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). Осцилляторы можно возбуждать как на одной частоте, так и на кратных частотах. Простейшая конструкция ПД с активными ротором и статором: ротор двигателя выполнен также, как и в ПД с пассивным статором; он содержит осциллятор радиальных (сдвиговых и крутильных) колебаний, возбуждение которых осуществляется через контактные кольца. При подключении напряжения в осцилляторе статора возбуждаются продольные колебания, а в осцилляторе ротора — радиальные. Участок статора, соприкасающийся с ротором, двигается поступательно. Если диаметр ротора при этом изменяется так, как показано на рисунке, то при движении направо участок АА передает импульс ротору, а при движении налево механический контакт между ротором и статором нарушается и ротор продолжает двигаться по инерции. Легко убедиться, что при изменении фазы колебаний ротора или статора на 180° произойдет реверс.
Описанный механизм работы ПД с активными ротором и статором принципиально отличается от всех рассмотренных ранее. По принципу действия двигатель напоминает шаговые двигатели с зубчатым ротором; отличие заключается в том, что каждый зуб формируется радиальными смещениями осциллятора ротора. Из-за возбуждения колебаний изгиба при угле контакта, равном нулю, параметры рассмотренного ПД при вращении в прямом и обратном направлениях различаются. Этот недостаток устранен в ПД с возбуждением продольных колебаний второй моды. В двигателях с активными ротором и статором полезную работу совершает осциллятор статора, а осциллятор ротора обеспечивает синхронное зацепление ротора со статором. Поэтому доля потерь в роторе в общих потерях двигателя является существенной. Для ее снижения необходимо уменьшить объем пьезоэлектрической части ротора. С этой целью его пьезоэлемент выполняют в виде цилиндрической оболочки.
Если вокруг ротора расположить два осциллятора, то можно еще в 2 раза снизить влияние потерь в роторе на к. п. д. двигателя. Соединяя концы осцилляторов, получают компактную конструкцию ПД с активными ротором и статором. В этой конструкции продольные колебания восьмой моды возбуждаются по длине окружности осциллятора статора, выполненного в виде цилиндрической оболочки 1. Осциллятор ротора выполнен в виде двух колец, помещенных внутри ободов, которые фрикционно взаимодействуют с износостойкими прокладками. Эти прокладки расположены в местах максимумов колебательных скоростей осциллятора статора (через один). Ободы, установленные на оси ротора, имеют возможность осевого перемещения. С помощью пружин они прижимаются к износостойким прокладкам.
Читателю на заметку: чтобы вовремя приобрести семена, ящики для рассады, удобрения и оборудование для обработки почвы, не обязательно тратить время на посещение магазинов. Качественные и недорогие средства защиты растений, а так же всё, что необходимо для сада и огорода, можно приобрести в мировой паутине с помощью интернет-магазина.
