой 4 вместе со слоем металлизации наружной поверхности (не показан) образует электроды пьезоэлемента, присоединенные к токоподводам 5. Внутри статора 2 и соосно с ним помещен ротор 6 - цилиндрический элемент с консольно закрепленными в его теле упругими металлическими пластинами 7, свободные концы которых выполняют функции толкателей. Пластины 7 установлены к поверхностям статора 2 под углом, отличным от 90°. Направление вектора поляризации обозначено буквой Р.

В варианте двигателя (фиг. 3) из пьезоактивного материала выполнен ротор 8. В статоре 9 консольно закреплены металлические пластины 7, также выполняющие функции толкателей.

Пьезоэлектрический двигатель работает следующим образом.

При подаче на элемент - статор 2 (фиг. 1) или ротор 8 (фиг. 3), выполненный

из пьезоактивного матерала, электрического напряжения определенной частоты в нем возникают радиальные колебания.

При сжатии цилиндрического элемента за счет сил трения и упругости пластин 7 ротор повернется на некоторый угол. При расширении цилиндра либо поверхность статора отрывается от концов пластины, либо силы трения в контакте уменьшаются настолько, что происходит проскальзывание ротора относительно статора. Такой процесс повторяется с частотой возбуждающего напряжения (десятки кГц) и сопровождается возникновением постоянного момента, приводящего двигатель во вращение.

0

5

0

5

Формула изобретения

1.Пьезоэлектрический двигатель, содержащий два коаксиально расположенных цилиндрических элемента, один из которых выполнен из пьезоактивного материала, с электродами, и толкатели, один конец которых закреплен на одном из этих элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, один из цилиндрических элементов выполнен с поляризацией, перпендикулярной электродам, а толкатели установлены к поверхностям статора и ротора под углом, отличным от 90°.

2.Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что статор выполнен в виде полого цилиндра из пьезоактивного материала, а ротор расположен внутри него, при этом толкатели закреплены одним концом в теле ротора.

3.Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что ротор выполнен из пьезоактивного материала и расположен внутри статора, а толкатели закреплены одним концом в теле статора.

fpu2.2

Фаг.Ъ

Составитель Е. Лазарев

Редактор А. СабоТехред И. ВересКорректор М. Демчик

Заказ 6849/55Тираж 631Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по де.лам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к малогабаритным пьезодвигателям для систем автоматики и приборостроения. Цель изобретения - повышение КПД двигателя. Пьезо- двигатель содержит статор 2, выполненный из пьезоактивного материала и представляющий собой полый цилиндр с электродами на внешней и внутренней поверхности. Внутри статора 2 и соосно с ним помещен ротор 6 с консольно закрепленными в его теле упругими пластинами 7 - толкателями. Последние установлены под углом к статору, отличным от 90°. При подаче электрического напряжения двигатель начинает вращаться вследствие периодического (с частотой возбуждения) проскальзывания и заклинивания пластин 7 относительно внутренней поверхности статора 2. 2 з. п. ф-лы, 3 ил. (Л ю 00 со 4