[實(shí)用新型]一種壓電陶瓷作動器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220743498.7
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN203071837U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張良鎖;張建忠;陳玉婷
• 申請（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州華鼎電器有限公司;東南大學(xué)
• 主分類號: H02N2/06
• 分類號: H02N2/06
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 董旭東

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種變壓器噪聲控制裝置，特別涉及一種作動器。?

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的控制噪聲的聲學(xué)措施主要有吸聲、隔聲以及使用消聲器等方法，這些方式統(tǒng)稱為“無源”噪聲控制，一般來說，它們僅對中高頻噪聲的控制有效。1933年，德國物理學(xué)家Paul?Leug（1898～1979）提出的專利“消除聲音振蕩的過程”，開創(chuàng)了有源噪聲控制（Active?Noise?Control?）研究的先河。有源噪聲控制技術(shù)擅長于低頻噪聲的控制，與無源噪聲控制的互補(bǔ)性極強(qiáng)。有源噪聲控制可分為有源聲控制和有源力控制。有源聲控制是用次級聲源產(chǎn)生一個次級聲場，從而抵消初級噪聲，即“以聲消聲”。有相當(dāng)一部分噪聲是由于結(jié)構(gòu)振動輻射引起的，用次級力源控制結(jié)構(gòu)的振動也就控制了結(jié)構(gòu)的聲輻射或聲透射，這種采用次級力源來控制噪聲的方法就是有源力控制。次級力源也稱作動器，作動器的選取直接決定著控制效果的好壞。?

傳統(tǒng)上用于有源噪聲主動控制中的作動器主要有以下兩種：?

1.?磁致伸縮作動器。其工作原理是磁致伸縮材料在外加磁場的作用下產(chǎn)生磁致伸縮效應(yīng)。優(yōu)點(diǎn)是輸出力大、動態(tài)響應(yīng)快。缺點(diǎn)是位移小。并且磁致伸縮材料很脆，很難加工，因此制作成本比較大。

2.?電磁作動器。它是利用電磁場的電磁力來動作的裝置，電磁作動器的基本原理是當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，在其周圍會產(chǎn)生相應(yīng)的電磁場，同時，在電磁場附近的導(dǎo)體也會受到相應(yīng)的吸引力或排斥力，引起鐵磁物質(zhì)的機(jī)械運(yùn)動。主要用于控制力要求不大，控制頻率要求較高的場合。?

3.?壓電作動器。其工作原理是利用壓電材料的逆壓電效應(yīng)，通過施加外部電場，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置。應(yīng)用最為廣泛的是壓電陶瓷作動器。其突出優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)時間短，響應(yīng)速度快，頻響可達(dá)幾千赫茲或更高，驅(qū)動效率高，結(jié)構(gòu)簡單，不涉及密封、泄露等問題，控制精度高。?

壓電陶瓷作動器最常見的用法是直接把鍍有電極的壓電陶瓷薄片粘貼到振動體（一般為薄板或者橫梁）上。此方法雖然簡單易行，但也存在著不容忽視的缺點(diǎn)：首先壓電陶瓷薄片受其厚度的影響，驅(qū)動力比較小；其次由于需要把壓電陶瓷和振動機(jī)構(gòu)粘貼到一起，并要求在持續(xù)的振動中不松動、脫落，對膠水質(zhì)量要求較高；再次一旦粘貼固定在一個地方，就很難再次移動，因此不利于實(shí)驗(yàn)方便、靈活地開展。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種壓電陶瓷作動器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，拆裝快捷，實(shí)驗(yàn)方便靈活。?

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種壓電陶瓷作動器，包括固定在變壓器油箱壁上的安裝底板，所述安裝底板上由下而上依次疊壓有振動質(zhì)量塊、下電極片、壓電陶瓷元件、上電極片、彈性墊以及壓板，所述壓板、彈性墊、上電極片、壓電陶瓷元件以及下電極片中心開設(shè)有貫通孔，所述振動質(zhì)量塊上開設(shè)有與所述貫通孔相對應(yīng)的螺紋孔，所述壓板、彈性墊、上電極片、壓電陶瓷元件、下電極片以及振動質(zhì)量塊經(jīng)連接螺栓固定在一起。?

本實(shí)用新型工作時，通過對上電極片和下電極片施加交流電壓，使得壓電陶瓷由于壓電效應(yīng)產(chǎn)生振動，進(jìn)而帶動與之相連的變壓器油箱產(chǎn)生振動。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于：本發(fā)明通過螺栓將壓板、彈性墊、上電極片、壓電陶瓷元件、下電極片、振動質(zhì)量塊等串聯(lián)連接為一體，其結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，且拆裝方便。本實(shí)用新型可用于變壓器降噪中。?

為了增強(qiáng)本裝置的驅(qū)動力，增大其振動幅度，所述上電極片和下電極片均呈“匚”字形，所述上電極片與下電極片之間經(jīng)多塊壓電陶瓷元件間隔疊壓在一起。采用多片壓電陶瓷元件、上電極片、下電極片串聯(lián)疊加的方式增強(qiáng)本裝置驅(qū)動力。?

為了使得螺栓固定更加可靠，所述壓板上的通孔為沉頭孔。?

為了使得振動質(zhì)量塊與安裝底板的安裝更加方便靈活，所述振動質(zhì)量塊與安裝底板之間經(jīng)固定螺栓固定在一起。?

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。?

其中，1壓板，2彈性墊，3上電極片，4壓電陶瓷元件，5下電極片，6振動質(zhì)量塊，7連接螺栓，8固定螺栓，9底板，10變壓器油箱壁。?

具體實(shí)施方式