РАСШИРЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ГЕНЕРАТОРОВ В МЕХАТРОННЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ

Автор(и)

  • А. В Мовчанюк КПИ имени Игоря Сикорского, г. Киев, Україна
  • А. Ф. Луговской КПИ имени Игоря Сикорского, г. Киев,
  • В. П. Фесич КПИ имени Игоря Сикорского, г. Киев, Украина, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/2409-7160.2019.XX.180865

Ключові слова:

ультразвук, пьезопреобразователь, ультразвуковой генератор, ШИМ, регулирование амплитуды

Анотація

Ультразвуковые приводы широко используются в мехатронных системах. Они могут работать в квазистатическом и резонансном режиме работы. В технологических целях наиболее рационально использовать резонансный режим работы. В резонансном режиме частота питающего электрического напряжения близка к частоте собственных механических колебаний ультразвукового привода. При этом амплитуда механических колебаний пропорциональна величине приложенного электрического напряжения. Для построения эффективных с энергетической точки зрения систем управления транзисторы выходного каскада ультразвукового генератора должны работать в ключевом режиме. Для формирования гармонического сигнала можно использовать ШИМ и согласующий фильтр, уменьшающий амплитуду высших гармоник. Анализ выражений для амплитуды гармоник в спектре ШИМ сигнала показывает, что амплитуду первой гармоники можно изменять коэффициентом заполнения и амплитудой питающего напряжения. При изменении коэффициента заполнения нарушается линейность, что сужает динамический диапазон. Одновременное изменение напряжения и коэффициента заполнения устраняет этот недостаток. Приведена структурная схема ультразвукового генератора с широким динамическим диапазоном линейной области регулирования. Указано, что такая система будет иметь несколько ниже КПД.

Посилання

  1. Gallego-Juarez J.A., Graff K.F. (2015) Introduction to power ultrasonics. Power Ultrasonics. Applications of High-Intensity Ultrasound. pp. 1– 6. DOI: 10.1016/B978-1-78242-028-6.00001-6.
  2. Моин В. С. Стабилизированные транзисторные преобразователи / В. С. Моин — М. :Энергоатомиздат, 1986. — 376с.
  3. Ye. Vistyzenko, A. Movchanyuk, I. Sushko, A. Novosad, "LL-type filter for piezoelectric transducer", Information and Telecommunication Technologies and Radio Electronics (UkrMiCo) 2017 International Conference on, pp. 1-6, 2017. DOI: 10.1109/UkrMiCo.2017.8095384
  4. A. Movchanyuk, V. Fesich, I. Sushko and Y. Vistyzenko, "The research of L-type matching filter parameters," 2016 International Conference Radio Electronics & Info Communications (UkrMiCo), Kiev, 2016, pp. 1-5, DOI: 10.1109/UkrMiCo.2016.7739596

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-09-10

Як цитувати

Мовчанюк, А. В., Луговской, А. Ф., & Фесич, В. П. (2019). РАСШИРЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ГЕНЕРАТОРОВ В МЕХАТРОННЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ. Матеріали науково-технічної конференції "Прогресивна техніка, технологія та інженерна освіта", (XX). https://doi.org/10.20535/2409-7160.2019.XX.180865

Номер

№ XX (2019): Прогресивна техніка, технологія та інженерна освіта

Розділ

ПРИКЛАДНА ГІДРОАЕРОМЕХАНІКА І МЕХАТРОНІКА

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.