Способ прижима ротора сканирующего устройства
Изобретение относится к оптико-электронным устройствам и может быть использовано в управлении пространственным положением светового пучка в различных оптико-электронных приборах, например в тепловизорах, при визуализации невидимого человеческому глазу теплового поля. Способ прижима ротора сканирующего устройства заключается в том, что с помощью ротора-магнита и обмоток управления формируют магнитное поле, замыкают это поле на гладкий статор, деформируют магнитное поле, создают поперечно направленное усилие, приложенное к ротору-магниту, и прижимают ротор в опорах к корпусу сканирующего устройства. Особенность способа состоит в том, что деформацию магнитного поля создают тем, что вводят в зазор между ротором-магнитом и статором магнитомягкое тело с высокой магнитной проницаемостью. Благодаря этому обеспечивается упрощение магнитного прижима ротора, улучшение технологичности сканирующего устройства при сохранении направления прижатия ротора к опорам. 1 ил.
Изобретение относится к оптико-электронным устройствам и может быть использовано в управлении пространственным положением светового пучка в различных оптико-электронных приборах, например в тепловизорах, при визуализации невидимого человеческому глазу теплового поля..
Известно сканирующее устройство (патент N 94026048, кл. G 02 В 26/10), реализующее способ прижима, заключающееся в том, что создают магнитное поле магнитом, закрепленным на корпусе, замыкают магнитный поток через вал сканирующего устройства и вызывают тем самым усилие, действующее на вал в поперечном направлении.
В описанном устройстве вал электродвигателя вынужденно удлинен для обеспечения работы магнитного прижима. Это удлинение вызывает увеличение габаритов двигателя и рост момента инерции вращающейся части сканирующего устройства, что приводит к понижению собственной резонансной частоты. Кроме того, магнитный прижим вызывает тормозной момент вращения, обусловленный вихревыми токами, индуцируемыми в вале магнитным полем при вращении.
Известен ближайший аналог заявленного изобретения, реализующего способ прижима, как наиболее близкий по совокупности признаков. В данном аналоге постоянными магнитами создают магнитное поле возбуждения, вырезом материала из одного полюса искажают магнитное поле и создают тем самым усилие, действующее на якорь эл. машины в поперечном направлении. Патент США № 4135119 от 16.01.1979 г. МКИ2 Н 02 К 33/10 Limited rotation motor (прототип).
Недостатками устройства, реализующего данный способ, является механический дисбаланс ротора, который приводит к появлению знакопеременных усилий во время работы, действующих на ротор, что ухудшает качество сканирования. Кроме того, вырез материала из ротора ухудшает характеристики двигателя.
Задача, решаемая изобретением, состоит в упрощении конструкции прижима и устранении недостатков, обусловленных технической реализацией прижима, имеющихся у аналогов.
Поставленная задача решается за счет того, что в сканирующем устройстве, содержащем корпус, в котором установлены магнитоэлектрический привод, двухопорный вал ротора с закрепленным на нем зеркалом, в зазор между полюсом ротора-магнита и статором установлен бесконтактный прижим. Указанный прижим выполнен в виде тела из магнитомягкого материала с высокой магнитной проницаемостью, расположенного между опорами вала ротора. Габариты магнитомягкого тела выбираются из условий обеспечения требуемого усилия прижима ротора к опорам и напряженности магнитного поля в нем, обеспечивающего переход материала тела в область магнитного насыщения.
Использование такого способа прижима обеспечивает следующий технический эффект:
прижим является бесконтактным;
поперечная сила прижатия постоянна в рабочем диапазоне углового колебания вала ротора;
поперечная сила прижатия равномерно распределена на обе опоры вала, что обеспечивает равномерный износ подвижных частей.
Конструкция прижима проста и не требует изменения размеров вала ротора двигателя, а значит, и сканера.
Все это обеспечивает повышение качества сканирования, технологичность изготовления устройства и его долговечность (ресурс).
На чертеже представлено продольное и поперечное сечение сканирующего устройства реализующего способ прижима.
Сканирующее устройство состоит из корпуса 10, магнитоэлектрического привода, содержащего гладкий статор 1, две обмотки управления 2, ротор-магнит 3, закрепленный на вал 4 между опорами 5 и 6. На одной консоли оси закреплен кронштейн 7 с зеркалом 8, на другом конце оси закреплен узел датчика углового положения ротора 9. Над (под) одним из полюсов диаметрально намагниченного ротора-магнита 3, в обмотке управления 2 расположено магнитномягкое тело 11.
Прижим вала ротора сканирующего устройство работает следующим образом.
С помощью ротора-магнита 3 и обмоток управления 2 формируют магнитное поле, замыкают это поле на статор 1, вставляют в между ротором-магнитом и статором магнитномягкое тело 11, деформируют тем самым магнитное поле ротора-магнита, создают поперечно направленное усилие, приложенное к ротору-магниту 3, прижимают ротор в опорах 5 и 6 к корпусу сканирующего устройства 10.
Способ прижима ротора сканирующего устройства, заключающийся в том, что с помощью ротора-магнита и обмоток управления формируют магнитное поле, замыкают это поле на гладкий статор, деформируют магнитное поле, создают поперечно направленное усилие, приложенное к ротору-магниту, прижимают ротор в опорах к корпусу сканирующего устройства, отличающийся тем, что деформацию магнитного поля создают тем, что вводят в зазор между ротором-магнитом и статором магнитомягкое тело с высокой магнитной проницаемостью.
