Спосіб керування частотою обертання п’єзокерамічного двигуна

Реферат: Спосіб керування частотою обертання п'єзокерамічного двигуна з живленням від промислової мережі включає перетворення напруги в робочу для заданого двигуна ультразвукової частоти. Формують синхронні з напругою живлення імпульси тривалістю і періодом, кратними половині періоду напруги живлення, які далі заповнюють імпульсами робочої напруги ультразвукової частоти. Регулювання частоти обертання п'єзокерамічного двигуна здійснюють шляхом зміни частоти повторення і тривалості поданих імпульсів. UA 71360 U (12) UA 71360 U UA 71360 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до способів керування частотою обертання п'єзокерамічних двигунів і може бути використана при розробці приводів різальних інструментів прецизійних верстатів з програмним керуванням. Частоту обертання п'єзокерамічного двигуна можна змінювати, змінюючи частоту імпульсів робочої напруги двигуна [1]. Для реалізації таких способів змінна напруга випрямляється і згладжується, тобто перетворюється в постійну напругу, яка потім перетворюється в робочу напругу для заданого двигуна ультразвукової частоти. Недоліком всіх цих способів є те, що зі зміною частоти обертання одночасно відбувається і зміна пускового моменту двигуна. Для приводів різальних інструментів, наприклад при нарізуванні різьби, це може призводити до недопустимих ривків за швидкістю і навіть до зупинки двигуна. В дуальних, наприклад частотно-амплітудних методах, ця проблема частково вирішена за рахунок того, що одночасна зміна частоти та амплітуди напруги живлення дозволяє пересувати робочу точку п'єзокерамічного резонатора, внаслідок чого при малих пускових моментах, коли добротність п'єзокерамічного резонатора досить висока, можна керувати частотою обертання вала двигуна, зберігаючи пусковий момент [2]. Недоліком цих методів є те, що, згідно з формою АЧХ п'єзокерамічного резонатора, діапазон зміни частоти обертання вала обернено пропорційний до величини пускового моменту двигуна. В основу корисної моделі поставлена задача зміни частоти обертання п'єзокерамічного двигуна із збереженням пускового моменту. Поставлена задача вирішується тим, що формують синхронні з напругою живлення імпульси тривалістю і періодом, кратними половині періоду напруги живлення, які далі заповнюють імпульсами робочої напруги ультразвукової частоти, причому регулювання частоти обертання п'єзокерамічного двигуна здійснюють шляхом зміни частоти повторення і тривалості поданих імпульсів. На фіг. 1 зображено часові діаграми випрямленої напруги живлення промислової мережі з амплітудою 220 В та частотою 50 Гц. На фіг. 2 зображено часові діаграми радіоімпульсів з періодом 50 мс і коефіцієнтом заповнення 60 %. На фіг. 3 зображено часові діаграми результату перетворення випрямленої напруги живлення на основі радіоімпульсів. Спосіб полягає в наступному. Напругу живлення промислової мережі, наприклад 220 В, 50 Гц (фіг. 1), на основі програмно визначеної послідовності синхронних з нею імпульсів (фіг. 2), період та тривалість яких кратні половині періоду напруги живлення, перетворюють (фіг. 3) та подають на вхід перетворювача напруги живлення в робочу для заданого двигуна ультразвукової частоти. Внаслідок цього на вхід п'єзокерамічного двигуна робочу напругу подають дискретними пакетами імпульсів сталої частоти та амплітуди. Це дозволяє змінювати частоту обертання вала п'єзокерамічного двигуна з кроком, рівним відношенню половини періоду напруги живлення до періоду програмованих радіоімпульсів, зберігаючи при цьому пусковий момент. Спосіб експериментально підтверджений в системі керування, побудованій на мікроконтролері ATmega88. Період радіоімпульсу становив 100 мс, коефіцієнт заповнення змінювався від 20 до 100 % з кроком 10 %. Частота обертання вала при цьому змінювалась від . 20 до 100 об/хв. З кроком 10 об/хв. відповідно, при збереженні пускового моменту 4 н м. Джерела інформації: 1. Пьезоэлектрические двигатели. Лавриненко В. В., Карташев И. А., Вишневский В. С. - М.: Энергия, 1980. - 112 с. с ил. - ст. 64-65. 2. Петренко С.Ф. Пьезоэлектрический двигатель в приборостроении. - К.: "Корнійчук", 2002. 96 с. - ст. 154-158. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 Спосіб керування частотою обертання п'єзокерамічного двигуна з живленням від промислової мережі, що включає перетворення напруги в робочу для заданого двигуна ультразвукової частоти, який відрізняється тим, що формують синхронні з напругою живлення імпульси тривалістю і періодом, кратними половині періоду напруги живлення, які далі заповнюють імпульсами робочої напруги ультразвукової частоти, причому регулювання частоти обертання п'єзокерамічного двигуна здійснюють шляхом зміни частоти повторення і тривалості поданих імпульсів. 1 UA 71360 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2