Эквивалентные схемы пьезоэлемента ПД и способы их построенияРассмотрим эквивалентные схемы пьезоэлемента ПД при продольных и изгибных колебаниях и принципы построения эквивалентных схем пд с пассивным ротором. Эквивалентная электрическая схема пьезоэлемента, выполненного в виде бруска, в котором возбуждены продольные колебания, представляет собой шестиполюсиик. Параметры бруска и его эквивалентной схемы определяются формулами. Эквивалентная электрическая схема пьезоэлектрического бруска с возбуждением колебаний изгиба, полученная Ю. А. Шейко (Киевский политехнический институт), представляет собой десятиполюсник с следующими параметрами: характеристическое механическое сопротивление изгибу; волновое число; компонента податливости при постоянном поле; диэлектрическая проницаемость при постоянной деформации; скорость распространения волн изгибных деформаций; электрическая емкость зажатого стержня. Схема получена для свободной биморфной пластины в предположении, что ее выводы подключены к источнику напряжения и на концах пластины действуют поперечные силы, а также моменты сил. Кроме того, предполагалось, что электрическое напряжение эквивалентно поперечной силе (моменту силы), а ток соответствует поперечной скорости сечения (скорости поворота поперечного сечения). На этом основании все механические напряжения, кроме Гц, были приняты равными нулю. Несмотря на то, что элементарный объем пьезоэлемента изменяет свою форму под действием поперечных сил и моментов сил, предполагалось, что электрическое поле направлено по толщине пьезоэлемента и в каждый момент времени одинаково по всему объему.Представим осциллятор в виде пьезоэлектрической пластины с электродами на боковых поверхностях и в отсутствии таких элементов, как лампы светодиодные. Для осциллятора с возбуждением только продольных колебаний пьезоэлектрическая активность по изгибу отсутствует и, следовательно, коэффициент трансформации равен нулю. Механизм передачи движения от статора к ротору соответствует модели. Контактная площадка представлена телом, на которое действуют тянущая сила статора и сила нормального давления (сила зацепления статора с ротором). Ротор представлен телом, на которое действует сила нагрузки. Кроме того, в зоне контакта двух тел действует сила трения равная произведению коэффициента трения на силу зацепления. Построим зависимость скорости движения первого тела относительно второго от силы FT для различных значений силы зацепления. Полагая, что сила трения не зависит от скорости, получим семейство кривых. Поставив в соответствие силе электрическое напряжение и, а скорости получим вольтамперные характеристики некоторого управляемого по напряжению нелинейного сопротивления (УНС). Смещения тела в направлении силы не происходит. Изменение знака этой силы приводит к отрыву одного тела от другого, что соответствует бесконечно большому току при массе (индуктивности) тела, равной нулю. |
||
