ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в составе прямых (безредукторных) приводов исполнительных устройств.
Наиболее близким к полезной модели является пьезоэлектрический двигатель, содержащий пьезоэлементы в виде биморфных пластин и подвижный узел, который выполнен в виде храпового механизма, а биморфные пластины одним концом закреплены неподвижно на основании и расположены радиально в одной плоскости, свободные концы биморфных пластин охвачены пассиком, связывающим их с храповым механизмом, причем плоскость расположения пластин перпендикулярна оси вращения храпового механизма (см. пат. № RU 2286002 от 22.04.2005 г. [1]). Это устройство выбрано в качестве прототипа.
Недостатком указанного двигателя является невысокая надежность и ресурс работы из-за использования резинового пассика.
Задача полезной модели - увеличение надежности и ресурса работы двигателя.
Поставленная задача решается за счет того, что в пьезоэлектрическом двигателе, содержащем пьезоэлементы в виде биморфных пластин и подвижный узел, последний выполнен в виде храпового механизма расположенного коаксиально внутри конструкции двигателя, а биморфные пластины одним концом закреплены неподвижно внутри корпуса и расположены радиально в одной плоскости, вторые концы биморфных пластин прикреплены к подвижному полому цилиндрическому узлу, связанному с зубчатым колесом храпового механизма, причем ось вращения подвижного цилиндрического узла совпадает с осью вращения храпового механизма. На фиг.1 схематично изображен пьезоэлектрический двигатель, а на фигуре 2 его разрез по А-В.
Двигатель содержит биморфные пьезоэлементы 1, закрепленные одними концами неподвижно внутри корпуса 2 и прикрепленными вторыми концами к подвижному полому цилиндрическому узлу 3 с помощью эластичного соединения 4, храповый механизм 5, выходной вал 6.
Двигатель работает следующим образом.
При подаче переменного напряжения на биморфные пьезоэлементы 1 последние изгибаются и их подвижные концы совершают колебательные движения с частотой подаваемого напряжения. Подвижный цилиндрический узел 3, к которому прикреплены эти подвижные концы, начинает также совершать колебательные движения, которые передаются храповому механизму 5, преобразующему колебательные движения во вращательное движение выходного вала 6.
Для повышения момента вращения двигателя множество биморфных пьезоэлементов электрически соединены параллельно, в результате этого изгибный момент каждой пластины суммируется друг с другом и получается значительный по величине момент вращения.
По сравнению с известным пьезоэлектрическим двигателем (прототипом) в заявляемом устройстве выше надежность и ресурс работы из-за отсутствия резинового пассика, кроме того заявляемое устройство имеет более компактную конструкцию.
Источники информации:
1. Патент RU 2286002 кл. H02N 2/12, H01L 41/08 2005 г.
2. Патент SU 430459 кл. H01L 41/08, 1974 г.
3. В.В.Лавриненко, И.А.Карташов, В.С.Вишневский. "Пьезоэлектрические двигатели", Москва. "Энергия ". 1980.