ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МАГНИТОСТРИКЦИОННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
Почти все схемы вибродвигателей могут быть повторены с применением магнитострикционных преобразователей. Особенно целесообразно применение магнитострикционных преобразователей для вибродвигателей большой мощности с низкой частотой питания (16-22 кГц).
Преобразователи, выполненные из магнитострикционных керамических материалов, которые из-за дешевизны, отсутствия дефицитных компонентов получают все большее применение, имеют следующие особенности:
а) не требуют высоких электрических напряжений, что может быть решающим фактором с точки зрения техники безопасности;
б) не имеют легко повреждаемых электродов и нечувствительны к действию внешней среды;
в) легче формируются преобразователи сложных конструктивных форм (для вибродви гателей с несколькими степенями подвижности).
К недостаткам магнитострикционных преобразователей следует отнести необходимость подмагничивания.
Не останавливаясь на характеристиках магнитострикционных материалов, которые хорошо известны (см., например, [36]), приведем две конструкции вибродви гателей с большой относительной площадью контакта, способных развивать значительные мощности (рис. 2.29).
|
Рис. 2.29. Схема двух вибропреобразователей повышенной мощности: а — волнового; б — крутильно-продольных колебаний; 1 — преобразователь из пьезоактивного материала; 2 — постоянный поляризующий магнит; 3 — зона контакта |
Первая схема представляет собой волновой вибродвигатель (рис. 2.29 а) с хорошим отводом тепла от площади контакта, в котором создаются несколько смещенных по фазе переменных магнитных потоков.
Во второй схеме показано использование эффекта крутильной магнито - стрикции (рис. 2.29 б), когда применяется общая компоновка вибродвигателя, приведенная на рис. 2.17 а. При этом используется эффект Видемана, когда в магнитострикционном цилиндре создают продольное магнитное поле Hz и циркуляционное поле Яф, а общее поле Я = у, Н + Н%. В результате возбуждаются не только продольные, но и крутильные колебания, при ЭТОМ можно менять сдвиг фаз между ними на ти изменением знака Hz или Яф. Обычно Hz = const и создается при помощи постоянного магнита, а Яф = (Я?)0 cos ш,
т. е. задает колебательный режим. Величина угла закручивания при малых со (нерезонансный режим) является сложной функцией Нг и 7/ф
ДФ = С1 Л f{Hz, Н9), (2.70)
где Сг — постоянная.
Особенность такой схемы, как и многих схем вибродвигателей с магнито - стрикционными преобразователями, в том, что возбуждающее магнитное поле может быть приложено к преобразователю через воздушный слой, т. е. осуществляется бесконтактный подвод управляющего сигнала. Это важно для вибродвигателей с несколькими степенями подвижности.
|
Глава 3 |
