一种压电驱动装置，包括： 至少一个压电谐振器（１０）， 驱动电路（３０，６０，７０，８０），用于提供至少一个激励ＡＣ电压（Ｕ↓［Ｍ］）给谐振器（１０），用于激励机械振荡， 包括一个单元，用于从激励电压（Ｕ↓［Ｍ］）和流过压电谐振器（１０）的电流（Ｉ↓［Ｍ］）确定加到谐振器（１０）的有效功率（Ｐ↓［Ｍ］）， 其中驱动电路（３０，６０，７０，８０）被安排成使得当驱动装置在运行时这样的激励电压的幅度表示，当负载增加时所消耗的电有效功率（Ｐ↓［Ｍ］）不下降。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及以及电动剃刀。已知的压电驱动装置包括两个驱动，用于沿纵方向移动运动部件的驱动，例如CD驱动中读写头的移动，以及用于以旋转方式驱动一个轴的驱动。压电驱动装置的的结构的几个变例对于专家是公知的，这些装置都是基于一个或多个压电谐振器的振荡的电激励。压电驱动装置的一个已知的结构被称为行波电动机。这样的装置，例如在EP-A-0 654 889和US-A-4,888,514中被描述。已知的行波电动机由两个相移的交流(AC)电压激励。第一个AC电压在由AC电压压电地激励的机械谐振器上产生第一驻波。相对于第一个电压被相移的、第二个电压产生第二驻波。如果两个波显示适当的、取决于空间的和时间的移位，则形成旋转波(行波)。压电驱动装置的另一个已知的变例是所谓的微电击脉冲电动机。通过AC电压的激励压电地激励机械谐振器，进行机械振荡，谐振器周期地打击运动元件，从而驱动它。微电击脉冲电动机的例子在EP-A-0633 616和DE-A-198 17 038中被描述，后者的专利涉及这样的压电电动机的机械结构。这样的驱动装置的压电元件的激励通过把一个或多个AC电压加到谐振器而被实施。为此，各种驱动电路是已知的。它们产生对于驱动装置运行所必须的AC电压，激励电压的参量(更具体地，是幅度、频率以及相位，如果需要多个激励电压的话)被选择为使得谐振器执行想要的驱动功能。这包括适当的频率的选择，以使得激励起压电的谐振。例如，EP-A-0 633 616描述微电击脉冲电动机，它包括具有四个电击的压电陶瓷材料板作为基本元件，对角线相对的电击的激励用于产生机械振荡。激励是以AC电压或脉冲电压的形式被实施的。US-A-5,192,889描述了用于微电击脉冲电动机的驱动电路。驱动电路包括一个用于产生相互间具有相位差的两个高频AC电压的单元。这表示，90°相位差是用于双行波类型的微电击脉冲电动机的。而且，这表示，电动机在最佳激励频率时被驱动。如果这个频率改变，例如由于负载的原因，则相位差随之被调节。建议一种调整装置，它根据在激励电压与流过压电体的电流之间的相位差的测量值设置在第一和第二压电体上的两个激励电压的相位关系，以使得电压/电流相位最小化。用于旋转驱动的压电行波电动机的驱动也在EP-A-0 654 889中被描述。按照这个文件，在某个激励频率下达到最大效率运行。提出了各种调整单元，它允许调整施加到压电电动机的激励电压。另一方面，这些AC电压的幅度被设置在下限与上限之间。在实施例的一个例子中，也建议把这些AC电压的频率设置在下限和上限之间。在实施例的另一个例子中，描述了用于转子的旋转的速度的反馈调整。测量装置确定转子的旋转速度，由此，计算与控制值的偏差。因此，AC电压的幅度被设置。EP-A-0 654 889的另一个方面关系到压电电动机的最佳工作点的设置，在这个工作点上压电电动机以最高效率工作。为此，建议测量在激励电压与监视的电压之间的相位差以及通过改变激励频率来调整它到这样的数值，以使得电动机达到具有最佳效率的最佳模式。US-A-4,888,514也描述了用于行波压电电动机的驱动电路。压电电动机通过施加其间的相位差从10°到170°的两个激励AC电压，而被激励。描述到压电元件的电性质可以用等效电路图进行建模，其中连接的电容被并行连接到电感、电容和欧姆电阻的串联组合，该组合负责振动。流过等效电路图的这个振动支路的电流(它正比于机械振动)被测量以及与预定的控制值进行比较。激励频率被设置为使得流过压电元件的电流，从而旋转速度基本上保持不变的。然而，从电动机特性的代表物，可以看到，旋转速度随着增加负载而下降。也描述到激励电压的幅度可被调整。DE-A-199 42 269描述了微压电电动机和用于此电动机的驱动电路。这个驱动电路可工作而不用有压电体上的专门的传感器电极，其中对于调整所必须的反馈信号总是由无源控制电极被确定。驱动电路每次以这样的频率激励压电谐振器，以使得谐振器以最大效率被驱动。激励电压的幅度通过与这一点相组合而被调整。为此，反馈信号的幅度或在激励电压与反馈信号之间的相位差被估算。用于压电电动机的另一个驱动电路在JP-A-3-145 976中被描述。在这个文件中，被插入在连接电动机的电力线上的电感的输入和输出电压之间的相位差被确定，以及通过设置激励电压的各个频率而被调整。JP-A-2-226285描述了用于压电电动机的一个驱动电路。从驱动电路流到压电谐振器的电流被调整为恒定值。以使得适当的频率被设置。然而，应当记住，这样不可能连续地在高效率的工作点上驱动电动机。DE-A-100 08 937描述了用于压电电动机的相位控制。替换地，激励电压的相位与流过压电元件的相位进行比较，或激励电压的相位与在压电元件的传感器电极上电压的相位进行比较。激励电压的频率通过调整器被设置，这样，达到想要的非零相位差。这个目的是通过如权利要求1和6中要求的压电驱动装置和如权利要求9中要求的包括压电驱动装置的电动剃刀，也通过如权利要求10中要求的用于这样驱动装置的调整方法，而达到的。依赖的权利要求涉及到本专利技术的有利的实施例。按照本专利技术，驱动装置除了压电谐振器以外，包括驱动电路，用于提供谐振器以至少一个激励AC电压，而同时这个激励AC电压的幅度被设置为使得驱动装置被提供以足够的有效功率。在这方面，本专利技术假设，任何结构的压电电动机当被恒定幅度的激励电压驱动时，对于增加的负载不消耗更多的而是更少的功率。这表明，对于驱动旋转轴的压电电动机旋转数随增加的负荷快速下降。这个电动机特性把压电电动机与传统的电动机区分开，后者在以恒定的电压被驱动时当转矩增加时消耗更高的电流，从而消耗更多的功率。其中仅仅激励电压的幅度被增加以便抵消的现有技术解决方案，例如，每分钟旋转的变化已证明是不够的。对于压电电动机，它是随驱动电子装置的条件或环境而改变的复杂的负荷。所以，电动机功率对于电压幅度的依赖性肯定不总是线性的。按照权利要求1，加到谐振器的有效功率被确定，以及激励电压的幅度被设置为使得这个有效功率不随增加的负载而下降。这包括一个驱动，以使得有效功率对于增加的负载保持不变。然而，其中施加到电动机的输入功率随增加的负载而上升的一个实施例是优选的，这样，理想地，每分钟的旋转可以很大地保持在恒定的水平。用于确定有效功率的单元应当被理解为几乎单纯的功能性的，即，这不一定是只用于这个目的的分开的电路或组件。更决定性的因素是对于计算有效功率所必须的信息是通过加到谐振器的电压和流过谐振器的电流而呈现的，以及该信息被适当地组合，以使得有效功率在负载下保持基本恒定的目的是通过适当地设置激励电压的幅度而达到的。可以实施一种调整，以使得有效功率总是被确定以及幅度被设置为使得有效功率保持为恒定的。然而，按照另一个实施例，防止在增加负载的情形下的功率消耗下降的目的也可以达到，这样，用于功率的各个控制值不是恒定的，而是根据传感器的测量的数据被确定的。这优选地是对于电动机的运动单元的速度的传感器，即，用于旋转装置的速度传感器。根据有关所使用的压电电动机和它可被插入到的装置的知识，对于各个测量的速度(或旋转数目)的预先规定的想要的功率值，可以进行指定(例如，以表格的形式或以数学函数的形式)。如果速度传感本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：G·迪芬巴赫，C·赖辛格，H·施泰恩布施，M·温德特，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。