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1. WO2020111977 - METHOD FOR GENERATING MECHANICAL OSCILLATIONS AND GENERATOR FOR THE IMPLEMENTATION THEREOF

Publication Number WO/2020/111977
Publication Date 04.06.2020
International Application No. PCT/RU2019/000860
International Filing Date 27.11.2019
IPC
H02N 2/00 2006.01
HELECTRICITY
02GENERATION, CONVERSION, OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
2Electric machines in general using piezo-electric effect, electrostriction or magnetostriction
H01L 41/04 2006.01
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
41Piezo-electric devices in general; Electrostrictive devices in general; Magnetostrictive devices in general; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
02Details
04of piezo-electric or electrostrictive elements
CPC
H01L 41/00
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
41Piezo-electric devices in general; Electrostrictive devices in general; Magnetostrictive devices in general; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
H02N 2/00
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
2Electric machines in general using piezo-electric effect, electrostriction or magnetostriction
H02N 2/14
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
2Electric machines in general using piezo-electric effect, electrostriction or magnetostriction
10producing rotary motion, e.g. rotary motors
14Drive circuits; Control arrangements ; or methods
H02N 2/18
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
2Electric machines in general using piezo-electric effect, electrostriction or magnetostriction
18producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
Applicants
  • КУЗНЕЦОВ, Андрей Леонидович KUZNETSOV, Andrey Leonidovich [RU]/[RU]
Inventors
  • КУЗНЕЦОВ, Андрей Леонидович KUZNETSOV, Andrey Leonidovich
  • БАЙКОВ, Александр Александрович BAIKOV, Aleksandr Aleksandrovich
Priority Data
201814237230.11.2018RU
Publication Language Russian (RU)
Filing Language Russian (RU)
Designated States
Title
(EN) METHOD FOR GENERATING MECHANICAL OSCILLATIONS AND GENERATOR FOR THE IMPLEMENTATION THEREOF
(FR) PROCÉDÉ POUR GÉNÉRER DES OSCILLLATIONS MÉCANIQUES ET GÉNÉRATEUR POUR SA MISE EN ŒUVRE
(RU) СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ И ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Abstract
(EN)
The invention relates to electrical engineering. The technical result is an increase in energy efficiency. The proposed energy recovery device for generating electrical oscillations on the plates of a piezo actuator (P) has two input clamps and two output clamps for connection to a DC power supply and to the piezo actuator (P), respectively. The device comprises a storage capacitor (C1) connected in parallel to the power supply, two half-bridges, a choke connecting the midpoints of the half-bridges, and a device for controlling the switches in the half-bridges. The first half-bridge includes series-connected controllable electronic switches (K1) and (K2), each having a diode (D1, D2) connected in parallel thereto. In a first embodiment, the second half-bridge contains two controllable electronic switches (K3) and (K4), each of which has a diode (D3, D4) connected in parallel thereto. In a second embodiment, the second half-bridge contains a controllable electronic switch (K3) and a diode (D4) connected in series. In addition, the electronic switch (K3) has a diode (D3) connected in parallel thereto.
(FR)
L'invention concerne les équipements électriques et peut s'utiliser pour mettre en mouvement différents dispositifs dans les constructions mécaniques de précision, en acoustique ou en hydro-acoustique, dans des systèmes de nanotechnologies et des dispositifs pour générer des vibrations. Selon l'invention, le dispositif à récupération d'énergie pour la génération de vibrations acoustiques sur les armatures de l'actionneur piézoélectrique (P) et possède deux plots d'entrée et deux plots de sortie destinés à être connectés à la source d'alimentation à courant continu (DC) et à l'actionneur piézoélectrique (P), respectivement. Le dispositif comprend un condensateur d'accumulation (C1) branché en parallèle à une source d'alimentation, deux montages en demi-pont, un self reliant les points médians des montages en demi-pont et un dispositif de commande des clés faisant partie du montage en demi-pont. Le premier montage en demi-pont comprend des clés électroniques commandées (K1) et (K2) connectées en série à chacune desquelles une diode (D1, D2) est branchée en parallèle. Le deuxième montage en demi-pont dans un premier mode de réalisation comprend deux clés électroniques commandées (K3) et (K4) à chacune desquelles une diode (D3, D4) est branchée en parallèle. Le deuxième montage en demi-pont dans un deuxième mode de réalisation comprend une clé électronique commandée (K3) et une diode (D4) connectée en série. Une diode (D3) est branchée en parallèle à la clé électronique (K3). Le dispositif de commande des clés de montages en demi-point est programmé de sorte à commander le fonctionnement des clés avec l'objectif de générer des oscilllations mécaniques à haute efficacité énergétique qui est obtenue grâce à la récupération de l'énergie libérée lors du déchargement de l'actionneur piézoélectrique et la sauvegarde de cette énergique pour un chargement subséquent de l'actionneur piézoélectrique. Les circuits ainsi créés permettent de former des "paliers" de tension de sortie de durée arbitraire avec une tension supérieure à la tension d'alimentation.
(RU)
Изобретение относится к электротехнике. Технический результат повышение энергоэффективности. Предлагаемое устройство с рекуперацией энергии для генерации электрических колебаний на обкладках пьезоактюатора Р имеет два входных и два выходных зажима для соединения с источником питания постоянного напряжения DC и пьезоактюатором Р соответственно. Устройство содержит накопительный конденсатор С1, подключенный параллельно к источнику питания, два полумоста, дроссель, соединяющий средние точки полумостов, и устройство управления ключами, входящих в состав полумостов. Первый полумост включает последовательно соединенные управляемые электронные ключи К1 и К2, к каждому из которых параллельно подключены диоды Dl, D2. Второй полумост в первом варианте осуществления включает два управляемых электронных ключа КЗ и К4, к каждому из которых параллельно подключены диоды D3, D4. Второй полумост во втором варианте осуществления включает последовательно соединенные управляемый электронный ключ КЗ и диод D4. При этом к электронному ключу КЗ параллельно подключен диод D3.
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