Розмір шрифту:
РОЗШИРЕННЯ ДІНАМІЧНОГО ДІАПАЗОНУ УЛЬТРАЗВУКОВИХ ГЕНЕРАТОРІВ У МЕХАТРОННИХ СИСТЕМАХ КЕРУВАННЯ П’ЄЗОПЕРЕТВОРЮВАЧАМИ
Остання редакція: 2019-07-19
Тези доповіді
Ультразвукові приводи широко використовуються в мехатронних системах. Вони можуть працювати в квазістатичному і резонансному режимі роботи. У технологічних цілях найбільш раціонально використовувати резонансний режим роботи. У резонансному режимі частота електричної напруги живлення близька до частоти власних механічних коливань ультразвукового приводу. При цьому амплітуда механічних коливань пропорційна величині прикладеної електричної напруги. Для побудови ефективних із енергетичної точки зору систем управління транзистори вихідного каскаду ультразвукового генератора повинні працювати в ключовому режимі. Для формування гармонійного сигналу можна використовувати ШІМ і узгоджувальний фільтр, що зменшує амплітуду вищих гармонік. Аналіз виразів для амплітуди гармонік в спектрі ШІМ сигналу показує, що амплітуду першої гармоніки можна змінювати коефіцієнтом заповнення і амплітудою напруги живлення. При зміні коефіцієнта заповнення порушується лінійність, що звужує динамічний діапазон. Одночасна зміна напруги і коефіцієнта заповнення усуває цей недолік. Наведено структурну схему ультразвукового генератора з широким динамічним діапазоном лінійної області регулювання. Зазначено, що така система буде мати трохи нижче ККД.
Ключові слова
ультразвук; п’єзопретворювач; ультразвуковий генератор; ШІМ; регулювання амплітуди