РазноеЭлектрическое возбуждение продольных и поперечных колебаний позволяет
создать РПД при использовании конструкций с пассивным ротором. При
электрическом возбуждении колебаний двух типов траектория движения
контактной точки изменяется автоматически при изменении нагрузки и
температуры, а также при износе конца пьезоэлемента и при временных
изменениях параметров пьезокерамики.
Двигатели, в которых ротор и статор содержат осцилляторы, фрикционно
взаимодействующие между собой, относятся к ПД с активными ротором и
статором; они являются реверсивными пьезоэлектрическими двигателями
(РПД).
В простейшем случае реверс РПД осуществляется с помощью реле или
переключателей. Применению для этих целей бесконтактных устройств в ряде
случаев препятствует сложность коммутации высокочастотных напряжений
возбуждения ПД, имеющих большие амплитуды (до 100—400 В).
Двигатели с активными ротором и статором можно проектировать для самых
различных сочетаний типов колебаний. Так, в конструкции осциллятор
статора возбуждает сдвиговые смещения внутренней поверхности
цилиндрической оболочки, которая взаимодействует с радиальными
колебаниями третьей моды осциллятора ротора.
Если применить износостойкую прокладку, значительно более тонкую, чем
пьезоэлемент, и имеющую выступ относительно его торца, то резонатор
продольных колебаний можно акустически изолировать от колебаний изгиба.
Обычно для этих целей выступ располагают под углом к плоскости
пьезоэлемента, близким к 45°.
Нереверсивный пьезоэлектрический двигатель с возбуждением колебаний
сдвига отличается от двигателя с возбуждением продольных колебаний
только поляризацией пьезоэлемента. В пьезоэлементе с поперечной по
отношению к направлению приложенного электрического поля поляризацией
возбуждаются одновременно колебания сдвига, как по толщине, так и по
длине.
Рассмотрим пьезоэлектрические двигатели с пассивным ротором и
возбуждением крутильных колебаний пд с пассивным статором. Сочетание
крутильных и продольных колебаний также может быть использовано при
создании новых конструкций ПД.
Реверс электрически нереверсируемых ПД можно осуществлять механически;
при этом двигатель не теряет преимуществ нереверсивных ПД. Конструкция
механически реверсируемого двигателя, содержащего два осциллятора: при
применении одного осциллятора может быть использована одна из
конструкций. Фиксация пьезоэлемента осуществляется с помощью
пластмассовой вилки, выполненной, например, из стеклотекстолита.
Пьезоэлектрический двигатель с пассивным ротором может быть построен и
на основе осциллятора радиальных и продольных колебании. Эти колебания
являются слабо связанными, что позволяет обеспечить между ними сдвиг
фаз, необходимый для формирования заданной траектории движения
контактной точки.
Сочетания продольных, изгибных, крутильных колебаний и колебаний сдвига
дают большое число различных вариантов конструктивного выполнения ПД. Их
принцип построения заключается в том, что два выбранных акустически
слабо связанных типа колебаний должны быть взаимно ортогональными и
сдвинуты по фазе.
|
|||