Вибродвигатель Советский патент 1981 года по МПК H02N2/14 H01L41/09 

(54) ВИБРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к пьезоэлектрическим приборам, а именно к выбродвигателям и может быть исполь.зовано в накоплении информации для привода носителя записи. Известен вибродвигатель, содержащий роуор и подпружиненный к нему концентратор ультразвуковых колебаний, сопряженный с пьезокерамическим элементом, электроды которого соединены с источником высокочастотных электрических колебаний Стабильность скорости вращения ро тора такого двигателя невысока. Известен также вибродвигатель, содержащий ротор, подпружиненный к нему концентратор колебаний, сопряж .ный с рабочим, заземленным экранир щим и обратной связи пьезоэлементами, генератор высокочастотных электрических колебаний, выход которого соединен с рабочим пьезоэлементом, а вход - с источником постоянного н пряжения. Для повышения равномерности вращения ротора последний выполнен с о тверстиями, равноудаленными друг друга и от оси ротора, а в цепь питания введён блок разделения частот с частотным детектором, вход которо го соединен с пьезоэлементом обратной связи, а выход - с источником.постянного напряжения. При работе такого двигателя вследствие периодического изменения нагрузки на приводной наконечник концентратора высокочастотные колебания оказываются амплитудно промодулированными колебаниями низкой /частоты, пропорциональной скорости вращения ротора. Модулированный сигнал с пьезоэлемента обратной связи поступает на блок разделения частот, при этом высокочастотные колебания подаются на рабочий пьезоэлемент, а низкочастотные с помощью частотного детектора и регулирукиего элемента преобразуются в соответствующее изменение выходного напряжения источника постоянного напряжения, чем изменяется амплитуда высокочастотных колебаний генератора в нужную для стабилизации скорости вращения ротора сторону. В известном вибродвигателе достигается высокая стабильность вращения ротора, что позволяет использовать его в устройствах записи-воспроизведения звука 1-го и высшего классов L2J. Однако в настоящее время еще велика потребность и в недорогих проигрывателях 2-го и 3-го классов. Схема регулирования скорости вращения ротора в известном вибродвигателе довольно -сложна и дорога для использования ее в устройствах 2-го и 3-его классов. Цель изобретения - упрощение регулирования скорости вращения ротора вибродвигателя. Поставленная цель достигается тем,что в вибродвигателе, содержащем ротор, подпружиненный к нему концен тратор колебаний, сопряженный с пьеэоэлементами: рабочим, заземленным экранирующим и обратной свя.зи, генератор высокочастотных электрических колебаний, выход которого со динен с пьезоэлементом, а вход - с источником постоянного напряжения, между пьезоэлементом обратной связи и источником постоян ного напряжения установлен блок авт матического регулирования уровня си нала обратной связи. Блок автоматического регулирования уровня сигнала обратной связи выполнен в виде последовательно сое диненных ограничителя, амплитудного детектора, дифференциального усилителя и буферного каскада (эмиттерно го повторителя). На чертеже схематично) показан ви родвигатель, вариант. Вибродвигатель содержит ротор 1, к которому поджат концентратор 2 колебаний. К торцу широкой ступени концентратора посредством частотопонижающей накладки 3 поджаты пье зоэлементы 4 и 5, первый из которых служит рабочим, а второй - для обратной связи. Общий для обоих пье зоэлементов электрод 6 служит экран РУ1ЯЦИМ. Рабочий пьезоэлемент через генератор 7 высокочастотных электри ческих колебаний соединен Q выходом источника 8 постоянного напряж-ения. В устройство введен блок 9 автомати ческого регулирования уровня сигнал обратной связи. Последний выполнен в виде последовательно соединенных между собой ограничителя, выполненного на диоде VI, амплитудного дете тора дифференциального усилителя (схемы сравнения), выполненного на транзисторах V4 и V5 и буферного каскада (змиттерного повторителя), выполненного на транзисторе /6. Работает вибродвигатель следующим образом. При возбуждении рабочего пьезоэлемента 4 от генератора 7 высокочастотных колебаний в нем возникают ультразвуковые колебания, которые распространяются в концентраторе 2, усиливаются в нем за счет разницы площадей поперечных сечений широкой и узкой ступеней и приводят во вращение ротор 1. С пьезоэлемента 5 обратной связи сигналы посту пают на генератор 7 высокочастотных колебаний, что обеспечивает возбуждение пьезоэлемента 4 на резонансной частоте. С этого же пьезоэлемента 5 сигнал (амплитуда сигнала соответствует амплитуде механических колебаний) поступает на ограничитель, выполненный на диоде VI. Регулируемый ограничитель предназначен для формирования сигнала обратной связи. Уровень ограничения устанавливается переменным резистором. Ограниченный сигнал через эмиттерный повторитель поступает на амллитудный детектор. Выделенное детектором амплитудное напряжение высокочастотного сигнала обратной связи поступает в схему сравнения. Схема сравнения выполнена в виде дифференциального усилителя на транзисторах /k, V5. На один вход усилителя поступает напряжение, соответствующее амплитуде сигнала обратной связи, на другой - опорное, соответствукхцёе заданной амлитуде высокочастотного колебания. Усиленное разностное напряжение снимается с коллектора транзистора V5 и через эмиттерный повторитель на транзисторе V6 поступает как регулируквдее в управляемый источник 8 питания генератора высокочастотных колебаний. Стабильность вращения ротора предлагаемого вибродвигателя несколько ниже, чем известного, и составляет не более +1,8%,. что соответствует требованиям ГОСТ 18631-73 к аппаратуре записи-воспроизведения звука 2-го класса. Преимуществовибродвигателя в сравнении с известным заключается в упрощении его конструкции за счет замены блока разделения частот и частотного детектора одним блоком автоматического регулирования уровня сигнала обратной связи и за счет того, что отпадает необходимость выполнения на роторе контрольных меток. Формула изобретения 1.Вибродвигатель, содержащий ротор, подпруясикенный к нему концентратор колебанийу сопряженный с пьезоэлементами: рабочим, заземленным экранирующим и обратной связи, генератор высокочастотных электрических колебаний , выход которого соединен с рабочим пьезоэлементом, а вход - с источником постоянного напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения регулирования скорости вращения ротора вибродвигателя., между пьезоэлементом обратной связи и источником постоянного напряжения установлен блок автоматического регулирования уровня сигнала обратной связи.

Исто.чники информации, принятые во внимание при экспсртл о

I , кл. G 11 В 25/00, 25.08.76.

2,Авторское свидетельство-СССР 584332, кл. G 11 В 5/40, 15.12.77 (прототип).

Щ