High power piezoelectric motor and drive
| Author | Affiliation |
|---|---|
Vasiljev, Piotr | Vytauto Didžiojo universitetas |
Vytauto Didžiojo universitetas | |
Vytauto Didžiojo universitetas | |
Struckas, Arūnas | Vytauto Didžiojo universitetas |
| Year |
|---|
2025 |
| URI | Access Rights |
|---|---|
| https://hdl.handle.net/20.500.14911/210518 | |
| patento šeima | Viso teksto dokumentas (institucijos intranete) / Full Text Document (Intranet Access) |
Atskleidžiama variklio su pjezoelektrine pavara konstrukcija, leidžianti pasiekti didelį sukimo momentą, jėgą, judesio greitį bei veikimo stabilumą su didelėmis apkrovomis. Variklis apima tampraus žiedo formos statorių (1), su abipus žiedo išdėstytais dvipusiais simetriškais dantimis (7), kurie tinkamiausi trapecinės formos. Dvipusių dantų simetrijos ir statoriaus žiedo (1) bendroje plokštumoje suformuotos įpjovos (9). Statoriaus (1) žiedo išilginių virpesių mazginėse zonose sumontuoti pjezoelektriniai Lanževeno tipo paketai (11). Ant statoriaus (1) dantų (7) viršutinių ir apatinių paviršių sumontuoti standūs atraminiai-frikciniai elementai (8), per kuriuos prie dantų (7) prispaudžiami diskiniai rotoriai (2). Šie rotoriai (2) sukami, žadinant Lanževeno tipo paketus (11) ar jų grupes (22, 23) elektriniais signalais, kurių dažnis priderintas prie statoriaus žiedo (6) išilginių virpesių rezonansinio dažnio. Žadinant variklį dviem harmoniniais signalais, jų fazių skirtumas nustatomas π/2. Žadinant vienu signalu, veikiama pjezoelektrinių paketų grupė (22,23), kita grupė tuo metu neveikiama. Žadinant variklį dviem nesimetriniais signalais su fazių skirtumu π, variklis veikia inerciniu principu.
A construction of a piezoelectrically driven motor is disclosed. The piezoelectric motor allows to achieve high torque, force, speed of movement, and stability of operation with high loads. The motor comprises a stator (1) having shape of a elastic ring, with two-sided symmetrical teeth (7) located on both sides of said ring, those are preferably trapezoidal in shape. Notches (9) are formed in the common plane of the symmetry of said two-sided teeth and the stator ring (1). Piezoelectric Langevin-type packages (11) are installed in the nodal zones of longitudinal vibrations of the stator (1) ring. On the upper and lower surfaces of the teeth (7), rigid support-friction elements are installed, through which the disk-shaped rotors (2) are pressed against the teeth (7). These disk rotors (2) are rotated by exciting the Langevin packages (11) or their groups (22, 23) with electrical signals with their frequency matching the resonant frequency of the longitudinal vibrations of the stator ring (6). When exciting the motor with two harmonic signals, the phase difference is determined by π/2. When driving by one signal, a group of piezoelectric packs (22,23) is activated, while the other group is inactive at that time. When the motor is excited by two asymmetrical signals with a phase difference of π then the motor operates based on the inertial principle.
Priorities LT2023016A·2023-09-29
Application EP23208367A·2023-11-07
Publication EP4531264B1·2025-10-29.