СИСТЕМА КЕРУВАННЯ П’ЄЗОЕЛЕКТРИЧНИМ ДВИГУНОМ

Анотація

Перспектива використання п’єзоелектричних двигунів в мікро- та нано- системах, які використовуються в виробництві інтегральних мікросхем, в генній інженерії для маніпуляцій всередині окремих живих клітин, тощо, робить актуальною проблему їх постійного вдосконалення.

Останнім часом значна увага також приділяється використанню п’єзоелектричних двигунів в якості приводів мікроверстатів для виготовлення мікродеталей, різальних інструментів на основі окремих кристалів алмазів, різки, сверління і шліфування рубінових каменів для механічних або електромеханічних пристроїв.

При цьому, виникає необхідність постійного вдосконалення систем керування п’єзоелектричними двигунами для забезпечення стабільності в усіх можливих режимах роботи.

В роботі розглянуто можливість підвищення точності керування п’єзоелектричним двигуном, а саме за струмом і швидкістю з урахуванням специфіки частотної характеристики п’єзодвигуна з прямокутним резонатором.

Запропоновано системи керування (за струмом та швидкістю) п’єзоелектричним двигуном з прямокутним резонатором з врахуванням специфіки частотної характеристики п’єзоелемента та двигуна.

Розроблено та апробовано на серійних п’єзоелектричних двигунах систему стабілізації за струмом та швидкістю.

Підтверджена точність керування на серійних двигунах (LPM-2M, LPM-5, PM-1124) за струмом 1…2%, за швидкістю 2…5% зі значним розширенням діапазону керування у сторону мікро-, та нано- швидкостей.

Запропоновані систем керування п’єзоелектричними двигунами з прямокутним резонатором, що підвищують точність мікроманіпуляційних систем та прецизійних приладів до десятків нанометрів та розширюють температурно-експлуатаційний діапазон від -50°С до +80°С за рахунок компенсації температурного зсуву резонансної частоти двигуна, а також забезпечують стабільність постійної швидкості при робочих значеннях моменту і сили, та стабільну роботу в імпульсному режимі керування.