Устройство для питания пьезоэлект-РичЕСКОгО пРЕОбРАзОВАТЕля ВибРО-дВигАТЕля Советский патент 1981 года по МПК H02N2/14 H01L41/09 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для питания пьезокерамических и магнитострикционных преобразователей вибродвигателей. Известны устройства для питания пьезоэлектрических двигателей различного назначения 1. Известно устройство для питания пьезоэлектрического преобразователя вибродвигателя, содержащее генератор переменного напряжения, подключенный к согласующему трансформатору, во вторичной обмотке которого последовательно включены пьезоэлектрический преобразователь двигателя, tpaнcфopмaтop тока и одна диагональ диодного моста, вторая диагональ которого подключена к коллектору управляющего транзистора и блок управления 2. Недостаток устройства состоит в том, что оно не ограничивает максимальной амплитуды сигнала питания пьезокерамического преобразователя при изменении нагрузки, особенно в щаговом режиме работы вибродвигателя. Цель изобретения - повыщение надежности двигателя путем ограничения максимальной амплитуды сигнала питания в шаговом режиме работы при изменении внешней нагрузки. Поставленная цель достагается тем, что в устройстве для питания пьезоэлектрического преобразователя вибродвигателя, содержащем генератор переменного напряжения, подключенный к согласующему трансформатору, во вторичной обмотке которого последовательно включены пьезоэлектрический преобразователь двигателя, трансформатор тока и одна диагональ диодного моста, вторая диагональ которого подключена к коллектору управляющего транзистора и блок управления, трансформатор тока выполнен со средним выходом, к которому подключен источник опорного напряжения, а в цепи базы транзистора установлен делитель напряжения, к которому через дополнительные вентили подсоединены крайние выводы трансформатора тока и блока управления. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит генератор 1 переменного напряжения, который подключен к согласующему трансформатору 2, во вторичной обмотке которого последовательно соединены пьезокерамический преобразователь 3, сопряженный с ротором 4, одна диагональ диодного моста 5 и трансформатор 6 тока. Блок 7 опорного напряжения подключен к,среднему выводу вторичной обмотки трансформатора 6 тока, крайние выводы которой через вентили 8 и 9 подсоединены к точке соединения диода 10, делителя 11 напряжения и базы транзистора 12, коллектор которого подключен -ко второй диагонали диодного моста 5. Блок 13 управления подключен к вентилю 10.

Устройство работает следующим обра-. зом.

При включении питания вибродвигателя сигнал генератора 1 переменного напряжения через согласующий трансформатор 2 подается к пьезокерамическому преобразователю 3, упруго сопряженному с ротором 4. Частота сигнала генератора 1 соответствует резонансной частоте преобразователя 3, который сообщает момент вращения ротора 4, причем в исходном состоянии делитель 11 напряжения поддерживает в открытом соетоянии транзистор 12 и сопротивление диодного моста 5, включенного последовательно с преобразователем 3, мало.

При работе в шаговом режиме максимальную мощность вибродвигателя ограничивает не температурный перегрев пьезокерамического преобразователя из-за внутренних диэлектрических и механических потерь, а величина динамических механических напряжений, особенно для пьезокерамики с больщой добротностью. В этом случае наибольшую амплитуду сигнала питания преобразователя ограничивает его динамическая прочность на разрыв, причем наибольшая амплитуда питания зависит также от добротности керамики, которая, в свою очередь, зависит от величины сопротивления нагрузки, определяемой моментом ротора 4.

При уменьшении механического сопротивления, вносимого со стороны ротора, увеличивается ток через преобразователь 3 при постоянном напряжении на вторичной обмотке согласующего трансформатора 2. При превышении сигналом вторичной обмотки трансформатора 6 тока определенного заданного напряжения на выходе блока 7 опорного напряжения, открываются вентили 8 и 9 и отрицательным перепадом напряжения прикрывается транзистор 12, что одновременно увеличивает сопротивление диодного моста 5. Ток во вторичной обмотке согласующего трансформатора уменьшается, т.е. ограничивается блоком 7 опорного Напряжения в зависимости от пьезоэлектрических параметров преобразователя. Шаговой режим работы вибродвигателя обеспечивается блоком 13 управления, с которого отрицательным сигналом через вентиль 10 закрывается транзистор 12 и при помощи диодного моста 5 прерывается цепь питания преобразователя 3.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает ограничение .сигнала питания пьезокерамического преобразователя в шаговом режиме работы вибродвигателя при изменении момента внешней нагрузки. Тем самым исключается разрушение преобразователя.

Формула изобретения

Устройство для питания пьезоэлектрического преобразователя вибродвигателя, содержащее генератор переменного напряжения, подключенный к согласующему трансформатору, во вторичной обмотке которого последовательно включены пьезоэлектрический преобразователь двигателя, трансформатор тока и одна диагональ диодного моста, вторая диагональ которого подключена к коллектору управляющего транзистора и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности двигателя, трансформатор тока выполнен со средним выводом, к которому подключен источник опорного напряжения, а в цепи базы транзистора установлен делитель напряжения, к которому через дополнительные вентили подсоединены крайние выводы трансформатрра тока и блок управления.{

.Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2574736/25, кл. Н 01 L 41/10, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2557144, кл. В 06 В 1/06, 1978 (прототип).