Zařízení pro elektromagnetické nastavování polohy

Číslo patentu: 265832

Dátum: 14.11.1989

Autori: Braný Jaroslav, Trnka Rudolf

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

vynález se týká zařízení pre elektromagnetické nastavování polohy, obsahující permanentní magnety, cívky elektromagnetů s jádry a magnetické jhs s magnetickými nástavci.V současnědobě jsou známa zařízení, umožňující elektromagnetické nastavování polohy, obsahující cívky elektromagnetů s jádry a magnetické obvody, respektive jha z Feromagnetických materiálů. U těchto známých zařízení je okamžitá výchylka kotvy dána v ustáleném stavu velikosti budící síly úměrné druhé mocnině protekajícího proudu elektromagnetu a dále velikosti dírektivní síly vyvolané nejčastěji ocelovými nebo pryžovými pružinami. Nevýhodou těchto zařízení je principićlně nelineární závislost výchylky kotvy na proudu elektromagnetu, nutnost konstrukce s použitím součástí vyvozujících direktivní sílu, nutnost seřízení rovnovážné polohy správnym předepnutím těchto součástí a dále únava, respektive stárnutí těchto součástí a tím pokles direktivní síly. Jsou též známa zařízení s permanentními magnetygnejčastěji ve tvaru trubky nebo toroidu. U těchto známých zařízení je V pracovní oblasti výchylka kotvy v rovnovážném stavu úměrná hodnotě protékajícího proudu elektromagnetu a remanentní indukce permanentního magnetu. Při změně remanentní indukce s teplotou dochází i ke změně závislosti výchylky kotvy na velikosti proudu elektromagnetu.Tyto nedostatky odstraňuje zařízení pro elektromagnetické nastavování polohy podle vynálezu,jehož podstata spočíva v tom, že pohyblivý permanentní magnet kotvy je umístěn mezi pevnými permanentními magnety tak, že osy magnetů jsou situovány do jedné přímky. Pevné permanentní magnety jsou orientovány taĺ, že sousedí s permanentním magnetem kotvy vždy souhlasným magnetickým pôlem. Dále k pevným permanentním magnetům přiléhají vždy ze strany odvrácené od permanentního magnetu kotvy jedním koncem jádro elektromagnetů, na nichž jsou pevně nepohyblivě umístěny cívky elektromagnetů.265832 Ke druhým koncům jader elektromagnetů přiléhají magnetické jha,která obepínají z vnější strany cívky elektromagnetů a přesahují přes pevné permanentní magnety a vzduchovou mezeru mezi pevnými permanentními magnety a pernanentní magnet kotvy až k hrané permanentního magnetu kotvy. aha jsou na koncích nad mezenani mezi pevnými permanentními magnety a permanentním magnetem kotvy opatřena magnetickými nástavci. ąHlavní výhody zařízení podle vynálezu spočívají v tom, že výchylka permanentního magnetu kotvy v ustáleném stavu je v pracovní oblasti úměrná hodnotě proudu cívky elektromagnetu a není závislá na teplotě a dále že neobsahuje direktivní pružiny, čímž odpadá nutnost seřizování těchto pružin. 5Příklad provedení zařízenípdle vynálezu je znázorněn na obr. 1 a 2.Permanentní magnet § kotvy je podle obr. 1 pohyblivě umístěn mezi pevnými permanentními magnety 5 a g, které jsou orientoványtak,že se s tímto permanentním magnetem odpuzuji. Proto ve stayu, kdy cívkami Q a Z elektromagnetů protéká nulový proud, zaujima permanentní magnet Q kotvy klidovou polohu v rovnovážné poloze silového působení pevných permanentních magnetů 5 a g. K pevným permanentním magnetům 5 a g přiléhají jedním koncem ze stran odvrácených od permanentního magnetu Q kotvy jádra 5 a § elektromagnetů, na nichž jsou pevně umístěny cívky Q a Z elektromagnetů.K opačným koncům jader 1 a § elektromagnetů přiléhají magnetické jha § a g. Tato jha obepínají z vnější strany cívky Q a Z elektromagnetů, přesahují přes pevné permanentní magnety 5 a g, vzduchové mezery mezi těmito magnety a permanentním magnetem § kotvy a končí nad hranou permanentního magnetu § kotvy. Ze strany přivrácené k permanentním magnetům 5 a Q, respektive g a §,jsou magnetická jha § a g opatřena na koncích nad vzduchovými mezerami mezi permanentními magnety 5 a g a permanentním magnetem § kotvy magnetickými nástavci 59 a 55. Polohovaný objekt 51 je spojen s permanentním magnetem g kotvy přes páku 53 kotvy, ktera procházímezerou mezi magnetickými jhy § ajg a je připevněna k permanent-i nímu magnetu § kotvy a k otočnému ložisku 5 §.Jadro 1 elektromagnetu, respektive §, magnetické jho §,respektive g, magnetický nástavec 59, respektive 55, vzduchová mezera mezi magnetickým jhem §respektive g,a pevným permanentním nagneten 5,respektive g, pevný permanentní magnet 5, respek 265 832tive 2, částečně i vzduchové mezera mezi magnetickým jhem §,respektive ga permanentním magnetem g kotvy, část permanentniho magnetu Q kotvy a vzduchová mezera mezi permanentním megnetem § kotvy a pevným permanentním magnetem ł,respektive Zjpředstavují hlavní magnetické obvody, přes které se uzavírají magnetické toky,vyvolané proudem civek glresp. zoelektromagnetů. Civky Q a Z elektromagnetů mohou být zapojeny bud paralelną nebo sěriově, ale vždy tak, aby vyvolávaly v ose permanentních magnetů magnetický tok navzájem v opačném směru. Jakmile cívkami Q a Z elektromagnetů protéká elektrický proud takové polarity, že se magnetický tok prvního pevného permanentního magnetu 5 zvyšuje, magnetický tok druheho pevného permanentniho magnetu g se snižuje. Obdobným způsobgäšgřšktrický proud opačné polarity. Proto se podle polarity a velikosti proudu civek Q a Z elektromagnetů vychyluje permanentní magnet Q kotvy ze střední polohy na jednu nebo druhou stranu ve směru osy permanentních magnetů l, g a Q. Při poklesu remanentni indukce permanentniho magnetu § kotvy vlivem teploty klesá i silové působení magnetických toků cívek Q a Z elektromagnetů současně však klesá i direktivni silové působení pevných permanentnich magnetů l a g, takže zařízení je tímto teplotně kompenzováno. vPolohovaný objekt lg lze připevnit k páce lg kotvy bud přímo podle obr. 1,nebo s použitím polohovací tyče łg podle obr. 2. Polohovací tyč gg je s pákou lg kotvy spojene ve svém druhém otočném ložisku łz a dále je připevněna k ramenuł§, se kterým je spojena ve svém prvním otočném ložiska gg. Rameno gs je druhým koncem.upevněno ve svém pevném otočném ložisku gg.Rozměry páky lg kotvy a ramene lg je možno zvolit podle znamého principu tak, aby polohovaný objekt li vykonával pohyb po dráze, která má tříbodový dotyk s přímkou.otočná ložiska 59 a łz polohovací tyče lg a otočné ložisko lg páky 1 kotvy mohou být nahrazena planžetami a planžetovými závěsy. V zařízení mohou být využity permanentní magnety ze všech magnetický tvrdých materiálů, výhodné jsou materiály Ferritové nebo slitiny vzácných zemin. Magnety mohou mít tvar válcový nebo tvar hranolů, popřípadě dutých válců - trubek, toroidů - nebo hranolů s otvory. Výhodné jsou magnety z magnetický uspořádaně orientovaného materiálu, tzv. anisotropni magnety. Jako pevné magnety permanentni ł a g je možno použít magnety koncentricky magnetované. Potom se použije permanentní magnet Q kotvy lineárněý 265832 axiálně magnetovaný o velikosti plochy kolmé k ose pernanentních magnetů g, g a §,odpovídající velikosti plochy pevných permanentních magnetů 5 a g se zvýšenou indukcí. Magnetická jha § a g mohou být zhotovena z trubky nebo hranolů či pásů plechu. Pevné permanentní magnety Q a g nebo permanentní magnet Q kotvy mohou být složeny z několika magnetů. Pro zvýšení direktivní síly obvodu permanentních magnetů je možno umístit buč paralelně s pevnými permanentníni magnety další shodně orientované pevné permanentní magnety,nabo paralelné a parmanentním magnetem kotvy další pevné opačně nagneticky orientované permanentní magnety. Pro zvýšení po ~lohovací sílyje možno spojit několik zařízení za sebou v ose me ohanicky do série, přičemž sousedící části mohou být u dvou díl čích sousedních zařízení společné Je též možno propojit mecha nicky několik zařízení paralelné přímo nebo přes dvouramenou páku.Zařízení je vhodné zejména k polohování optických a elektronických senzorů, části optických systémů, měřících snfmačů spodu Je též využitelné pro vyvozování periodických harmonických a ne harmonických pohybů.

MPK / Značky

MPK: G05D 3/10, H02K 35/04

Značky: nastavování, polohy, zařízení, elektromagnetické

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-265832-zarizeni-pro-elektromagneticke-nastavovani-polohy.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zařízení pro elektromagnetické nastavování polohy</a>

Podobne patenty