Abstract
The current trend in miniaturization of actuators for various electronic devices leads to requirement toughening for dimension and weight parameters of electric Further reduction of the electromagnetic motor volume is no longer possible, therefore, electromechanical transducers, based on the piezoelectric effect come to the fore. Changing the piezoelectric element dimensions when exposed to an electric field (inverse piezoelectric effect) is due to failed symmetrical configuration of the electrical structure of microcrystals of piezo-ceramic material. To transform the changing piezoelectric element dimensions into translational or rotational movement of the movable piezo-motor part are used different designs, for example those using elastically deformed elements or shock-anchoring mechanisms. Using the electrode piezoelectric systems allows us to create walking type engines, and the piezo-engines in which through the multi-electrode piezo-elements is formed a traveling wave whose energy is converted into rotational motion of the rotor have found wide application in focusing systems of photo- and cine-cameras. Piezoelectric motors have a number of advantages that allow them to compete successfully with other types of electromechanical transducers. These advantages include a high efficiency, high torque retention when there is a lack of the supply voltage, the possibility to obtain low rates and micro-movements without using the mechanical gears, high volume power. However, a difficulty in calculation of the piezoelectric element in this class of motors significantly reduces their workability, resulting in a high percentage of sorting out the piezoelectric elements produced. To calculate the piezoelectric element characteristics such as resonance and anti-resonance frequency, piezoelectric element capacity, total impedance of piezoelectric element can be used an electric model of the electromechanical system. The paper has analyzed various construction diagrams of the piezo-engine, proposed a simple algorithm for calculating the frequency characteristics of the piezoelectric element and has given an example to calculate the plate from the piezo-ceramics of lead zirconate titanate.
Highlights
Ультразвуковые двигатели являются на сегодняшний день наиболее перспективными электромеханическими преобразователями для использования в миниатюрных электронных устройствах
Using the electrode piezoelectric systems allows us to create "walking" type engines, and the piezo-engines in which through the multi-electrode piezo-elements is formed a traveling wave whose energy is converted into rotational motion of the rotor have found wide application in focusing systems of photo- and cinecameras
Piezoelectric motors have a number of advantages that allow them to compete successfully with other types of electromechanical transducers
Summary
В настоящее время модель возникновение пьезоэффекта базируется на представлении структуры материала, как совокупности микрокристаллов (элементарных ячеек) симметричной и асимметричной конфигурации [3]. Это происходит следующим образом: при подаче переменного периодического напряжения на обкладки пьезоэлемента он начинает вибрировать. При подаче напряжения на обкладки ПЭ происходит увеличение его габаритов по вертикали При снятии напряжения с ПЭ происходит обратное перемещение грани ПЭ, УДП распрямляются, переходя в зацепление со следующим зубом каретки. При подаче напряжения на обкладки ПЭ1 и ПЭ2 левая стойка сжимается и переносится на вправо, после чего напряжение с ПЭ1 снимается. С помощью такого механизма можно осуществить перемещение в двух противоположных направлениях по прямой, а при использовании еще одного пьезоэлемента – в плоскости. К тому же изменение габаритов ПЭ при подаче на его обкладки напряжения имеет порядок десятых долей миллиметра, поэтому получить большой шаг ПД невозможно. Подаваемого на обкладки пьезоэлемента напряжения не совпадает с его механической резонансной частотой, то КПД снижается более, чем в два раза [6]. Получение высоких энергетических и эксплуатационных характеристик пьезодвигателя зависит от его размеров
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
