Устройство управления пъезодвигателем

Устройство управления пъезодвигателем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПЪЕЗО-. ДВИГАТЕЛЕМ, содержащее последовательно соединенные сумматор и усилитель, первый вход сумматора является входом устройства, а второй через первый делитель соединен с входами пьезодвигателя, генератор, первый источник постоянного напряжения, положительный вывод которого через последовательно соединенные первый, второй и третий ключи соединен с отрицательным выходом, о т л и чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей , в него дополнительно введены второй и третий источники постоянного напряжения, первый и -второй эмиттерные повторители, инвертор, второй делитель, первый и второй выпря-; мители, первый и второй трансформаторы , первый и второй накопительные элементы, причем выход генератора соединен с вторыми входами первого и третьего ключей и через инвертор с вторым входом второго ключа, первый вход которого соединен с выходом первого эмиттерИого повторителя и через первый накопительный элемецт - с первым вьтодом первичной .обмотки первого трансформатора, а выход - с первым входом второго эмиттерного повторителя и через второй накопительный элемент - с первым выводом первичной обмотки второго трансформатора , второй выход которого соединен с выходом второго эмиттерного повторителя, вторым выводом первичной обмотки первого трансформато . ра, отрицательньм выводом первого источника постоянного напряжения и ; первым входом второго делителя, выход которого соединенс третьим входом сумматора, а второй вход (Л с положительным выводом первого ис- , . точника постоянного напряжения и первым входом первого эмиттерного повторителя,.второй вход которого «соединен с выходом усилителя и вторым входом второго эмиттерного повто;рителя , вторичные обмотки первого и 9 0) второго трансформаторов соедине.ны соответдтвенно с входами первого и О второго выпрямителей, положительный сл выход первого выпрямителя соединен ,с положительным выводом второго исiточника , постоянного напряжения, а от:рицательный -.с первым входом пьезодвигателя и положительным выходом iвторого выпрямителя, отрицательный выход которого соединен с отрицательным выводом третьего источника постоянного напряжения, положительный вывод которого соединен с отрицаiтельными выводами первога и второго источников постоянного напряжения и вторым входом пьезодвигателя.

(! 9) (1 I):

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(Si) С 05 В 01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ к ae ropckoMY сВидйтеГьстВу з:::;, :::!; !я (21) 3692889/24-24 (22) 18.01.84 (46) 07.07.85. Бюл. У,25 (72) Е.А.Иванов, А.Ю.Лукичев, А.А.Сазонов, В.Ю.Трубников и А.С.Дмитриев

:(71) Московский институт электронной техники (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 783751, кл. G 05 В 11/01.

Авторское свидетельство СССР

Ф 847270, кл. G 05 В 11/16 (54) (57) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПЪЕЗОДВИГАТЕЛЕМ, содержащее последовательно соединенные сумматор и усилитель, Lçðâûé вход сумматора является входом устройства, а второй через первый делитель соединен с входами пьезодвигателя, генератор, первый источник постоянного напряжения, положительный вывод которого через по-, следовательно соединенные первый, второй и третий ключи соединен с отрицательным выходом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены второй и третий источники постоянного напряжения, первый и:второй эмит". терные повторители, инвертор, второй делитель, первый и второй выпрямители, первый и второй трансформаторы, первый и второй накопительные элементы, причем выход генератора соединен с вторыми входами первого и третьего ключей и через инверторс вторым входом второго ключа, первый вход которого соединен с выходом первого эмиттерного повторителя и через первый накопительный элемент - с первым выводом первичной, обмотки первого трансформатора, а выход - с первым входом второго эмиттерного повторителя и через второй накопительный элемент - с первым выводом первичной обмотки второго трансформатора, второй выход которого соединен с выходом второго эмиттерно го повторителя, вторым выводом первичной обмотки первого трансформатора, отрицательным выводом первого источника постоянного напряжения и первым входом второго делителя, выход которого соединен с третьим 3 входом сумматора, а второй входс положительным выводом первого ис. точника постоянного (напряжения и первым входом первого эмиттерного повторителя,,второй вход которого соединен с выходом усилителя и вторым входом второго эмиттерного повторителя, вторичные обмотки первого и второго трансформаторов соединены соответственно с входами первого и второго выпрямителей, положительный выход первого выпрямителя соединен ,с положительным выводом второго источника,постоянного напряжения, а от,рицательный †.с первым входом пьезо:двигателя и полоздтельным выходом

|второго выпрямителя, отрицательный выход которого соединен с отрицательным выводом третьего источника по.стоянного напряжения, положительный вывод которого соединен с отрицательными выводами первого и второго источников постоянного напряжения и вторым входом пьезодвигателя.

1166057

1 !

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при разработке и создании устройств управления пьезоэлектрическими двигателями.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства управления пьезодвигателем.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство управления пьеэодвигателем содержит источник 1 постоянного напряжения, ключи 2-4, генератор 5, инвертор 6> эмиттерные повторители 7 и 8, усилитель 9, накопительные элементы 10 и 11, трансформаторы 12 и 13, выпрямители 14 и 15, делитель 16, источники 17 и 18 постоянного напряжения, сумматор 19, делитель 20 и пьеэодвигатель 21.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 5 вырабатывает управляющие импульсы (фиг.2а) с постоянной частотой, длительность которых равна половине периода следования.

Эти импульсы поступают на управляющие входы ключей 2 и 4, вызывая их одновременное открывание, и через инвертор 6 - на управляющий вход ключа 3, вызывая его открывание в противоположной фазе по отношению к ключам 2 и 4. На входы первого и второго эмиттерных повторителей 7 и 8 поступает выходной сигнал 0„ (фиг.2 6 ) усилителя 9, на вход которого подается выходной сигнал U сумматора 19. На первый вход сумматора 19 поступает сигнал. задания U, íа второй вход — подаваемый на пьезодвигатель выходной сигнал 0 регулятора перемещения, прошедший через первый двигатель

16 с коэффициентом передачи К на третий вход - напряжение Е„ источника 1 напряжения, прошедшее через второй делитель 20 с коэффициентом деления К . Ключи 2 и 4 в момент

2, времени, когда они открыты, шунтируют соответственно первый и второй эмиттериые повторители 7 и 8..

При этом сигнал U на выходе эмиттерного повторителя 7 равен напряжению Е на выходе первого ис1 точника 1 напряжения. Напряжение

U на выходе эмиттерного повтори2 теля 8 в этот момент равно нулю.

В момент времени, когда ключи 2 и

4 закрыты, а ключ 3 открыт, напряжения на выходах эмиттерных повторителей равны выходному напряжению 6„ усилителя 9. Таким образом, на выходе эмиттерного повторителя 7 формируются импульсы U (ôèã.2 s ) с амплитудой Е„-U>. Эти импульсы, пройдя через первый элемент 10, подаются на первичную обмотку первого повышающего трансформатора 12. Навыходе эмиттерного повторителя 8 формируются импульсы U (фиг.2 r) с амплитудой U которые, пройдя через второй элемент 11, подаются на первичную обмотку второго повышающего трансформатора 13. Импульсы, выделившиеся на вторичных обмотках первого.и второго повышающих трансформаторов 12 и 13, поступают соответственно на входы первого и второго выпрямителей 14 и 15.

Напряжения источников 17 и 18 равны по величине, коэффициент трансформации трансформаторов 12 и 13

«2Eg выбирается равным К = †. Такой т Е„ выбор К обуславливается отсутствит ем сквозных токов внутри контура, образованного первым и вторым вцпрямителями 14 и 15 и вторым и третьим источниками 17 и 18 посто" янного напряжения. Для получения симметричной выходной характеристики регулятора коэффициент деления

К- выбирается равным К.= 2

Изменение напряжения на выходах выпрямителей 14 и 15 вызывает про-. порциональное U изменение напряжения на пьезодвигателе. При этом ток заряда,пьезодвигателя пропорционален отклонению напряжения на нем от заданного. По мере приближения напряжения на пьезодвигателе к заданному значению ток заряда стремится к нулю. Выходное напряжение регу» лятора представлено на фиг.2 д.

При постоянном заданном напряжении на выходе регулятора отсутствует сквозной ток через нагрузку регулятора и сквозной ток по контуру, образованному первым и вторым выпрямителями 14 и 15, вторым и третьим источниками 17 и 18 постоянных напряжений. з 1166057 4

Максимальное выходное напряжение го регулятора увеличивается в 4, 3

1 м устройства определяется коэффи- раза. При этом энергия, отдаваемая. циентами трансформации повышающих . в пьезодвигатель, увеличивается в трансформаторов 12 и 13, типом вы- 18 раэ, т.е. увеличивается нагрузочпрямнтелей 14 и 15, напряжениями ная способность регулятора перемеисточников 1, 17 и 18 и может дости щения пьезодвигателя, что расширяет гать 3-20 кВ. По сравнению с извест- функциональные возможности устройньм выходное напряжение предлагаемо- .ства управления пьеэодвигателем.

1166057

4ЬВР

Составитель Г.Нефедова

Редактор Т.Кугрышева Техред Л.Мартяшова Корректор Г.Решетник

Заказ 4307/41 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,.Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4