Линейная скорость вращения ротораЛинейная скорость вращения ротора зависит от амплитуды и частоты смещения конца осциллятора. Следовательно, чем больше напряжение питания ПД, тем больше должна быть линейная скорость вращения ротора. Амплитуда смещения пропорциональна длине пьезоэлемен-24 та. Тем не менее, увеличивая эту длину, нельзя увеличить скорость двигателя, так как одновременно уменьшается частота колебаний осциллятора. Можно поэтому считать, что предельно допустимая частота вращения ПД не зависит от частоты возбуждения. Максимальная амплитуда смещения ограничивается пределом прочности материала осциллятора или перегревом пьезоэлемента. Перегрев приводит к потере пьезоэлектрических свойств (тепловой деполяризации), которая происходит при определенной критической температуре, называемой температурой КюриДля многих промышленных материалов температура Кюри превышает 250°С, поэтому при работе с ними следует использовать маску хамелеон для сварки. При такой высокой температуре максимальная амплитуда смещений преимущественно ограничивается пределом прочности материала Для пьезокерамического материала ТБК-3 предельно допустимая линейная скорость составляет в лучшем случае 1,5 м/с, что соответствует напряжению в пьезоэлементе, примерно равному 1000 МПа. С учетом двукратного запаса по прочности 0,75 м/с. Таким образом, изменяя только диаметр ротора ПД, можно перекрыть широкую область частот вращения вала двигателя. Уменьшение напряжения питания ПД позволяет снизить частоту вращения до 30 мин-1 при сохранении достаточно высокой мощности на валу на единицу массы. Использование пьезоэлектрических материалов, армированных высокопрочными сапфировыми усами [20], даст возможность расширить диапазон частот вращения двигателя до 10 000 мин. Таким образом, в широкой области практического применения ПД могут обеспечить механический привод исполнительных элементов без использования редукторов. Для специальных устройств имеется возможность еще в больших пределах увеличивать диаметр ротора и за счет этого уменьшать частоту вращения (например, диаметр ротора ПД для проигрывателя может быть увеличен до 20 см). |
||
