Реверсивные пьезоэлектрические двигатели с электрическим возбуждением продольных и изгибных колебанийЭлектрическое 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. Наиболее широко используются ПД с электрическим возбуждением продольных и изгибных колебаний по длине пластины. В одной из конструкций часть осциллятора (по толщине) выполняется пьезоэлектрически пассивной, например, из металла. В этом случае за счет несимметрии осциллятора относительно нейтральной плоскости в нем одновременно возбуждаются продольные и изгибные колебания.Проектируя двигатель по заданным требованиям, необходимо установить определенное соотношение между продольной и изгибной составляющими колебаний. В настоящее время это делается следующим образом. Для заданного номера моды колебаний изгиба строят эпюру механических напряжений и определяют зоны с одинаковыми знаками напряжений. Затем, уменьшая площади электродов указанных зон, постепенно увеличивают соотношение между изгибной и продольной компонентами деформации. В случае если оно недостаточно для формирования необходимой траектории движения контактной точки, изменяют соотношение между длиной и толщиной пьезоэлемента и тем самым раздвигают частоты продольного и изгибного резонансом. Смещая рабочую частоту, изменяют соотношение между амплитудами и фазами продольных и изгибных колебаний. Наличие в осцилляторе пьезоэлектрически пассивных частей заметно снижает эффективность электромеханического преобразования энергии. Этого недостатка лишен осциллятор, выполненный в виде двух пластин из пьезоэлектрического материала. Далее рассматривается конструкция осцилятора, в котором возбуждаются колебания второй моды. Одна из частей осциллятора служит для возбуждения колебаний изгиба, а другая — для возбуждения продольных колебаний. Соотношение между амплитудами этих колебаний легко изменяется регулировкой напряжения питания; сдвиг фаз определяется фазосдвигающей цепью. Изменение сдвига фаз на 180° приводит к реверсу ПД. Чтобы обеспечить равенство параметров ПД при вращении в прямом и обратном направлениях, осциллятор выполняют симметричным относительно ротора и в нем возбуждают продольные и изгибные колебания с четными модами. В рассмотренных ПД с осцилляторами в виде пластин контакт между ротором и статором осуществляется по цилиндрической поверхности ротора. Известны также конструкции ПД, в которых рабочими являются торцевые поверхности ротора. В таком двигателе используется биморфный пьезоэлемент; его размеры и направление поляризации обеспечивают возбуждение вторых мод колебаний, продольных по длине и изгибных по ширине пьезоэлемента. Указанное сочетание колебаний формирует необходимые траектории движения контактных точек. Реверс ПД осуществляется как изменением фаз напряжения питания (обычно в секции возбуждения продольных колебаний), так и изменением рабочей частоты двигателя. Обратите внимание: подоконники из мрамора станут изысканным элементом в интерьере любого помещения, который придаст индивидуальности и изящности интерьеру. Неповторимая поверхность этого материала сделает подоконники из мрамора неповторимыми, а возможность подобрать любой оттенок гарантирует, что элемент из мрамора удачно впишется в любой интерьер. |
||
