Электромагнитное силовое устройство Советский патент 1993 года по МПК G02B26/10 F16H25/08 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах отклонения оптического луча посредством поворота отражающего эле-, мента для пространственного сканирования оптического излучения.

Известно многоприводное устройство для пространственного отклонения оптического луча, содержащее основание с закреп- лен ными на нем электромагнитными силовыми элементами. Силовые элементы через тяги соединены с траверсой, на которой закреплено отражающее зеркало, Недостатком данного устройства является сложность конструкции, что обусловлено наличием сложных в изготовлении электромагнитов.

Наиболее близким по технической сущности является электромагнитное силовое устройство, содержащее два сердечника, выполненных из магнитострикционного материала в виде спиралей Архимеда, одни концы которых жестко соединены перемычкой, а другие с основанием, и обмотки управления, размещенные на сердечниках.

Недостатком данной конструкции является сложность закрепления сердечников, выполненных в виде спиралей, что обусловлено необходимостью жёсткой фиксации их на основании.

Цель-изобретения - упрощение конструкции многоприводных систем.

Поставленная цель достигается тем, что основание выполнено в виде пластины из магнитострикционного материала, причем в основании выполнено N пар сквозных прорезей в виде двухзаходных спиралей, формирующих N пар сердечников, а участки основания, образующие перемычки между сердечниками, электрически соединены между собой.

Кроме того указанная цель достигается тем, что устройство содержит второе основание, идентичное первому и установленное параллельно ему, причем центры каждой перемычки первого основания жестко соединены с центром соответствующих перемычек второго основания.

Совокупность существенных отличительных признаков заявляемого устройства

-Ч 00

со

.N О XJ

позволяет существенно упростить конструкцию многоприводных систем.

На фиг.1 - показано схематически устройство отклонения оптического луча, содержащее в качестве привода электромагнитное силовое устройство; на фиг.2 - электромагнитное силовое устройство.

Устройство содержит отражающий элемент - зеркало 1, жестко закрепленное на траверсе 2, основание 3, упругий стержень. 4, один конец которого жестко связан с траверсой 2, а другой - с основанием 3 и вторым основанием 5, расположенным параллельно основанию 3, Траверса 2 соединена тягами 6 с центрами двухзаходных спиралей 7, 9 вырезанных в основании 3, а также через стержни 8 с центрами двухзаходных спиралей 9, вырезанных во втором основании 5. Тяги 6 электрически изолированы от центров спиралей 7. а центры всех спиралей 7 и 9 (перемычки) электрически соединены и на витках спиралей намотаны обмотки управления 10.

Рассмотрим работу устройства без второго основания 5. При подаче напряжения на обмотки управления 10 и пропускании тока через витки спиралей 7 в каждом элементе объема любого витка спиралей 7 возникнут закручивающие магнитоупругие напряжения. Спирали 7 за счет эффекта Ви- демана прогибаются, а их центры смещаются параллельно осям, проходящим через центр спиралей. Для пространственного отклонения светового луча напряжение подают одновременно на все обмотки управления 10 так, чтобы ц ентры противоположных спиралей совершали встречное движение. Варьируя напряжение можно изменить пространственное положение отражающего зеркала и пространственное положение отраженного луча. Ток, протекающий по виткам спиралей поддерживается

постоянным. Симметричное расположение спиралей 7 обеспечивает равенство моментов сил,действующих на траверсу.

В случае когда жесткость системы траверса 2 - упругий стержень 4 велика, что определяется требованием высокой собственной частоты колебаний системы и усилий, развиваемых спиралями основания 3, недостаточно для получения нужного диапазона сканирования, добавляют второе основание 5. При наличии второго основания 5 устройство работает аналогично, только усилия на тягах б удваиваются, так как силовые элементы спирали 7 и 9 включены последовательно, а так как жесткость системы траверса 2 - упругий стержень 4 остается неизменной, то диапазон сканирования возрастает.

Формула изобретения

1. Электромагнитное силовое устройсг- эо, содержащее основание, два сердечника, выполненные из магнитострикционного материала в виде спиралей Архимеда, одни концы которых жестко соединены перемычкой, а другие соединеньгс основанием, об-. мотки управления, размещенные на сердечниках, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции мнргопри- водных систем, основание выполнено в виде пластины из магнитострикционного материала, а сердечники образованы N па- рами сквозных прорезей в виде двухзаходных спиралей, выполненных в основании, а участки основания, образующие перемычки

между сердечниками, электрически соединены между собой..

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- ся тем, что оно содержит второе основание, идентичное первому, и установлено параллельно ему, причем центры каждой перемычки первого основания .жестко соединены с центрами соответствующих перемычек второго основания.

Ч

/////

Использование: в устройствах для отклонения светового пучка в пространстве. Сущность изобретения: устройство содержит основание в виде пластины из магнито- стрикционного материала, в котором выполнены 4 пары сквозных прорезей в виде двухзаходных спиралей. Прорези формируют в основании 4 пары сердечников, на которых размещены обмотки управления. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.