Однокатушечный двигатель


Фокусировки псто...: engineering_ru

Вернее - не совсем фокусировки, автофокусных объективов. А если совсем точно, то...Моторчиков в этих самых автофокусных оюъективах.Не только лишь все любят пользоваться автофокусными стёклами. Навёл, педаль нажал, что то внутре дрыгнулось, вжикнуло - опсссс и объект в фокусе. Шедевральный кадр сделан. Понятное дело так было не всегда, долгие годы человеки были вынуждены крутить руками кольцо фокусировки и тщательно глядеть на фокусировочный экран.Но научно технический прогресс и миниатюризация на месте не стоят, производители хотят облегчить жизнь фотографам ( за деньги, есличо ) и так появлились автофокусные объективы. Конечно и сейчас существуют объективы с мануальной фокусировкой. И к примеру Цейсс упирается при производстве манульных объективов. Аргументация может кому то быть понятной или нет, но она есть.И не спрашивайте, сколько они просят денег за эту линзу, у вас припадок случится. Много просят. Я бы сказал - очень много. За малую толику того, что они хотят можно купить автофокусную Sigma Art, сравнимую по качеству выдаваемой картинки.Но я вообще то хочу немного о другом - о приводе автофокуса. Как получается фокусироваться на объектах, расположенных на разных дистанциях от объектива? Правильно, перемещая линзу ( линзы ) в объективе, чаще всего используя геликоид. Вот такой.А для привода геликоида в самых первых автофокусных объективах ставили миниатюрные коллекторные моторчики.Довольно шумно жужжит, но работает безотказно. И сейчас в продаже по прежнему можно встретить объективы с таким приводом. Недостатки? Кроме шумно достаточно сложно реализовать автоматически отключаемое сцепление между механизмом привода автофокуса и кольцом автофокуса для ручной наводки. А ручная доводка после автоматической фокусировки очень и очень бывает нужна. И конечно же аккуратность фокусировки с таким приводом оставляет желать лучшего...Но прогресс на месте не стоит, правильно? И в 90-е годы появились первые объективы с ультразвуковыми пьезоэелекрическими двигателями привода автофокуса.Каждый производитель называет такие приводы по разному. К примеру - SWM у Nikon, USM для Canon или SSM в объективах Sony. Сначала эти двигатели были очень похожи на традиционные коллекторные. Но со временем превратились в кольцевые.Ещё тише, ещё быстрее, ещё точнее и удобнее. Сейчас Canon начинает применять шаговые беколлекторные двигатели в приводе автофокуса (STM), но с технической точки зрения это не прорыв, а только смена моторчика привода. Ничего нового и интересного.А по настоящему интерсен самый новый тип двигателя - VCA - voice-coil actuator. По русски - катушка громкоговорителя. :)) То есть катушечный привод автофокуса или говоря нормальным языком - линейный элекромагнитный привод - LEM.Все инженеры помнят принцип работы громокоговорителя?На катушку находящуюся в постоянном магнитном поле подаём переменное электрическое напряжение и на выходе получаем звук. Потому что диффузор громкоговорителя перемещается.И этот принцип решили использовать в приводе автофокуса объектива. Первыми в бой бросились производители линз дя аппаратов системы 4\3.Линзы маленькие ( по сравнению с полнокадровыми или кропнутыми ), лёгкие и затраты энергии на их перемещения меньше. Кстати, такой же принцип фокусировки используется в камерах телефонофотоаппаратов. :))Какие профиты от использования такого привода? А их несколько:
  • отсутствие промежуточных элементов - прямой, непосредственный привод
  • скорость - возможна фокусировка из крайних положений за 0,1 сек.
  • перемещаемые линзы не соприкасаются с элементами конструкции объектива - долговечность и тишина
  • уверенное удержание в фокусе подвижных объектов - из за большой скорости фокусировки.
Понятное дело, что и остальные производители немедленно начали внедрять в свои объективы такие системы, прогресс ведь на месте не стоит? И денег очень хочется. Перейдём к примерам.

Однокатушечный двигатель - Sony 55 mm \ 1,8.Красные стрелки - направляющие, по которым перемещается линзоблок, синяя стрелка - собственно двигатель.Синяя стрелка - постоянный магнит, красная стрелка - пластиковый элемент, перемещающийся по направляющим. Зелёная стрелка - датчик положения.Чуть иная реализация - Sony FE 16-35 mm и Sony FE 16-70.Но не только Sony использует такие приводы. Бессмертный Zeiss в своих объективах Batis пошёл по похожему пути.

Двухкатушечный двигатель - Fuji 22-500 mm.Sony FE 70-200 mm.Sony FE 70-200 / 2,8 Master.

Трёх и более катушечные приводы.Fuji 50-140 mm - три привода.Fuji 90 mm Macro - четыре привода.Какие ещё достоинства таких систем фокусировки? Одним из них является возможность перемщения нескольких групп линз в различных направлениях, что невозможно реализовать в традиционных приводах с использованием геликоидов.А какие надостатки? Нельзя руками довести фокусировку, используя прямой механический привод.Посмотрим, куда дальше пойдёт прогресс...

engineering-ru.livejournal.com

Фокусировки псто...: lazy_flyer

Вернее - не совсем фокусировки, автофокусных объективов. А если совсем точно, то...Моторчиков в этих самых автофокусных оюъективах.Не только лишь все любят пользоваться автофокусными стёклами. Навёл, педаль нажал, что то внутре дрыгнулось, вжикнуло - опсссс и объект в фокусе. Шедевральный кадр сделан. Понятное дело так было не всегда, долгие годы человеки были вынуждены крутить руками кольцо фокусировки и тщательно глядеть на фокусировочный экран.Но научно технический прогресс и миниатюризация на месте не стоят, производители хотят облегчить жизнь фотографам ( за деньги, есличо ) и так появлились автофокусные объективы. Конечно и сейчас существуют объективы с мануальной фокусировкой. И к примеру Цейсс упирается при производстве манульных объективов. Аргументация может кому то быть понятной или нет, но она есть.И не спрашивайте, сколько они просят денег за эту линзу, у вас припадок случится. Много просят. Я бы сказал - очень много. За малую толику того, что они хотят можно купить автофокусную Sigma Art, сравнимую по качеству выдаваемой картинки.Но я вообще то хочу немного о другом - о приводе автофокуса. Как получается фокусироваться на объектах, расположенных на разных дистанциях от объектива? Правильно, перемещая линзу ( линзы ) в объективе, чаще всего используя геликоид. Вот такой.А для привода геликоида в самых первых автофокусных объективах ставили миниатюрные коллекторные моторчики.Довольно шумно жужжит, но работает безотказно. И сейчас в продаже по прежнему можно встретить объективы с таким приводом. Недостатки? Кроме шумно достаточно сложно реализовать автоматически отключаемое сцепление между механизмом привода автофокуса и кольцом автофокуса для ручной наводки. А ручная доводка после автоматической фокусировки очень и очень бывает нужна. И конечно же аккуратность фокусировки с таким приводом оставляет желать лучшего...Но прогресс на месте не стоит, правильно? И в 90-е годы появились первые объективы с ультразвуковыми пьезоэелекрическими двигателями привода автофокуса.Каждый производитель называет такие приводы по разному. К примеру - SWM у Nikon, USM для Canon или SSM в объективах Sony. Сначала эти двигатели были очень похожи на традиционные коллекторные. Но со временем превратились в кольцевые.Ещё тише, ещё быстрее, ещё точнее и удобнее. Сейчас Canon начинает применять шаговые беколлекторные двигатели в приводе автофокуса (STM), но с технической точки зрения это не прорыв, а только смена моторчика привода. Ничего нового и интересного.А по настоящему интерсен самый новый тип двигателя - VCA - voice-coil actuator. По русски - катушка громкоговорителя. :)) То есть катушечный привод автофокуса или говоря нормальным языком - линейный элекромагнитный привод - LEM.Все инженеры помнят принцип работы громокоговорителя?На катушку находящуюся в постоянном магнитном поле подаём переменное электрическое напряжение и на выходе получаем звук. Потому что диффузор громкоговорителя перемещается.И этот принцип решили использовать в приводе автофокуса объектива. Первыми в бой бросились производители линз дя аппаратов системы 4\3.Линзы маленькие ( по сравнению с полнокадровыми или кропнутыми ), лёгкие и затраты энергии на их перемещения меньше. Кстати, такой же принцип фокусировки используется в камерах телефонофотоаппаратов. :))Какие профиты от использования такого привода? А их несколько:
  • отсутствие промежуточных элементов - прямой, непосредственный привод
  • скорость - возможна фокусировка из крайних положений за 0,1 сек.
  • перемещаемые линзы не соприкасаются с элементами конструкции объектива - долговечность и тишина
  • уверенное удержание в фокусе подвижных объектов - из за большой скорости фокусировки.
Понятное дело, что и остальные производители немедленно начали внедрять в свои объективы такие системы, прогресс ведь на месте не стоит? И денег очень хочется. Перейдём к примерам.

Однокатушечный двигатель - Sony 55 mm \ 1,8.Красные стрелки - направляющие, по которым перемещается линзоблок, синяя стрелка - собственно двигатель.Синяя стрелка - постоянный магнит, красная стрелка - пластиковый элемент, перемещающийся по направляющим. Зелёная стрелка - датчик положения.Чуть иная реализация - Sony FE 16-35 mm и Sony FE 16-70.Но не только Sony использует такие приводы. Бессмертный Zeiss в своих объективах Batis пошёл по похожему пути.

Двухкатушечный двигатель - Fuji 22-500 mm.Sony FE 70-200 mm.Sony FE 70-200 / 2,8 Master.

Трёх и более катушечные приводы.Fuji 50-140 mm - три привода.Fuji 90 mm Macro - четыре привода.Какие ещё достоинства таких систем фокусировки? Одним из них является возможность перемщения нескольких групп линз в различных направлениях, что невозможно реализовать в традиционных приводах с использованием геликоидов.А какие надостатки? Нельзя руками довести фокусировку, используя прямой механический привод.Посмотрим, куда дальше пойдёт прогресс...

lazy-flyer.livejournal.com

Фокусировки псто... — engineering_ru — Сохраненная запись в кэше

Вернее - не совсем фокусировки, автофокусных объективов. А если совсем точно, то...Моторчиков в этих самых автофокусных оюъективах.Не только лишь все любят пользоваться автофокусными стёклами. Навёл, педаль нажал, что то внутре дрыгнулось, вжикнуло - опсссс и объект в фокусе. Шедевральный кадр сделан. Понятное дело так было не всегда, долгие годы человеки были вынуждены крутить руками кольцо фокусировки и тщательно глядеть на фокусировочный экран.Но научно технический прогресс и миниатюризация на месте не стоят, производители хотят облегчить жизнь фотографам ( за деньги, есличо ) и так появлились автофокусные объективы. Конечно и сейчас существуют объективы с мануальной фокусировкой. И к примеру Цейсс упирается при производстве манульных объективов. Аргументация может кому то быть понятной или нет, но она есть.И не спрашивайте, сколько они просят денег за эту линзу, у вас припадок случится. Много просят. Я бы сказал - очень много. За малую толику того, что они хотят можно купить автофокусную Sigma Art, сравнимую по качеству выдаваемой картинки.Но я вообще то хочу немного о другом - о приводе автофокуса. Как получается фокусироваться на объектах, расположенных на разных дистанциях от объектива? Правильно, перемещая линзу ( линзы ) в объективе, чаще всего используя геликоид. Вот такой.А для привода геликоида в самых первых автофокусных объективах ставили миниатюрные коллекторные моторчики.Довольно шумно жужжит, но работает безотказно. И сейчас в продаже по прежнему можно встретить объективы с таким приводом. Недостатки? Кроме шумно достаточно сложно реализовать автоматически отключаемое сцепление между механизмом привода автофокуса и кольцом автофокуса для ручной наводки. А ручная доводка после автоматической фокусировки очень и очень бывает нужна. И конечно же аккуратность фокусировки с таким приводом оставляет желать лучшего...Но прогресс на месте не стоит, правильно? И в 90-е годы появились первые объективы с ультразвуковыми пьезоэелекрическими двигателями привода автофокуса.Каждый производитель называет такие приводы по разному. К примеру - SWM у Nikon, USM для Canon или SSM в объективах Sony. Сначала эти двигатели были очень похожи на традиционные коллекторные. Но со временем превратились в кольцевые.Ещё тише, ещё быстрее, ещё точнее и удобнее. Сейчас Canon начинает применять шаговые беколлекторные двигатели в приводе автофокуса (STM), но с технической точки зрения это не прорыв, а только смена моторчика привода. Ничего нового и интересного.А по настоящему интерсен самый новый тип двигателя - VCA - voice-coil actuator. По русски - катушка громкоговорителя. :)) То есть катушечный привод автофокуса или говоря нормальным языком - линейный элекромагнитный привод - LEM.Все инженеры помнят принцип работы громокоговорителя?На катушку находящуюся в постоянном магнитном поле подаём переменное электрическое напряжение и на выходе получаем звук. Потому что диффузор громкоговорителя перемещается.И этот принцип решили использовать в приводе автофокуса объектива. Первыми в бой бросились производители линз дя аппаратов системы 4\3.Линзы маленькие ( по сравнению с полнокадровыми или кропнутыми ), лёгкие и затраты энергии на их перемещения меньше. Кстати, такой же принцип фокусировки используется в камерах телефонофотоаппаратов. :))Какие профиты от использования такого привода? А их несколько:
  • отсутствие промежуточных элементов - прямой, непосредственный привод
  • скорость - возможна фокусировка из крайних положений за 0,1 сек.
  • перемещаемые линзы не соприкасаются с элементами конструкции объектива - долговечность и тишина
  • уверенное удержание в фокусе подвижных объектов - из за большой скорости фокусировки.
Понятное дело, что и остальные производители немедленно начали внедрять в свои объективы такие системы, прогресс ведь на месте не стоит? И денег очень хочется. Перейдём к примерам.

Однокатушечный двигатель - Sony 55 mm \ 1,8.Красные стрелки - направляющие, по которым перемещается линзоблок, синяя стрелка - собственно двигатель.Синяя стрелка - постоянный магнит, красная стрелка - пластиковый элемент, перемещающийся по направляющим. Зелёная стрелка - датчик положения.Чуть иная реализация - Sony FE 16-35 mm и Sony FE 16-70.Но не только Sony использует такие приводы. Бессмертный Zeiss в своих объективах Batis пошёл по похожему пути.

Двухкатушечный двигатель - Fuji 22-500 mm.Sony FE 70-200 mm.Sony FE 70-200 / 2,8 Master.

Трёх и более катушечные приводы.Fuji 50-140 mm - три привода.Fuji 90 mm Macro - четыре привода.Какие ещё достоинства таких систем фокусировки? Одним из них является возможность перемщения нескольких групп линз в различных направлениях, что невозможно реализовать в традиционных приводах с использованием геликоидов.А какие надостатки? Нельзя руками довести фокусировку, используя прямой механический привод.Посмотрим, куда дальше пойдёт прогресс...

ljrate.ru

Фокусировки псто...

Вернее - не совсем фокусировки, автофокусных объективов. А если совсем точно, то... Моторчиков в этих самых автофокусных оюъективах. Не только лишь все любят пользоваться автофокусными стёклами. Навёл, педаль нажал, что то внутре дрыгнулось, вжикнуло - опсссс и объект в фокусе. Шедевральный кадр сделан. Понятное дело так было не всегда, долгие годы человеки были вынуждены крутить руками кольцо фокусировки и тщательно глядеть на фокусировочный экран. Но научно технический прогресс и миниатюризация на месте не стоят, производители хотят облегчить жизнь фотографам ( за деньги, есличо ) и так появлились автофокусные объективы. Конечно и сейчас существуют объективы с мануальной фокусировкой. И к примеру Цейсс упирается при производстве манульных объективов. Аргументация может кому то быть понятной или нет, но она есть. И не спрашивайте, сколько они просят денег за эту линзу, у вас припадок случится. Много просят. Я бы сказал - очень много. За малую толику того, что они хотят можно купить автофокусную Sigma Art, сравнимую по качеству выдаваемой картинки. Но я вообще то хочу немного о другом - о приводе автофокуса. Как получается фокусироваться на объектах, расположенных на разных дистанциях от объектива? Правильно, перемещая линзу ( линзы ) в объективе, чаще всего используя геликоид. Вот такой. А для привода геликоида в самых первых автофокусных объективах ставили миниатюрные коллекторные моторчики. Довольно шумно жужжит, но работает безотказно. И сейчас в продаже по прежнему можно встретить объективы с таким приводом. Недостатки? Кроме шумно достаточно сложно реализовать автоматически отключаемое сцепление между механизмом привода автофокуса и кольцом автофокуса для ручной наводки. А ручная доводка после автоматической фокусировки очень и очень бывает нужна. И конечно же аккуратность фокусировки с таким приводом оставляет желать лучшего... Но прогресс на месте не стоит, правильно? И в 90-е годы появились первые объективы с ультразвуковыми пьезоэелекрическими двигателями привода автофокуса. Каждый производитель называет такие приводы по разному. К примеру - SWM у Nikon, USM для Canon или SSM в объективах Sony. Сначала эти двигатели были очень похожи на традиционные коллекторные. Но со временем превратились в кольцевые. Ещё тише, ещё быстрее, ещё точнее и удобнее. Сейчас Canon начинает применять шаговые беколлекторные двигатели в приводе автофокуса (STM), но с технической точки зрения это не прорыв, а только смена моторчика привода. Ничего нового и интересного. А по настоящему интерсен самый новый тип двигателя - VCA - voice-coil actuator. По русски - катушка громкоговорителя. :)) То есть катушечный привод автофокуса или говоря нормальным языком - линейный элекромагнитный привод - LEM. Все инженеры помнят принцип работы громокоговорителя? На катушку находящуюся в постоянном магнитном поле подаём переменное электрическое напряжение и на выходе получаем звук. Потому что диффузор громкоговорителя перемещается. И этот принцип решили использовать в приводе автофокуса объектива. Первыми в бой бросились производители линз дя аппаратов системы 4\3. Линзы маленькие ( по сравнению с полнокадровыми или кропнутыми ), лёгкие и затраты энергии на их перемещения меньше. Кстати, такой же принцип фокусировки используется в камерах телефонофотоаппаратов. :)) Какие профиты от использования такого привода? А их несколько:
  • отсутствие промежуточных элементов - прямой, непосредственный привод
  • скорость - возможна фокусировка из крайних положений за 0,1 сек.
  • перемещаемые линзы не соприкасаются с элементами конструкции объектива - долговечность и тишина
  • уверенное удержание в фокусе подвижных объектов - из за большой скорости фокусировки.
Понятное дело, что и остальные производители немедленно начали внедрять в свои объективы такие системы, прогресс ведь на месте не стоит? И денег очень хочется. Перейдём к примерам.

Однокатушечный двигатель - Sony 55 mm \ 1,8.Красные стрелки - направляющие, по которым перемещается линзоблок, синяя стрелка - собственно двигатель.Синяя стрелка - постоянный магнит, красная стрелка - пластиковый элемент, перемещающийся по направляющим. Зелёная стрелка - датчик положения.Чуть иная реализация - Sony FE 16-35 mm и Sony FE 16-70.Но не только Sony использует такие приводы. Бессмертный Zeiss в своих объективах Batis пошёл по похожему пути.

Двухкатушечный двигатель - Fuji 22-500 mm.Sony FE 70-200 mm.Sony FE 70-200 / 2,8 Master.

Трёх и более катушечные приводы.Fuji 50-140 mm - три привода.Fuji 90 mm Macro - четыре привода.Какие ещё достоинства таких систем фокусировки? Одним из них является возможность перемщения нескольких групп линз в различных направлениях, что невозможно реализовать в традиционных приводах с использованием геликоидов.А какие надостатки? Нельзя руками довести фокусировку, используя прямой механический привод.Посмотрим, куда дальше пойдёт прогресс...

yablor.ru

однокатушечный быстродействующий поляризованный электромагнитный привод с прямоходовым якорем - патент РФ 2374545

Изобретение предназначено для управления клапаном газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение надежности. Устройство содержит шихтованный магнитопровод (1), выполненный из двух половин с воздушным зазором (2) между ними, на них установлена обмотка управления (3). Между верхними и нижними полюсами шихтованного магнитопровода (1), имеющего Е-образную форму, в направляющих (4) линейно перемещается Н-образный прямоходовой якорь (5), создавая с верхним и нижним полюсами шихтованного магнитопровода (1) рабочие воздушные зазоры. На средних полюсах шихтованного магнитопровода (1) установлены постоянные магниты (6), создающие поляризующий рабочий магнитный поток Фn в этих зазорах, и короткозамкнутые кольца (7), выполненные из проводящего материала. При переключении прямоходового якоря (5) из одного притянутого состояния в другое ударные реакции прямоходового якоря (5) не передаются на постоянные магниты (6). На верхних полюсах шихтованного магнитопровода (1) расположены магнитные шунты (8). Резонансно-маятниковый принцип движения прямоходового якоря (5) обеспечивается двумя спиральными пружинами (9) и (10), действующими встречно. 1 ил.

Рисунки к патенту РФ 2374545

Однокатушечный быстродействующий поляризованный электромагнитный привод с прямоходовым якорем предназначен для управления клапаном газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания. Изобретение относится к области электротехники.

Известен поляризованный однокатушечный электромагнитный привод с поворотным якорем (FR 2849100 А1), содержащий магнитопровод, катушку, два постоянных магнита и якорь, вращающийся между двумя крайними положениями под действием двух пружин.

Недостатками данной конструкции являются следующие: поток управления проходит через один из постоянных магнитов, создающих рабочий поток; в приводе требуется дополнительное преобразование вращательного перемещения якоря в поступательное движение исполнительных клапанов; для получения усилия на клапане 800-1000 Н требуется увеличение размера привода в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа. Однако этот размер ограничивается допустимым размером между двумя смежными клапанами одного цилиндра. Этот размер для современных ДВС не превышает 30÷33 мм.

Известен поляризованный электромагнитный привод (FR 2849262 А1), содержащий магнитопровод с явно выраженными полюсами, выполненный из двух половин с воздушным зазором между ними, обмотку управления, расположенную на одной из половин магнитопровода, прямоходовой якорь, пружинный механизм, состоящий из двух пружин, обеспечивающих резонансно-маятниковое перемещение якоря между полюсами магнитопровода и постоянный магнит, удерживающий якорь притянутым к полюсам магнитопровода в крайних положениях.

Недостатками данной конструкции являются следующие: удар от якоря передается на постоянный магнит; симметрия магнитной системы не позволяет однозначно установить, к какому полюсу притянется якорь; наклонные рабочие поверхности якоря и полюсов магнитной системы приводят к уменьшению осевого (рабочего) усилия электромагнита при одинаковой МДС постоянного магнита; поток обмотки управления стремится перемагнитить постоянный магнит.

Задача настоящего изобретения заключается в устранении возможности перемагничивания постоянных магнитов и воздействия на них ударных реакций якоря, в гарантировании заданного направления движения якоря из его исходного положения.

Поставленная задача решается с помощью однокатушечного быстродействующего поляризованного электромагнитного привода с прямоходовым якорем, содержащего магнитопровод с явно выраженными полюсами, выполненный из двух половин с воздушным зазором между ними, обмотку управления, прямоходовой якорь, пружинный механизм, состоящий из двух пружин, обеспечивающих резонансно-маятниковое перемещение якоря между полюсами магнитопровода и постоянный магнит, удерживающий якорь притянутым к полюсам магнитопровода в крайних положениях, причем магнитопровод выполнен шихтованным с полюсами Е-образной формы, на верхних полюсах шихтованного магнитопровода расположены магнитные шунты, на средних полюсах шихтованного магнитопровода установлены постоянные магниты и короткозамкнутые кольца из проводящего материала, прямоходовой якорь расположен в направляющих, а обмотка управления установлена на обеих половинах шихтованного магнитопровода.

Технический результат заключается в том, что магнитный поток обмотки управления пространственно разделен с потоком поляризующих постоянных магнитов и не приводит к перемагничиванию последних при переключении электромагнита, при этом ударные воздействия якоря не передаются на постоянные магниты, а управление электромагнитом осуществляется с помощью единственной сосредоточенной обмотки.

На чертеже представлен однокатушечный быстродействующий поляризованный электромагнитный привод с прямоходовым якорем.

Однокатушечный быстродействующий поляризованный электромагнитный привод с прямоходовым якорем содержит шихтованный магнитопровод 1, выполненный из двух половин с воздушным зазором 2 между ними, на них установлена обмотка управления 3. Между верхними и нижними полюсами шихтованного магнитопровода 1, имеющего Е-образную форму, в направляющих 4 линейно перемещается Н-образный прямоходовой якорь 5, создавая с верхним и нижним полюсами шихтованного магнитопровода 1 рабочие воздушные зазоры. На средних полюсах шихтованного магнитопровода 1 установлены постоянные магниты 6, создающие поляризующий рабочий магнитный поток Фn в этих зазорах, и короткозамкнутые кольца 7, выполненные из проводящего материала. При переключении прямоходового якоря 5 из одного притянутого состояния в другое ударные реакции прямоходового якоря 5 не передаются на постоянные магниты 6. На верхних полюсах шихтованного магнитопровода 1 расположены магнитные шунты 8, которые увеличивают электромагнитное усилие притяжения к верхнему полюсу шихтованного магнитопровода 1 по отношению к нижнему, если прямоходовой якорь 5 находится в среднем положении относительно полюсов. Такая асимметрия в магнитной системе гарантирует притяжение прямоходового якоря 5 к верхнему полюсу шихтованного магнитопровода 1 при подаче сигнала управления на обмотку управления 3. Резонансно-маятниковый принцип движения прямоходового якоря 5 обеспечивается двумя спиральными пружинами 9 и 10, действующими встречно.

Однокатушечный быстродействующий поляризованный электромагнитный привод с прямоходовым якорем работает следующим образом.

В исходном положении прямоходовой якорь 5 притянут, например, к верхним полюсам шихтованного магнитопровода 1, сжимая верхнюю пружину 9, и удерживается в этом положении под действием усилия, созданного постоянными магнитами 6. Магнитный поток Фn постоянных магнитов 6 замыкается по пути, показанному сплошной линией на чертеже.

При подаче на обмотку управления 3 напряжения определенной полярности она создает в рабочих зазорах магнитный поток, направленный встречно потоку постоянных магнитов 6, что уменьшает усилие, действующее на прямоходовой якорь 5. Последний отрывается от верхних полюсов и под действием верхней пружины 9 движется к нижним полюсам шихтованного магнитопровода 1, сжимая нижнюю пружину 10.

При смене полярности напряжения на обмотке управления 3 магнитные потоки поляризующих постоянных магнитов 6 и обмотки управления 3 складываются, обеспечивая надежный подхват и удержание прямоходового якоря 5 при приближении его к нижним полюсам шихтованного магнитопровода 1. Таким образом, изменяя сигнал управления, можно управлять движением прямоходового якоря 5, обеспечивая, например, заданную скорость его при подходе к полюсам шихтованного магнитопровода 1. Как видно из чертежа, магнитный поток Фу обмотки управления 3 замыкается, минуя область, занимаемую постоянным магнитом 6, и не вызывает его перемагничивание.

Переход прямоходового якоря 5 от нижних полюсов шихтованного магнитопровода 1 к верхним происходит аналогично. Для установки прямоходового якоря 5 из среднего положения в исходное используется или форсировка тока в обмотке управления 3, или резонансная раскачка прямоходового якоря 5.

Улучшению динамических характеристик управления способствует шихтование стали магнитопровода 1 (уменьшается влияние вихревых токов в нем), а также установка на центральном стержне шихтованного магнитопровода 1 короткозамкнутого кольца 7, в котором при изменении потока управления наводятся вихревые токи, препятствующие проникновению потока управления в центральный стержень.

При ограниченных размерах привода в плоскости чертежа необходимость увеличения общего усилия электромагнита приводит лишь к увеличению габарита в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа, без изменения конструкции привода.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Однокатушечный быстродействующий поляризованный электромагнитный привод с прямоходовым якорем, содержащий магнитопровод с явно выраженными полюсами, выполненный из двух половин с воздушным зазором между ними, обмотку управления, прямоходовой якорь, пружинный механизм, состоящий из двух пружин, обеспечивающих резонансно-маятниковое перемещение якоря между полюсами магнитопровода и постоянный магнит, удерживающий якорь притянутым к полюсам магнитопровода в крайних положениях, отличающийся тем, что магнитопровод выполнен шихтованным с полюсами Е-образной формы, на верхних полюсах шихтованного магнитопровода расположены магнитные шунты, на средних полюсах шихтованного магнитопровода установлены постоянные магниты и короткозамкнутые кольца из проводящего материала, прямоходовой якорь Н-образной формы расположен в направляющих, а обмотка управления установлена на обеих половинах шихтованного магнитопровода.

www.freepatent.ru

Однокатушечный быстродействующий поляризованный электромагнитный привод с прямоходовым якорем

Изобретение предназначено для управления клапаном газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение надежности. Устройство содержит шихтованный магнитопровод (1), выполненный из двух половин с воздушным зазором (2) между ними, на них установлена обмотка управления (3). Между верхними и нижними полюсами шихтованного магнитопровода (1), имеющего Е-образную форму, в направляющих (4) линейно перемещается Н-образный прямоходовой якорь (5), создавая с верхним и нижним полюсами шихтованного магнитопровода (1) рабочие воздушные зазоры. На средних полюсах шихтованного магнитопровода (1) установлены постоянные магниты (6), создающие поляризующий рабочий магнитный поток Фn в этих зазорах, и короткозамкнутые кольца (7), выполненные из проводящего материала. При переключении прямоходового якоря (5) из одного притянутого состояния в другое ударные реакции прямоходового якоря (5) не передаются на постоянные магниты (6). На верхних полюсах шихтованного магнитопровода (1) расположены магнитные шунты (8). Резонансно-маятниковый принцип движения прямоходового якоря (5) обеспечивается двумя спиральными пружинами (9) и (10), действующими встречно. 1 ил.

 

Однокатушечный быстродействующий поляризованный электромагнитный привод с прямоходовым якорем предназначен для управления клапаном газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания. Изобретение относится к области электротехники.

Известен поляризованный однокатушечный электромагнитный привод с поворотным якорем (FR 2849100 А1), содержащий магнитопровод, катушку, два постоянных магнита и якорь, вращающийся между двумя крайними положениями под действием двух пружин.

Недостатками данной конструкции являются следующие: поток управления проходит через один из постоянных магнитов, создающих рабочий поток; в приводе требуется дополнительное преобразование вращательного перемещения якоря в поступательное движение исполнительных клапанов; для получения усилия на клапане 800-1000 Н требуется увеличение размера привода в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа. Однако этот размер ограничивается допустимым размером между двумя смежными клапанами одного цилиндра. Этот размер для современных ДВС не превышает 30÷33 мм.

Известен поляризованный электромагнитный привод (FR 2849262 А1), содержащий магнитопровод с явно выраженными полюсами, выполненный из двух половин с воздушным зазором между ними, обмотку управления, расположенную на одной из половин магнитопровода, прямоходовой якорь, пружинный механизм, состоящий из двух пружин, обеспечивающих резонансно-маятниковое перемещение якоря между полюсами магнитопровода и постоянный магнит, удерживающий якорь притянутым к полюсам магнитопровода в крайних положениях.

Недостатками данной конструкции являются следующие: удар от якоря передается на постоянный магнит; симметрия магнитной системы не позволяет однозначно установить, к какому полюсу притянется якорь; наклонные рабочие поверхности якоря и полюсов магнитной системы приводят к уменьшению осевого (рабочего) усилия электромагнита при одинаковой МДС постоянного магнита; поток обмотки управления стремится перемагнитить постоянный магнит.

Задача настоящего изобретения заключается в устранении возможности перемагничивания постоянных магнитов и воздействия на них ударных реакций якоря, в гарантировании заданного направления движения якоря из его исходного положения.

Поставленная задача решается с помощью однокатушечного быстродействующего поляризованного электромагнитного привода с прямоходовым якорем, содержащего магнитопровод с явно выраженными полюсами, выполненный из двух половин с воздушным зазором между ними, обмотку управления, прямоходовой якорь, пружинный механизм, состоящий из двух пружин, обеспечивающих резонансно-маятниковое перемещение якоря между полюсами магнитопровода и постоянный магнит, удерживающий якорь притянутым к полюсам магнитопровода в крайних положениях, причем магнитопровод выполнен шихтованным с полюсами Е-образной формы, на верхних полюсах шихтованного магнитопровода расположены магнитные шунты, на средних полюсах шихтованного магнитопровода установлены постоянные магниты и короткозамкнутые кольца из проводящего материала, прямоходовой якорь расположен в направляющих, а обмотка управления установлена на обеих половинах шихтованного магнитопровода.

Технический результат заключается в том, что магнитный поток обмотки управления пространственно разделен с потоком поляризующих постоянных магнитов и не приводит к перемагничиванию последних при переключении электромагнита, при этом ударные воздействия якоря не передаются на постоянные магниты, а управление электромагнитом осуществляется с помощью единственной сосредоточенной обмотки.

На чертеже представлен однокатушечный быстродействующий поляризованный электромагнитный привод с прямоходовым якорем.

Однокатушечный быстродействующий поляризованный электромагнитный привод с прямоходовым якорем содержит шихтованный магнитопровод 1, выполненный из двух половин с воздушным зазором 2 между ними, на них установлена обмотка управления 3. Между верхними и нижними полюсами шихтованного магнитопровода 1, имеющего Е-образную форму, в направляющих 4 линейно перемещается Н-образный прямоходовой якорь 5, создавая с верхним и нижним полюсами шихтованного магнитопровода 1 рабочие воздушные зазоры. На средних полюсах шихтованного магнитопровода 1 установлены постоянные магниты 6, создающие поляризующий рабочий магнитный поток Фn в этих зазорах, и короткозамкнутые кольца 7, выполненные из проводящего материала. При переключении прямоходового якоря 5 из одного притянутого состояния в другое ударные реакции прямоходового якоря 5 не передаются на постоянные магниты 6. На верхних полюсах шихтованного магнитопровода 1 расположены магнитные шунты 8, которые увеличивают электромагнитное усилие притяжения к верхнему полюсу шихтованного магнитопровода 1 по отношению к нижнему, если прямоходовой якорь 5 находится в среднем положении относительно полюсов. Такая асимметрия в магнитной системе гарантирует притяжение прямоходового якоря 5 к верхнему полюсу шихтованного магнитопровода 1 при подаче сигнала управления на обмотку управления 3. Резонансно-маятниковый принцип движения прямоходового якоря 5 обеспечивается двумя спиральными пружинами 9 и 10, действующими встречно.

Однокатушечный быстродействующий поляризованный электромагнитный привод с прямоходовым якорем работает следующим образом.

В исходном положении прямоходовой якорь 5 притянут, например, к верхним полюсам шихтованного магнитопровода 1, сжимая верхнюю пружину 9, и удерживается в этом положении под действием усилия, созданного постоянными магнитами 6. Магнитный поток Фn постоянных магнитов 6 замыкается по пути, показанному сплошной линией на чертеже.

При подаче на обмотку управления 3 напряжения определенной полярности она создает в рабочих зазорах магнитный поток, направленный встречно потоку постоянных магнитов 6, что уменьшает усилие, действующее на прямоходовой якорь 5. Последний отрывается от верхних полюсов и под действием верхней пружины 9 движется к нижним полюсам шихтованного магнитопровода 1, сжимая нижнюю пружину 10.

При смене полярности напряжения на обмотке управления 3 магнитные потоки поляризующих постоянных магнитов 6 и обмотки управления 3 складываются, обеспечивая надежный подхват и удержание прямоходового якоря 5 при приближении его к нижним полюсам шихтованного магнитопровода 1. Таким образом, изменяя сигнал управления, можно управлять движением прямоходового якоря 5, обеспечивая, например, заданную скорость его при подходе к полюсам шихтованного магнитопровода 1. Как видно из чертежа, магнитный поток Фу обмотки управления 3 замыкается, минуя область, занимаемую постоянным магнитом 6, и не вызывает его перемагничивание.

Переход прямоходового якоря 5 от нижних полюсов шихтованного магнитопровода 1 к верхним происходит аналогично. Для установки прямоходового якоря 5 из среднего положения в исходное используется или форсировка тока в обмотке управления 3, или резонансная раскачка прямоходового якоря 5.

Улучшению динамических характеристик управления способствует шихтование стали магнитопровода 1 (уменьшается влияние вихревых токов в нем), а также установка на центральном стержне шихтованного магнитопровода 1 короткозамкнутого кольца 7, в котором при изменении потока управления наводятся вихревые токи, препятствующие проникновению потока управления в центральный стержень.

При ограниченных размерах привода в плоскости чертежа необходимость увеличения общего усилия электромагнита приводит лишь к увеличению габарита в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа, без изменения конструкции привода.

Однокатушечный быстродействующий поляризованный электромагнитный привод с прямоходовым якорем, содержащий магнитопровод с явно выраженными полюсами, выполненный из двух половин с воздушным зазором между ними, обмотку управления, прямоходовой якорь, пружинный механизм, состоящий из двух пружин, обеспечивающих резонансно-маятниковое перемещение якоря между полюсами магнитопровода и постоянный магнит, удерживающий якорь притянутым к полюсам магнитопровода в крайних положениях, отличающийся тем, что магнитопровод выполнен шихтованным с полюсами Е-образной формы, на верхних полюсах шихтованного магнитопровода расположены магнитные шунты, на средних полюсах шихтованного магнитопровода установлены постоянные магниты и короткозамкнутые кольца из проводящего материала, прямоходовой якорь Н-образной формы расположен в направляющих, а обмотка управления установлена на обеих половинах шихтованного магнитопровода.

www.findpatent.ru

Фокусировки псто... - engineering-ru - Top LiveJournal

Вернее - не совсем фокусировки, автофокусных объективов. А если совсем точно, то...Моторчиков в этих самых автофокусных оюъективах.Не только лишь все любят пользоваться автофокусными стёклами. Навёл, педаль нажал, что то внутре дрыгнулось, вжикнуло - опсссс и объект в фокусе. Шедевральный кадр сделан. Понятное дело так было не всегда, долгие годы человеки были вынуждены крутить руками кольцо фокусировки и тщательно глядеть на фокусировочный экран. Но научно технический прогресс и миниатюризация на месте не стоят, производители хотят облегчить жизнь фотографам ( за деньги, есличо ) и так появлились автофокусные объективы. Конечно и сейчас существуют объективы с мануальной фокусировкой. И к примеру Цейсс упирается при производстве манульных объективов. Аргументация может кому то быть понятной или нет, но она есть. И не спрашивайте, сколько они просят денег за эту линзу, у вас припадок случится. Много просят. Я бы сказал - очень много. За малую толику того, что они хотят можно купить автофокусную Sigma Art, сравнимую по качеству выдаваемой картинки. Но я вообще то хочу немного о другом - о приводе автофокуса. Как получается фокусироваться на объектах, расположенных на разных дистанциях от объектива? Правильно, перемещая линзу ( линзы ) в объективе, чаще всего используя геликоид. Вот такой. А для привода геликоида в самых первых автофокусных объективах ставили миниатюрные коллекторные моторчики. Довольно шумно жужжит, но работает безотказно. И сейчас в продаже по прежнему можно встретить объективы с таким приводом. Недостатки? Кроме шумно достаточно сложно реализовать автоматически отключаемое сцепление между механизмом привода автофокуса и кольцом автофокуса для ручной наводки. А ручная доводка после автоматической фокусировки очень и очень бывает нужна. И конечно же аккуратность фокусировки с таким приводом оставляет желать лучшего...Но прогресс на месте не стоит, правильно? И в 90-е годы появились первые объективы с ультразвуковыми пьезоэелекрическими двигателями привода автофокуса. Каждый производитель называет такие приводы по разному. К примеру - SWM у Nikon, USM для Canon или SSM в объективах Sony. Сначала эти двигатели были очень похожи на традиционные коллекторные. Но со временем превратились в кольцевые. Ещё тише, ещё быстрее, ещё точнее и удобнее. Сейчас Canon начинает применять шаговые беколлекторные двигатели в приводе автофокуса (STM), но с технической точки зрения это не прорыв, а только смена моторчика привода. Ничего нового и интересного.А по настоящему интерсен самый новый тип двигателя - VCA - voice-coil actuator. По русски - катушка громкоговорителя. :)) То есть катушечный привод автофокуса или говоря нормальным языком - линейный элекромагнитный привод - LEM.Все инженеры помнят принцип работы громокоговорителя? На катушку находящуюся в постоянном магнитном поле подаём переменное электрическое напряжение и на выходе получаем звук. Потому что диффузор громкоговорителя перемещается. И этот принцип решили использовать в приводе автофокуса объектива. Первыми в бой бросились производители линз дя аппаратов системы 4\3. Линзы маленькие ( по сравнению с полнокадровыми или кропнутыми ), лёгкие и затраты энергии на их перемещения меньше. Кстати, такой же принцип фокусировки используется в камерах телефонофотоаппаратов. :))Какие профиты от использования такого привода? А их несколько:
  • отсутствие промежуточных элементов - прямой, непосредственный привод
  • скорость - возможна фокусировка из крайних положений за 0,1 сек.
  • перемещаемые линзы не соприкасаются с элементами конструкции объектива - долговечность и тишина
  • уверенное удержание в фокусе подвижных объектов - из за большой скорости фокусировки.
Понятное дело, что и остальные производители немедленно начали внедрять в свои объективы такие системы, прогресс ведь на месте не стоит? И денег очень хочется. Перейдём к примерам.

Однокатушечный двигатель - Sony 55 mm \ 1,8. Красные стрелки - направляющие, по которым перемещается линзоблок, синяя стрелка - собственно двигатель. Синяя стрелка - постоянный магнит, красная стрелка - пластиковый элемент, перемещающийся по направляющим. Зелёная стрелка - датчик положения.Чуть иная реализация - Sony FE 16-35 mm и Sony FE 16-70. Но не только Sony использует такие приводы. Бессмертный Zeiss в своих объективах Batis пошёл по похожему пути.

Двухкатушечный двигатель - Fuji 22-500 mm. Sony FE 70-200 mm. Sony FE 70-200 / 2,8 Master.

Трёх и более катушечные приводы.Fuji 50-140 mm - три привода. Fuji 90 mm Macro - четыре привода. Какие ещё достоинства таких систем фокусировки? Одним из них является возможность перемщения нескольких групп линз в различных направлениях, что невозможно реализовать в традиционных приводах с использованием геликоидов.А какие надостатки? Нельзя руками довести фокусировку, используя прямой механический привод.Посмотрим, куда дальше пойдёт прогресс...

7pik.com


Смотрите также