عملگر پیزوالکتریک

شرکت CEDRAT TECHNOLOGIES عملگرهای پیزوالکتریک متنوعی به همراه درایور و کنترلر، برای کاربردهای مختلف مکاترونیکی ارائه داده است. این عملگرها در مود کرنشی عمل می‌کنند و در دو نوع Parallel Pre-Stressed Actuators و Amplified Piezoelectric Actuators دسته‌بندی می‌شوند.

 

 

Parallel Pre-Stressed Actuators (PPA)

عملگرهای پیزوالکتریک - ppa

عملگرهای پیزوالکتریک – ppa

عملگرهای PPA از مود 33 ماده پیزوالکتریک برای ایجاد جابجایی استفاده می‌کند. جابجایی این عملگر متناسب با ولتاژ اعمالی به آن در محدوده 170 ولت است. به صورت معمول، تغییر شکل این عملگر حدود %0.1 (1um/mm) است بنابراین تغییر شکل این عملگر به 100 میکرومتر محدود می‌شود. ولی نیروی تولیدی آن بسیار زیاد است و به راحتی به بیش از 1kN می‌رسد.

عملگر PPA دارای یک فریم انعطاف‌پذیر خارجی است که وظیفه ایجاد پیش تنش به پیزو را دارد. این نوع عملگر ارزان‌تر، کوچکتر و دارای عملکرد دینامیکی بهتری نسبت به عملگرهای پیزوالکتریک مستقیم هستند.

 

 

 

 

 

 

 

Amplified Piezoelectric Actuators (APA)

عملگرهای APA مانند PPA از مود 33 ماده پیزوالکتریک برای تغییر شکل استفاده می‌کند با این تفاوت که از یک آمپلی‌فایر مکانیکی برای بیشتر کردن میزان جابجایی استفاده می‌کند. تغییر شکل این عملگر متناسب با ولتاژ اعمالی به آن تا حداکثر 170 ولت است. مزیت عملگر APA جابجایی بیشتر آن در کنار نیروی زیاد اعمالی و اندازه کوچک آن است. به طور معمول، تغییر شکل این عملگر %1 و بیشتر است لذا تا حدود 1 میلی‌متر تغییر شکل توسط این عملگر قابل دستیابی است. با توجه به اندازه کوچک این عملگر برای تغییر شکل‌های بزرگ‌تر می‌توان چند عدد از این عملگر را به صورت سری با هم قرار داد.

عملگرهای پیزوالکتریک - piezoactuator

عملگرهای پیزوالکتریک – piezoactuator

برای انتخاب عملگرهای PPA و APA با توجه به کاربرد می‌توان از جدول زیر استفاده نمود. برای این کار نیاز است که دامنه جابجایی و نیروی مورد نیاز بدست آورده شود و سپس با توجه به امکانات مورد نیاز از نظر نوع سنسور، می‌توان عملگر مناسب را انتخاب کرد. هر عملگر نیازمند به درایور مخصوص به خود است که با توجه به نوع عملگر انتخاب می‌شود.

جدول انتخاب عملگرهای APA
Model Series UNITY APA uXS-XX APA XS APA S APA SM APA M APA MML APA ML APA L APA XL
Blocking Force (N) 2-6 18 40-100 100-200 110-800 190-250 1400-1900 600-1300 700-1100
No-load stroke m) 30-150 50-80 60-120 40-80 16-184 280-360 90-120 250-500 500-1000
S.G. option Except 50X * * * * * * *
N.M. option * * *(except 400m 900m) *
H.T. option * * * * * * *
T.C. option * *
Mechanical interface option FI-H-SI Fl-H-TH-Sl Fl-H-TH-Sl Fl-H-TH-Sl Fl-H-TH-Sl Fl-H-TH-Sl Fl-H- Sl Fl-H-TH-FF-Sl Fl-H-TH-Sl
Electrical interface option Single Cu wire Two wire AWG32 Two wire AWG30 Two wire AWG30 Two wire AWG30 Two wire AWG30 Two wire AWG26 Two wire AWG26 Two wire AWG26
Note Smallest Actuator Stiff Series Medium Series Stiff Series

Largest Actuator

 

جدول انتخاب عملگرهای PPA:
Model Series UNITY PPA M PPA L PPA XL
Blocking Force (N) 800 3500 7000
No-load stroke m) 10-40 40-80 40-120
S.G. option * * *
N.M. option *
H.T. option * * *
T.C. option
Mechanical interface option TH TH TH
Electrical interface option Two wire AWG30 Two wire AWG26 Two wire AWG26
Not Larger actuator

توضیح امکانات اضافی عملگرهای پیزوالکتریک

1) S.G. Option: دارای سنسور کرنش سنج (Strain Gauge)
2) N.M. Option: عملگر از ماده غیرمغناطیسی ساخته شده است. بنابراین بر روی فیلد مغناطیسی اثر نمی‌گذارد.
3) VAC Option: امکان تحمل فشار بسیار زیاد در محیط خلأ را دارد.
4) H.T. Option: امکان تحمل دمای بالا را دارد.
5) T.C. Option: امکان جبران اثر دما (Thermo-Compensated)
6) CRFP Option: امکان استفاده از فیبر کربن به جای فلز که باعث کاهش وزن، باند فرکانسی بالاتر و کاهش انبساط دمایی می‌شود.
7) Thermocouple Option: دارای ترموکوپل برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد عملگر
انواع اینترفیس مکانیکی(Mechanical Interface Options)
1) Flat Interface :F.I. Option
2) A flat interface with non threaded Hole: H Option
3) A Flat interface with a centered Threaded Hole: T.H. Option
4) Free-Free configuration: F.F. Option
5) Two actuators monolithically stacked in series: TW Twin Option

1) Tripod و Hexapods

توسط عملگرهای APA می‌توان مکانیزم‌های tripod و hexapod و 5 درجه آزادی برای کاربردهای اپتیکی در ستاره شناسی و فضایی ساخت.

 2) ایجاد ارتعاشات در ارتعاشات اجباریcyclic-stress-machine

از عملگرهای APA و PPA می‌توان در کاربردهای ارتعاشات اجباری به عنوان محرک استفاده کرد. در فرکانس رزونانس این عملگرها می‌توان حداکثر جابجایی را گرفت. برای کاربردهای آلتراسونیک، فرکانس رزونانس این عملگرها تا بالای 20kHz هم قابل افزایش است. بنابراین از این عملگرها می‌توان در دستگاه‌های تست عمر یا تست عملکرد استفاده کرد. از کاربردهای صنعتی این عملگرها در مود ارتعاشات اجباری می‌توان به برش شیشه، خان‌کشی، ماشین‌کاری اشاره کرد. مزیت استفاده از این عملگرها سرعت بالاتر و کیفیت سطح بهتر است.

 

 

 

 

 3) کنترل ارتعاشاتpiezo_avc1

برای کاربردهای کنترل ارتعاشات مانند کنترل ارتعاشات ابزارهای برش یا تجهیزات پزشکی و روباتیک از عملگرهای APA و PPA استفاده می‌شود.

 

 

 

 

 

4) کنترل جریان در ولوهاpiezo_valve

به دلیل پاسخ سریع عملگرهای APA می‌توان از آن‌ها برای کنترل جریان در ولوها و سروو ولوها استفاده کرد. همچنین کنترل میزان تزریق از جمله کاربردهای دیگر این نوع عملگرها می‌باشد.

دانلود: ppa-and-apa_cedrat-technologies
دفعات دانلود: 37 , حجم فایل: 1.4 MB , تاریخ آخرین تغییرات: 06.نوامبر.2017

اطلاعات تماس:
/fa/contact-us/