Menu English Ukrainian Russia Laman Utama

Perpustakaan teknikal percuma untuk penggemar dan profesional Perpustakaan teknikal percuma


ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Motor piezoelektrik. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Elektrik untuk pemula

Komen artikel Komen artikel

Motor piezoelektrik (PM) ialah motor elektrik di mana pergerakan mekanikal bahagian yang dipacu (pemutar atau angker) dijalankan disebabkan oleh kesan piezoelektrik.

Perkara pertama yang menarik perhatian anda ialah ketiadaan belitan aruhan, yang biasanya diperbuat daripada wayar tembaga atau aluminium dan teras bertindan khas. Elemen kerja di dalamnya ialah seramik piezoelektrik.

Nampaknya sudah cukup untuk merangsang piezoelement dengan voltan elektrik berselang-seli dan, menggunakan cara mekanikal yang diketahui, menukar ayunan piezoelement ke dalam pergerakan putaran elemen kerja. Tetapi, walaupun prinsip ini mudah, ia adalah sukar untuk dilaksanakan untuk frekuensi dan amplitud getaran elemen piezoelektrik yang ditemui dalam amalan.

Dalam salah satu pilihan PD, dicadangkan untuk menggunakan medan elektrik tiga fasa untuk membengkokkan unsur piezo secara serentak dalam tiga satah supaya hujungnya, bergerak ke hadapan, menerangkan laluan bulat (Rajah 1).

Motor piezoelektrik

Pada hujung yang bergerak terdapat pin 1, yang berinteraksi secara geseran dengan rotor 2, menyebabkan ia berputar. Prinsip ini tidak mendapat aplikasi praktikal.

Stepper PD telah menerima aplikasi praktikal yang lebih besar. Dalam enjin ini (Rajah 2), garpu tala atau elemen piezoelektrik yang dipasang julur menghantar gerakan berayun ke rod 2, yang menggerakkan pemutar 3 dengan satu gigi.

Motor piezoelektrik

Apabila rod bergerak ke arah yang bertentangan, pawl 4 membetulkan kedudukan rotor 3. Versi PD yang lebih mudah ini ialah motor (Rajah 3a), yang terdiri daripada elemen piezoelektrik 1, dibuat dalam bentuk plat segi empat tepat , yang pada satu hujung ditekan oleh daya luar ke permukaan pemutar 2 Apabila elemen piezo digerakkan secara elektrik, hujung ini, seperti bilah dayung, bergerak di sepanjang laluan tertutup, secara berkala memberikan impuls pergerakan kepada pemutar. Reka bentuknya ditunjukkan dengan lebih terperinci dalam Rajah 3,b. Elemen piezoelektrik 1 dan galas 2 dipasang pada dasar stator 3. Rotor 4 biasanya diperbuat daripada bahan keras (keluli, seramik). Elemen pengapit 7 boleh dibuat dalam bentuk spring keluli rata, hujungnya, melalui gasket elastik 8, menekan pada hujung elemen piezoelektrik 2. Untuk menukar daya pengapit, skru pelaras 9 dipasang.

Motor piezoelektrik

Kelajuan putaran rotor dalam sistem ini ditentukan oleh amplitud anjakan maksimum yang dibenarkan bagi elemen piezoelektrik atau terlalu panasnya. Apabila terlalu panas di atas titik Curie, sifat piezoelektrik hilang. Bagi kebanyakan bahan industri, suhu Curie melebihi 250°C, jadi amplitud maksimum sesaran dihadkan oleh kekuatan tegangan bahan. Untuk bahan TBK-3, kelajuan linear maksimum yang dibenarkan Vl ialah 1,5 m/s. Dengan mengambil kira margin keselamatan berganda, kami mengambil Vl = 0,75 m/s. Kelajuan pemutar PD ialah n = 60Vl/πD (min-1). Untuk D = 0,5 cm n = 3000 min-1, untuk D = 5 cm, masing-masing, n = 300 min-1. Oleh itu, dengan menukar hanya diameter pemutar PD, adalah mungkin untuk menampung pelbagai frekuensi putaran aci PD. Mengurangkan voltan bekalan memungkinkan untuk mengurangkan kelajuan putaran kepada 30 min-1 sambil mengekalkan kuasa aci yang cukup tinggi bagi setiap unit jisim.

Satu ciri penting PD yang membolehkan mereka dibandingkan dengan motor elektrik lain ialah faktor kecekapan (efficiency). Menganggarkan parameter ini untuk PD adalah sangat sukar, kerana kecekapan bergantung pada reka bentuk PD, daya dan sudut tekanan, sudut sentuhan, bahan pemutar dan gasket tahan haus, dan kekerapan operasi.

Bagi PD yang diterangkan di atas dengan elemen piezoelektrik yang dipasang pada hujung, pergantungan kecekapan pada momen pada aci M (Rajah 4a) dan pada daya pengapit telah dikaji. (Rajah 4, b) dan pada frekuensi pengujaan f (Rajah 4, c). Kecekapan maksimum bergantung pada bahan elemen piezoelektrik; sebagai contoh, untuk PKR-10 kecekapan rekod sebanyak 85% telah diperolehi. Pada masa ini, terdapat lebih daripada 50 reka bentuk PD yang berbeza secara asasnya.

Motor piezoelektrik

Salah satu kelebihan PD yang paling penting ialah keupayaan untuk mendapatkan pergerakan rotor yang sangat kecil. Sebagai contoh, beberapa sampel PD dengan kelajuan putaran 0,2-6 rpm, apabila satu denyutan digunakan, berikan pergerakan sudut pemutar 1/3000000 lilitan, i.e. 0,4 saat lengkok. Selain itu, PD boleh dikawal terus dari komputer. Disebabkan fakta bahawa dimensi dan berat PD adalah 3-5 kali lebih kecil daripada motor elektrik konvensional, ia boleh digunakan dalam kamera video, pemacu cakera magnetik dan laser, dan dalam penyelidikan saintifik.

Lihat artikel lain bahagian Elektrik untuk pemula.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Lampu isyarat keempat 23.05.2024

Sepanjang dekad yang lalu, penyelidikan saintifik dan inovasi teknologi telah membawa kepada perubahan ketara dalam sektor pengangkutan. Namun, dengan pembangunan kereta pandu sendiri, adakah berbaloi untuk mengambil langkah baharu untuk memodenkan infrastruktur jalan raya? Para saintis mencadangkan untuk menyemak semula standard lampu isyarat, mencadangkan untuk memperkenalkan isyarat keempat, yang akan disesuaikan untuk kereta dengan autopilot. Menurut penyelidikan, kereta autonomi boleh mengubah paradigma lampu isyarat dengan ketara berdasarkan prinsip yang ditetapkan lebih daripada satu abad yang lalu. Henry Liu, seorang profesor kejuruteraan awam di Universiti Michigan, dan pasukannya melaksanakan program perintis di Birmingham, pinggir bandar Detroit. Menggunakan data daripada kenderaan General Motors, mereka menyesuaikan masa lampu isyarat, menghasilkan aliran trafik yang lebih baik. Secara tradisinya, kebanyakan lampu isyarat beroperasi mengikut jadual tetap, tidak mengambil kira keadaan semasa di jalan raya. Mahal dan sukar ...>>

Kaedah untuk membersihkan sungai sepenuhnya daripada sampah 23.05.2024

Sejak penemuan masalah pencemaran plastik dalam badan air, penyelidikan telah tertumpu terutamanya pada sedimen permukaan, mengabaikan zarah yang lebih tersembunyi dan kurang kelihatan yang boleh menimbulkan ancaman serius kepada alam sekitar dan kesihatan manusia. Walau bagaimanapun, saintis telah mengumumkan pembangunan kaedah baru untuk mengesan pencemaran plastik yang paling halus di sungai. Satu pasukan penyelidik dari Universiti Cardiff, Institut Teknologi Karlsruhe dan Deltares telah bekerjasama untuk membangunkan pendekatan inovatif untuk mengukur bahan pencemar yang tidak kelihatan itu. Pengarang utama kajian itu, James Lofty dari Cardiff University, berkata teknik itu boleh merevolusikan pemahaman kita tentang bagaimana plastik bergerak melalui persekitaran sungai. Menggunakan lebih daripada 3000 objek plastik biasa yang diletakkan di bawah keadaan terkawal, para saintis dapat mengesan pergerakan mereka dengan ketepatan tinggi. Kajian mendapati zarah plastik berkelakuan berbeza ...>>

Aspek evolusi tingkah laku suka panas pada wanita 22.05.2024

Persoalan yang sukar tentang suhu yang disukai orang adalah akut dalam hubungan keluarga. Pertikaian mengenai tempat yang sepatutnya hangat atau sejuk sering timbul antara lelaki dan wanita. Walau bagaimanapun, menurut penyelidik, punca masalah ini lebih mendalam, kepada mekanisme evolusi. Para saintis dari Israel menjalankan kajian meneliti 13 burung dan 18 kelawar untuk mengenal pasti kemungkinan perbezaan dalam keutamaan suhu antara lelaki dan perempuan. Pemerhatian mereka menunjukkan bahawa lelaki lebih suka suhu yang lebih sejuk, manakala perempuan lebih suka keadaan yang lebih panas. Penemuan fenomenal ini memberi perspektif baharu tentang persoalan keutamaan suhu dalam dunia haiwan. Perbezaan yang sama dalam persepsi suhu telah dilihat di kalangan manusia. Wanita dianggap lebih berasa sejuk, yang mungkin disebabkan oleh metabolisme dan pengeluaran haba mereka. Pemerhatian ini menyokong hipotesis bahawa keutamaan suhu mungkin sebahagiannya ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Lubang ozon mesti hilang 16.07.2019

Lubang ozon menghalang pemanasan iklim di bahagian tengah dan timur Antartika.

Di bawah Protokol Montreal, larangan telah ditetapkan ke atas pelepasan freon dan peralihan kepada gas lain. Akibatnya, pelepasan klorin berkurangan. Klorin yang dikeluarkan hidup di atmosfera selama 50-70 tahun. Sekarang kita melihat bahawa ia telah menjadi lebih kecil. Ini membawa kepada fakta bahawa jika sebelum ini lubang ozon mengembang dan "mendalam" (menjadi kurang ozon), kini proses ini telah menjadi perlahan: saiz dan "kedalaman" menjadi lebih kecil. Menurut hasil penyelidikan bersama oleh saintis Ukraine dan Australia, lubang ozon sebagai fenomena akan hilang menjelang 2050-2070.

Ini dinyatakan oleh Gennady Milinevskiy, Ketua Makmal Fizik Angkasa Fakulti Fizik Taras Shevchenko Universiti Kebangsaan Kyiv, Penyelidik Kanan di Pusat Penyelidikan Antartika Kebangsaan. Menurutnya, ini adalah kesan bermusim, yang membawa kepada penurunan lapisan ozon dari pertengahan Ogos hingga akhir Oktober. Pada bulan November, lapisan ozon sudah pulih. Di Antartika, ozon mempunyai maksimum pada ketinggian kira-kira 20 kilometer.

Bagaimanakah lapisan ozon terbentuk? Sinaran ultraungu matahari menghasilkan pemisahan molekul oksigen, atom oksigen individu bergabung dengan molekul oksigen dan molekul ozon diperoleh, terdiri daripada tiga atom oksigen. Di Antartika pada musim sejuk, suhu di stratosfera turun secara mendadak - hingga -70 ... -80 darjah Celsius. Pada masa ini, awan stratosfera kutub yang dipanggil dengan oksida nitrogen beku dan air terbentuk, dan klorin terkumpul pada zarah awan ini. Dan dia muncul dalam kuantiti yang banyak kerana pengeluaran freon, yang digunakan secara meluas dalam peti sejuk.

Freon di permukaan Bumi adalah gas neutral yang benar-benar stabil, tetapi ia meresap ke atmosfera, memasuki stratosfera, di mana terdapat lebih banyak sinaran ultraviolet, yang memecahkannya dan membebaskan atom klorin bebas. Dan satu atom itu membunuh seribu molekul ozon. Ternyata tindak balas - O3 + Cl> ClO + O2. Dan ClO dimusnahkan secara bebas, sekali lagi atom klorin bebas muncul, yang sekali lagi berinteraksi dengan ozon dan membawa kepada kemusnahannya. Oleh itu, klorin, seseorang mungkin berkata, "makan" ozon sehingga ia hilang dari stratosfera. Dan pada musim sejuk, molekul klorin mendapat zarah beku awan kutub, dan takungan mereka sebenarnya dicipta, di mana ia terkumpul. Matahari terbit pada akhir musim bunga, dan awan ini cepat cair dalam satu atau dua hari. Ternyata pelepasan klorin yang kuat, yang "memakan" lapisan ozon pada ketinggian maksimumnya.

Perkara yang paling menarik, menurut Milinevskiy, ialah lubang ozon, yang sebenarnya dicipta oleh manusia, membuang freon, membawa kepada penciptaan pagar stabil Antartika dalaman daripada jisim udara hangat, yang menghalang pemanasan iklim di tengah dan bahagian timur benua ais. Dan sebenarnya, suhu di sana tidak berubah sejak kebelakangan ini, malah ia turun sedikit.

Berita menarik lain:

▪ Kepintaran buatan akan dapat mendekati keupayaan otak manusia

▪ Pemproses Intel Xeon E5-2600/1600 v3

▪ Modul WiFi ESP32-SOLO-1 untuk peranti IoT kelas rendah

▪ Punca berdengung di telinga

▪ Kereta lebih laju daripada peluru

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

 

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak untuk amatur radio permulaan. Pemilihan artikel

▪ artikel Semua hilang kecuali kehormatan. Ungkapan popular

▪ artikel Bagaimanakah iodin kristal tulen diperoleh buat kali pertama? Jawapan terperinci

▪ Pasal Kembung perut. Penjagaan kesihatan

▪ Penerus artikel. Bagaimana dan mengapa? Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Menggerakkan syiling pada kelajuan cahaya. Fokus Rahsia

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Имя:


E-mel (pilihan):


Komen:





Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024