Motor piezoelektrik. Skim, penerangan

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

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:

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Ancaman serpihan angkasa kepada medan magnet Bumi 01.05.2024

Semakin kerap kita mendengar tentang peningkatan jumlah serpihan angkasa yang mengelilingi planet kita. Walau bagaimanapun, bukan sahaja satelit aktif dan kapal angkasa yang menyumbang kepada masalah ini, tetapi juga serpihan dari misi lama. Bilangan satelit yang semakin meningkat yang dilancarkan oleh syarikat seperti SpaceX mewujudkan bukan sahaja peluang untuk pembangunan Internet, tetapi juga ancaman serius terhadap keselamatan angkasa. Pakar kini mengalihkan perhatian mereka kepada implikasi yang berpotensi untuk medan magnet Bumi. Dr. Jonathan McDowell dari Pusat Astrofizik Harvard-Smithsonian menekankan bahawa syarikat sedang menggunakan buruj satelit dengan pantas, dan bilangan satelit boleh meningkat kepada 100 dalam dekad akan datang. Perkembangan pesat satelit kosmik ini boleh membawa kepada pencemaran persekitaran plasma Bumi dengan serpihan berbahaya dan ancaman kepada kestabilan magnetosfera. Serpihan logam daripada roket terpakai boleh mengganggu ionosfera dan magnetosfera. Kedua-dua sistem ini memainkan peranan penting dalam melindungi atmosfera dan mengekalkan ...>>

Pemejalan bahan pukal 30.04.2024

Terdapat beberapa misteri dalam dunia sains, dan salah satunya ialah kelakuan aneh bahan pukal. Mereka mungkin berkelakuan seperti pepejal tetapi tiba-tiba bertukar menjadi cecair yang mengalir. Fenomena ini telah menarik perhatian ramai penyelidik, dan akhirnya kita mungkin semakin hampir untuk menyelesaikan misteri ini. Bayangkan pasir dalam jam pasir. Ia biasanya mengalir dengan bebas, tetapi dalam beberapa kes zarahnya mula tersekat, bertukar daripada cecair kepada pepejal. Peralihan ini mempunyai implikasi penting untuk banyak bidang, daripada pengeluaran dadah kepada pembinaan. Penyelidik dari Amerika Syarikat telah cuba untuk menerangkan fenomena ini dan lebih dekat untuk memahaminya. Dalam kajian itu, saintis menjalankan simulasi di makmal menggunakan data daripada beg manik polistirena. Mereka mendapati bahawa getaran dalam set ini mempunyai frekuensi tertentu, bermakna hanya jenis getaran tertentu boleh bergerak melalui bahan. Menerima ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Ahli geologi anai-anai 08.11.2007

Kira-kira 30 tahun yang lalu, di pasir gurun Kalahari Afrika, ahli geologi menemui sekumpulan butiran pasir daripada mineral ilmenit. Mineral ini adalah ciri batu kimberlite, dan kimberlite diketahui mengandungi berlian. Sekarang tempat ini adalah salah satu lombong berlian terkaya di dunia.

Tetapi bagaimanakah ilmenit boleh sampai ke permukaan dari bawah ketebalan pasir beberapa puluh meter? Anai-anai mengeluarkannya. Apabila membina kediaman mereka, serangga ini terpaksa menembusi jauh ke dalam tanah, di mana terdapat tanah liat basah, dari mana mereka membuat gundukan anai-anai. "Bungutan anai-anai ialah telaga penerokaan yang terbalik ke luar," kata ahli geologi Kanada John Nore, yang mengkaji komposisi mineralogi bukit anai-anai Afrika.

Penyelidikan serupa sedang dijalankan di Australia, di Gurun Tanami, di utara benua itu. Hanya satu peratus daripada padang pasir yang tidak dilitupi pasir, dan deposit emas yang besar ditemui pada "tampalan" ini. Menggerudi secara rawak di sekeliling pasir di sekelilingnya, yang mungkin terdapat deposit berharga di bawahnya, adalah terlalu mahal.

Ahli geologi Australia menggerudi sampel bahan dari busut anai-anai dan menganalisisnya untuk emas, serta kromium, titanium dan arsenik, yang dikaitkan dengan emas. Kadang-kadang serangga membawa walaupun zarah emas dari bawah pasir, kerana logam lembut ini meminjamkan dirinya ke rahang mereka yang kuat.

Berita menarik lain:

▪ Mikrokontroler Flash 14-pin baharu

▪ Windows PC tanpa unit sistem

▪ Baja daripada sisa bakteria asid laktik

▪ Lelaki dan wanita mempunyai impian yang berbeza

▪ NZXT RGB & Pengawal Kipas

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Unit Peralatan Radio Amatur. Pemilihan artikel

▪ artikel Fotografi perkahwinan profesional. Soalan dan jawapan. seni video

▪ Apakah rupa peta politik Eropah pada awal Zaman Pertengahan (akhir abad ke-XNUMX hingga pertengahan abad ke-XNUMX)? Jawapan terperinci

▪ artikel Pakar Obstetrik-ginekologi. Deskripsi kerja

▪ artikel Penyiapan turbin angin. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Transistor kesan medan. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

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