Приводное устройство для вибрирующих электроизделий личного пользования, в частности электробритв

Приводное устройство для вибрирующих электроизделий личного пользования, в частности электробритв

Реферат

 

Приводное устройство содержит электродвигатель с постоянными магнитами, который включает в себя статор с обмоткой возбуждения и расположенный в поле статора, установленный с возможностью вращения вокруг оси вращения ротор, по меньшей мере, с одним постоянным магнитом, возвратное устройство для возврата ротора в исходное положение с возможностью колебания ротора вокруг исходного положения, устройство сопряжения для сопряжения ротора с рабочим узлом, причем устройство сопряжения соединено с ротором на расстоянии от оси вращения, регистрирующее устройство для регистрации колебательных движений ротора и блок управления для управления электродвигателем с постоянными магнитами в зависимости от зарегистрированного колебательного движения. При этом предусмотрены средства управления частотой для управления электродвигателем с постоянными магнитами с частотой, примерно соответствующей резонансной частоте ротора. Устройство имеет простую, компактную конструкцию и обеспечивает стабильную эксплуатацию с высоким КПД. 2 с. и 30 з.п.ф-лы, 27 ил.

Настоящая заявка относится к приводному устройству для привода установленного с возможностью вибрирующего движения рабочего узла электроизделий личного пользования, в частности электробритв.

В качестве бытовых приборов с вибрирующим рабочим узлом известны, например, электробритвы, которые срезают волоски бороды с помощью вибрирующего возвратно-поступательно блока срезающих ножей. Вибрирующие электробритвы приводятся в действие обычно вращающимся электродвигателем, например, электродвигателем постоянного тока. Вращательное движение оси электродвигателя преобразуется при этом посредством подходящего эксцентрикового редуктора в линейное колебательное движение.

В противоположность таким решениям редукторов линейное колебательное движение рабочего узла может быть создано также непосредственно за счет непосредственного привода. Благодаря этому отпадает необходимость в эксцентриковом редукторе для преобразования вращательного движения электродвигателя в линейное колебание.

Одну форму квазилинейного непосредственного привода представляет собой, например, так называемый электродвигатель с виброякорем (см., например, DE 3139523 А1). Недостатком таких электродвигателей с виброякорем является то, что они, во-первых, могут эксплуатироваться только с напряжением сети 220 В и потому не пригодны для приборов на батарейках, а, во-вторых, создают очень сильные магнитные поля рассеяния.

Далее для электробритв известен вибропривод, у которого выполняющий вращательные колебания роторный узел соединен посредством тросовой тяги через направляющие ролики с ножевым блоком и приводит его в действие (DE 4117225 А1). Этот работающий от напряжения сети вибропривод имеет, однако, относительно низкий КПД и неудовлетворителен в отношении своей величины и габаритов. Податливость привода ограничивает его эффективность.

В качестве непосредственного привода для электробритв известен далее линейный электродвигатель с постоянными магнитами, у которого над статором с обмоткой возбуждения по типу подвесного моста на листовых пружинах подвешен двигательный узел с постоянными магнитами, который приводит в действие присоединенный блок срезающих ножей (WO 95/26261). Датчик контролирует скорость двигательного узла, в зависимости от которой блок управления изменяет подаваемую к электродвигателю электрическую мощность с возможностью поддержания постоянной амплитуды колебаний двигательного узла. Этот известный непосредственный привод для электробритв сложен, однако, по своей конструкции и некомпактен. Необходимая для высокого КПД точность достигается лишь с большими затратами.

В основе настоящего изобретения лежит поэтому задача создания усовершенствованного приводного устройства описанного рода, который исключал бы недостатки известных приводов. В частности, приводное устройство должно иметь простую конструкцию и обеспечивать стабильную эксплуатацию с высоким КПД.

Согласно изобретению, эта задача решается посредством приводного устройства описанного рода, содержащего электродвигатель с постоянными магнитами, который включает в себя статор с обмоткой возбуждения и расположенный в поле статора, установленный с возможностью вращения вокруг оси вращения ротор, по меньшей мере, с одним постоянным магнитом, возвратное устройство для возврата ротора в исходное положение с возможностью колебания ротора вокруг исходного положения, устройство сопряжения ротора с рабочим узлом, причем устройство сопряжения соединено с ротором на расстоянии от оси вращения, регистрирующее устройство для регистрации колебательного движения ротора и блок управления электродвигателем с постоянными магнитами в зависимости от зарегистрированного колебательного движения, причем предусмотрены средства управления частотой для управления электродвигателем с постоянными магнитами с частотой, приблизительно соответствующей резонансной частоте ротора.

Вращательная опора выполненного в виде ротора двигательного узла с постоянными магнитами обладает преимуществом высокой стабильности и жесткости. В противоположность пружинящей подвеске по типу подвесного моста у линейного электродвигателя ротор у вращательно-вибрирующего электродвигателя не получает колебательного движения. Вращательно-вибрирующий электродвигатель вызывает в электробритве меньший износ режущей сетки и обеспечивает меньшее расстояние между режущей сеткой и ножевыми блоками. Предпочтительно воздушный зазор между ротором и статором может быть очень маленьким, в частности, составлять около 0,5 мм или менее. За счет вращательной опоры не возникает опасности соприкосновения между ротором и статором. Это вызывает высокий КПД.

Рабочий узел соединен не с осью вращения ротора, а за счет устройства сопряжения эксцентрично соединен непосредственно с телом ротора. Это вызывает оптимальное передаточное отношение рычага и высокую жесткость. В частности, при вибрациях с частотой, гораздо превышающей частоту сети, жесткая и непосредственная передача вращательного движения ротора на рабочий узел имеет высокую эффективность, она и обеспечивает только такие высокочастотные вибрации.

Блок управления, с которым через соединенное с ним регистрирующее устройство возникает обратная связь колебательного движения ротора, управляет обмоткой возбуждения статора таким образом, что ротор колеблется с частотой, приблизительно соответствующей резонансной частоте системы из ротора и возвратного устройства. Работа в резонансе вызывает очень высокий КПД. За счет блока управления можно в противоположность громоздким, работающим от сети приборам с небольшим КПД достичь очень высоких рабочих частот в диапазоне 10⁴ мин^-1, благодаря чему продолжительность бритья может быть сокращена. В сочетании с жесткой связью рабочего узла можно очень быстро, в частности, от одного полупериода колебания до следующего, выровнять возникающие при бритье толчки нагрузки. За счет этого повышаются качество и скорость бритья. Из-за высокого КПД привод может быть выполнен небольших размеров. В сочетании с выполнением двигательного узла в качестве ротора конструкция может быть очень компактной.

Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения, ротор имеет различные отрезки из различных материалов. В частности, ротор может иметь внутренний сердечник из магнитомягкого материала с высокой магнитной проницаемостью и полюса из постоянномагнитного материала. Наоборот, ротор может иметь также внутренний сердечник из постоянномагнитного материала и полюса из магнитомягкого материала с высокой магнитной проницаемостью. Благодаря меньшим потерям на рассеяние полюсов из постоянных магнитов поле в воздушном зазоре и, тем самым, выходная мощность и КПД привода выше, чем у второго устройства. Затем индуктивность двигателя со стороны клемм обмотки возбуждения меньше. За счет этого ток может возрастать быстрее, что также повышает выходную мощность. Предпочтительным образом ротор выполнен таким образом, что индуктивность не зависит от положения ротора. Это облегчает электронное управление электродвигателем. Далее предпочтительным образом ось ротора выполнена в магнитомягком материале, а не в относительно трудно обрабатываемом магнитном материале. Это существенно облегчает изготовление.

Ротор может также полностью состоять из постоянномагнитного материала. Предпочтительным образом при этом ось вращения выполнена не из постоянномагнитного материала. Выполнение полностью из постоянномагнитного материала особенно предпочтительно в отношении КПД. Названное выше выполнение имеет, однако, недостатки в отношении изготовления и обработки.

Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения, возвратное устройство соединено с ротором на расстоянии от его оси вращения. Возвратное устройство не воздействует, следовательно, на ось вращения ротора. За счет воздействия на ротор одним плечом рычага достигается точное колебание ротора. Возвратное устройство может воздействовать, в принципе, также на рабочий узел. Преимущественно возвратное усилие передается на ротор через устройство сопряжения, соединяющее рабочий узел с ротором. Возвратное устройство взаимодействует, следовательно, с устройством сопряжения.

Возврат ротора из отклоненных положений в его исходное положение может осуществляться различным образом. Например, за счет магнитных полей может быть создано пружинообразное возвратное усилие, например, в качестве магнитного возвратного устройства на роторе могут быть размещены возвратные магниты. Магнитные возвратные усилия могут также использоваться в комбинации с другими возвратными устройствами. Преимущественно, однако, возврат ротора вызывается механическим пружинящим устройством. При этом могут применяться листовые пружины или винтовые пружины. Предпочтительно возвратное устройство содержит возвратную пружину с крепежным участком для закрепления на роторе и окружающим крепежный участок спиральным участком. Этим достигается особенно компактное и экономящее место расположение возвратного устройства. Преимущественно возвратное устройство расположено на торце электродвигателя, в частности, крепежный участок может быть соединен с ротором на его торце.

Для того чтобы возвратным устройством было заполнено мало конструктивного пространства, возвратная пружина выполнена преимущественно плоской. Крепежный участок и окружающий его спиральный участок проходят в одной плоскости. Толщина возвратной пружины определяется толщиной материала.

Особенно оптимальное выполнение возвратной пружины обеспечивается за счет того, что крепежный участок выполнен, в основном, Z-образным с парой противоположных, в основном, параллельных друг другу участков зацепления, а спиральный участок имеет пару спиральных плечей, которые расходятся спиралеобразно наружу от участков зацепления. Участки зацепления выполнены с возможностью пружинящего сгибания таким образом, что расстояние между участками зацепления может изменяться. Возвратная пружина выполнена, следовательно, с возможностью сжатия с помощью участков зацепления. Тело возвратной пружины, состоящей преимущественно из пружинной стали, может быть выполнено в сечении различным, преимущественно прямоугольным.

Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения, ротор расположен стоя, т.е. обращен своим торцом к рабочему узлу. Устройство сопряжения расположено на торце электродвигателя. Этим достигается очень компактная конструкция. Рабочий узел может быть расположен очень близко к ротору так, что ему не мешает статор. Свобода при конструировании статора остается неограниченной.

Согласно другому предпочтительному варианту выполнения изобретения, ротор может быть также расположен лежа, т.е. периферийная сторона ротора обращена к рабочему узлу. Устройство сопряжения расположено преимущественно на периферийной стороне ротора. Это расположение имеет преимущество в отношении опоры ротора. Торец ротора не требует доступа для устройства сопряжения, при конструировании опоры оси вращения имеется поэтому больше степеней свободы.

В усовершенствовании изобретения устройство сопряжения выполнено в направлении движения рабочего узла неподатливым, а перпендикулярно направлению движения рабочего узла - с люфтом. Перпендикулярно направлению движения рабочего узла устройство сопряжения является, следовательно, податливым, тогда как в направлении движения - жестким. Движение привода ротора передается на рабочий узел непосредственно, без задержки и точно. Податливость перпендикулярно направлению движения обеспечивает компенсацию соответствующей составляющей движения ротора, возникающей в результате его вращательного движения.

Для достижения простой конструкции цепи сопряжения с высокой жесткостью устройство сопряжения выполнено преимущественно только из двух частей. Первый элемент сопряжения, жестко соединенный с ротором, и второй элемент сопряжения, жестко соединенный с рабочим узлом, находятся непосредственно в зацеплении между собой, причем оба элемента сопряжения преимущественно жесткие. Выполнение устройства сопряжения только с двумя жесткими элементами вызывает непосредственную передачу движения привода без задержки и обеспечивает высокие частоты вибраций. Податливость, существующая у известных устройств сопряжения с тросовыми тягами, исключена.

Особенно простое и жесткое выполнение достигается за счет того, что один элемент сопряжения представляет собой штифт, а другой элемент сопряжения - выемку, в частности, продольный паз. Расположение обоих элементов сопряжения можно, в принципе, менять местами. Преимущественно, однако, штифт предусмотрен на роторе, а выемка - на рабочем узле. Это облегчает монтаж возвратного устройства, поскольку оно может быть размещено за счет этого независимо от рабочего узла, и, кроме того, манипулирование рабочим узлом при очистке и т.п. При расположении устройства сопряжения на торце ротора штифт проходит преимущественно параллельно оси вращения ротора. При расположении на периферийной стороне ротора штифт проходит преимущественно перпендикулярно оси вращения ротора.

В усовершенствовании изобретения предусмотрена пара устройств сопряжения, которые соответствуют различным рабочим узлам и расположены на противоположных сторонах оси вращения ротора таким образом, что рабочие узлы приводятся в действие навстречу друг другу. Встречное движение рабочих узлов вызывает уменьшение вибраций, например, на частях корпуса, а инерции рабочих узлов взаимно компенсируются. В частности, в сочетании со стоячим расположением ротора расположение устройств сопряжения на противоположных сторонах оси вращения ротора является предпочтительным. Соответствующие элементы сопряжения жестко соединены с ротором. Устройства сопряжения жестко соединены между собой посредством ротора. Рабочие узлы вибрируют точно навстречу друг другу. Даже при разных нагрузках на рабочие узлы они вибрируют с одинаковой частотой. Это облегчает управление электродвигателем.

Согласно другому предпочтительному варианту выполнения изобретения, могут быть предусмотрены несколько роторов, соответствующих каждый одному рабочему узлу. Каждый рабочий узел приводится в действие, следовательно, собственным ротором. Каждый ротор может быть при этом оптимально согласован с соответствующим рабочим узлом. Преимущественно роторы имеют общую ось вращения. Это упрощает конструкцию приводного устройства. Роторы могут быть выполнены, в принципе, равнополюсными и колебаться равнофазно. Преимущественно, однако, роторы содержат разные направления намагничивания таким образом, что они колеблются навстречу друг другу. Это вызывает в высокой степени уменьшение вибраций. Не только инерции рабочих узлов, но и инерции роторов взаимно компенсируются.

Колебательное движение ротора может регистрироваться различными величинами движения. Для управления подводимой к электродвигателю энергией можно регистрировать, например, отклонение ротора или действующее на ротор возвратное усилие возвратного устройства и создать обратную связь с блоком управления. Преимущественно для управления электродвигателем регистрируют скорость вращения ротора в качестве характеризующей колебание ротора величины движения и выполняют обратную связь с блоком управления.

Колебательное движение можно, в принципе, регистрировать различными датчиками, например, датчиками Холла или оптическими датчиками.

Предпочтительное выполнение изобретения состоит в том, что регистрирующее устройство содержит сенсорное устройство для регистрации потока рассеяния, идущего от постоянного магнита ротора. Регистрация колебательного движения ротора происходит, следовательно, свободно от вспомогательных магнитов. Движение ротора регистрируют с помощью магнитного потока, идущего непосредственно от постоянного магнита ротора. Постоянные магниты образуют часть регистрирующего устройства.

Преимущественно регистрирующее устройство интегрировано в статор, в частности, оно расположено на полюсном башмаке статора. При этом сенсорная катушка может быть просто намотана на зуб полюсного башмака статора. Интегрированное расположение сенсорного устройства в статоре обладает тем преимуществом, что может быть достигнута экономящая место плотная конструкция приводного устройства.

Для повышения точности регистрации колебательного движения ротора регистрирующее устройство содержит компенсирующее устройство для компенсации ошибочной доли в сигнале сенсорного устройства. Дополнительно к потоку постоянных магнитов пропорциональный току электродвигателя магнитный поток обмотки возбуждения может индуктировать в сенсорном устройстве напряжение, основная волна которого также содержится в выходном сигнале сенсорного устройства. Преимущественно компенсирующее устройство содержит токовый датчик для регистрации тока электродвигателя и блок вычитания для вычитания сигнала токового датчика, пропорционального току электродвигателя, из сигнала сенсорного устройства. Регистрирующее устройство вырабатывает, следовательно, независимо от рабочего состояния электродвигателя выходной сигнал, являющийся мерой скорости ротора. Электродвигателем можно соответственно этому управлять с возможностью его работы при разных нагрузках с постоянной скоростью срезающих ножей при его резонансной частоте.

Регистрация колебательного движения ротора может происходить также косвенно. Согласно варианту выполнения изобретения, приводное устройство свободно от датчика колебательного движения. К блоку управления возвращается пропорциональный току электродвигателя сигнал. Движение ротора с постоянными магнитами оказывает за счет индуктированного в катушке статора напряжения непосредственное воздействие на ток электродвигателя. Ток электродвигателя может быть детектирован подходящим токовым датчиком, и вместо сигнала датчика движения для управления электродвигателем создают обратную связь этого сигнала с блоком управления. С использованием второго сигнала, являющегося мерой амплитуды основной волны напряжения на зажимах, приводящего в действие электродвигатель, можно вместе с сигналом тока электродвигателя сделать заключение об индуктированном в электродвигателе напряжении. Это напряжение пропорционально скорости вращения ротора, так что таким образом обеспечивается регулирование этой величины при разных нагрузках.

Для того чтобы вызвать нужное колебание ротора, блок управления посредством регулирующего устройства регулирует подводимую к электродвигателю электрическую энергию в зависимости от колебательного движения ротора. Регулирующее устройство содержит детектор пиковых значений для регистрации пикового значения сигнала регистрирующего устройства и регулирует подводимую к электродвигателю энергию в зависимости от зарегистрированного пикового значения. Уменьшение сигналов колебательного движения до определенного значения упрощает управление обмоткой возбуждения без заметного снижения точности. При этом детектированное пиковое значение можно сравнить с заданным значением и регулировать подводимую к электродвигателю энергию в зависимости от разности.

Для оказания влияния на колебательное движение ротора можно изменить подвод энергии к электродвигателю различным образом. Преимущественно блок управления содержит генератор сигналов для управления электродвигателем биполярными импульсами напряжения, причем предусмотрено модулирующее устройство для модулирования импульсов напряжения в зависимости от колебательного движения ротора. Согласно первому выполнению изобретения, можно оказать влияние на амплитуду колебаний ротора за счет модуляции биполярных импульсов, т.е. так называемой фазово-импульсной модуляции. Посредством управляемого регулирующим устройством фазовращателя можно осуществить сдвиг биполярных импульсов напряжения относительно колебательного цикла ротора. Согласно другому выполнению изобретения, можно управлять подводимой к приводу электрической мощностью посредством амплитудно-импульсной модуляции. При этом изменяют амплитуду импульсов напряжения и управляют за счет этого количеством электрической энергии импульса напряжения. В частности, можно далее модулировать выходной сигнал генератора сигналов с возможностью воздействия регулятором на биполярные импульсы для управления электродвигателем по их ширине. Следовательно, при так называемой широтно-импульсной модуляции изменяют длительность импульсов напряжения и вызывают, тем самым, варьирование подводимой к электродвигателю мощности. В принципе, можно комбинировать между собой разные формы модуляции. Применение какой-либо отдельной формы модуляции упрощает, однако, управляющую электронику и позволяет достичь достаточной точности.

Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения, генератор сигналов выполнен с возможностью вырабатывания импульсов напряжения в постоянном фазовом отношении с колебательным движением ротора. Если для управления подводимым количеством энергии осуществляют широтно-импульсную модуляцию, то в противоположность обычной для подобных целей применения широтно-импульсной модуляции импульсы напряжения вырабатывают не в установленный начальный момент времени, а изменяют только конец импульсов напряжения, а приводные импульсы расширяют или сужают симметрично в обе стороны. Следовательно, даже при измененном коэффициенте заполнения импульсов при широтно-импульсной модуляции достигается жесткая фазовая связь между имеющим обратную связь сигналом датчика, характеризующим колебательное движение ротора, и основной волной подвергнутых широтно-импульсной модуляции приводных импульсов. За счет этого может быть достигнут особенно высокий КПД. Электродвигатель с постоянными магнитами эксплуатируют, следовательно, точно в резонанс.

Преимущественно с помощью регулирующего устройства вырабатывают, по меньшей мере, один варьируемый уровень постоянного напряжения, который посредством подходящих компараторов сравнивают с треугольным сигналом, выработанным генератором сигналов синхронно с колебанием ротора, причем ширину импульсов напряжения устанавливают в соответствии с точками пересечения треугольного сигнала с уровнем постоянного напряжения.

Управление электродвигателем биполярными импульсами напряжения может происходить, в принципе, различным образом. Согласно одному выполнению изобретения, средства управления частотой содержат осциллятор для управления ротором с заданной частотой. Эта заданная частота преимущественно соответствует приблизительно резонансной частоте ротора в сочетании с возвратным устройством.

Для достижения особенно высокого КПД и эксплуатации в резонанс даже при изменениях резонансной частоты, согласно другой форме выполнения, средства управления частотой содержат автоколебательную петлю обратной связи. Она может содержать, в частности, фазовращатель для сигнала регистрирующего устройства, генератор сигналов для установления временной последовательности биполярных импульсов напряжения, силовой каскад для управления электродвигателем и регулирующее устройство для регулирования подводимой к электродвигателю электрической энергии. Управление электродвигателем в автоколебательной петле обладает тем преимуществом, что управляющая частота всегда поддерживается точно на резонансе, т.е. независимо от сдвига резонансной частоты, например, за счет нагрузки привода зависимым от скорости усилием. Прорывы амплитуды напряжения из-за выхода из строя управления исключены.

В частности, у электробритв важным аспектом является достижение компактного расположения приводного устройства. Бритвы должны быть, в целом, небольшими и удобными в обращении, тогда как, с другой стороны, требуется достаточно места для энергонакопителя, например, аккумулятора. Предпочтительно выполненные электробритвы содержат поворотную относительно корпуса головку, несущую, по меньшей мере, один ножевой узел, приводимый в действие приводным устройством. Посредством поворотной головки можно достичь оптимального приспосабливания ножевого узла к выбриваемому контуру лица. Согласно другому аспекту изобретения, у электробритвы названного рода приводное устройство интегрировано в поворотную головку.

Приводное устройство установлено, следовательно, с возможностью поворота вместе с поворотной головкой относительно корпуса бритвы. Особое преимущество этого расположения состоит в обеспечении большей подвижности поворотной головки. Сопряжение приводного устройства, по меньшей мере, с одним ножевым узлом необязательно должно иметь степень свободы или подвижность, поскольку относительного движения между поворотным вместе с поворотной головкой ножевым узлом и приводным устройством не требуется. Приводное устройство колеблется вместе с поворотной головкой.

Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения, приводное устройство расположено с осью вращения ротора вертикально, в частности, ось поворота головки может вертикально пересекаться осью вращения ротора. В исходном положении поворотной головки, т.е. в положении, не откинутом к корпусу бритвы, ось вращения ротора может проходить параллельно продольной оси корпуса бритвы. Предпочтительным образом несколько параллельных ножевых узлов могут приводиться в действие встречно одним ротором и могут быть жестко связаны между собой.

Особенно низковибрационное выполнение может быть обеспечено за счет того, что ось вращения ротора расположена горизонтально.

Настоящее изобретение более подробно поясняется ниже с помощью примеров выполнения и соответствующих чертежей, на которых изображают: - фиг.1 - схематично вибрирующий однофазный бесщеточный электродвигатель постоянного тока приводного устройства на виде сверху согласно первому выполнению изобретения; - фиг.2 - схематично электродвигатель по фиг.1 на виде сбоку; - фиг.3 - схематично вибрирующий однофазный бесщеточный электродвигатель постоянного тока приводного устройства на виде сверху аналогично фиг.1 согласно другому выполнению изобретения; - фиг.4 - схематично электродвигатель по фиг.3 на виде сбоку; - фиг. 5 - схематичный вид сверху на электродвигатель по фиг.3, показывающий сопряжение среднего режущего узла через качающийся мостик; - фиг.6 - схематично качающийся мостик из фиг.5 на виде сбоку; - фиг.7 - схематично вибрирующий однофазный бесщеточный электродвигатель постоянного тока согласно другой форме выполнения с лежачим расположением ротора на виде сбоку в направлении оси вращения ротора; - фиг.8 - схематично электродвигатель из фиг.7 в среднем разрезе, содержащем ось вращения ротора; - фиг. 9 - вид сбоку электробритвы с приводным устройством, интегрированным в поворотную головку электробритвы, согласно одному выполнению изобретения, в частичном разрезе по линии В-В на фиг.11; - фиг. 10 - увеличенный фрагмент обозначенной на фиг.9 буквой Х зоны поворотной головки, показывающей приводное устройство в разрезе; - фиг.11 - вид сбоку поворотной головки из фиг.9; - фиг.12 - вид сбоку поворотной головки с интегрированным в нее приводным устройством согласно выполнению по фиг.9-11; - фиг. 13 - вид сбоку поворотной головки в разрезе по линии А-А из фиг. 12; - фиг.14 - вид сверху на поворотную головку в выполнении по фиг.9-13; - фиг.15 - вид сбоку электродвигателя с постоянными магнитами приводного устройства в выполнении по фиг.9-14; - фиг.16 - разрез электродвигателя по линии А-А на фиг.15; - фиг. 17 - вид сверху на электродвигатель из фиг.15, показывающий возвратную пружину; - фиг.18 - в неразрезанном виде электродвигатель в перспективе аналогично фиг.16; - фиг.19 - продольный разрез электродвигателя по линии В-В на фиг.18; - фиг. 20 - вид сверху на возвратную пружину из фиг.17 в увеличенном виде; - фиг.21 - диаграмму, показывающую временную характеристику (а) скорости вращения и отклонения ротора, (b) приводных импульсов и тока электродвигателя, (с) выходного сигнала сенсорного устройства колебаний, (d) выходного сигнала токового датчика и (е) соответствующего скорости вращения полезного сигнала сенсорного устройства колебаний, очищенного от влияния напряжения, индуктированного током электродвигателя; - фиг. 22 - диаграмму, показывающую временную характеристику режима работы электродвигателя, в частности, отклонение ротора, скорость ротора и приводные импульсы; - фиг.23 - блок-схему блока управления электродвигателем выборочно с постоянной частотой или в автоколебательной петле с возвратом синхронного с колебанием ротора сигнала датчика; - фиг.24 - блок-схему блока управления электродвигателем с широтно-импульсной модуляцией приводных импульсов в автоколебательной петле; - фиг. 25 - диаграмму, показывающую временную характеристику полезного сигнала датчика по фиг.21(е) и его обработку, причем полезный сигнал датчика велик по отношению к паразитным составляющим; - фиг. 26 - диаграмму аналогично фиг.25, причем полезный сигнал датчика относительно мал по отношению к паразитным составляющим, а обработка показана с гистерезисом или без него; - фиг.27 - диаграмму, поясняющую временную характеристику генерирования подвергнутых широтно-импульсной модуляции приводных импульсов.

Электродвигатель 1 с постоянными магнитами выполненного, согласно изобретению, приводного устройства согласно фиг.1 и 2 содержит статор 2 с обмоткой 3 возбуждения и в качестве двигательного элемента ротор 4, расположенный в поле статора 2.

Статор 2 содержит ярмо с двумя согнутыми приблизительно в форме полукруга полюсными башмаками 5, ограничивающими между собой пространство в форме кругового цилиндра. Полюсные башмаки 5 выполнены из дугообразных железных пластин, проходящих перпендикулярно продольной оси ограниченного полюсными башмаками 5 внутреннего пространства. Железные пластины позиционированы по отношению друг к другу посредством центрирующих штифтов 6. Оба полюсных башмака соединены между собой на нижней стороне магнитопроводом 7, выполненным преимущественно также из железных пластин. Вокруг магнитопровода 7 намотана обмотка 3 возбуждения (фиг.2). Статор 2 может быть выполнен также вместо железных пластин из другого магнитомягкого материала с высокой магнитной проницаемостью.

Ротор 4 расположен в промежутке между обеими половинами статора 2 и простирается своей осью 8 вращения вдоль продольной оси цилиндрического промежутка. Ось 8 вращения ротора установлена на нижней и верхней сторонах полюсных башмаков 5 с возможностью вращения посредством подшипников. Для этого на нижней и верхней сторонах полюсных башмаков 5 предусмотрен подходящий подшипниковый щит 9. Ротор 4 может быть установлен на опорах также одной стороной, однако преимущественно он опирается обеими сторонами, поскольку такая опора вызывает более высокую жесткость и обеспечивает меньший зазор между ротором и полюсными башмаками.

Ротор 4 содержит сердечник из магнитомягкого материала, в частности, из железа, в котором расположена ось 8 вращения. Сердечник 10 может иметь различную форму, преимущественно он имеет в сечении форму кругового цилиндра. По окружности сердечника 10 ротора 4 диаметрально противоположно расположены два чашеобразных постоянных магнита 11. Постоянные магниты 11 могут простираться каждый вокруг сердечника 10 в секторе под углом до 180^o. В частности, постоянные магниты 11 могут простираться каждый секторообразно вокруг сердечника 10 под углом 40-100^o, в частности, около 70^o. Постоянные магниты могут быть намагничены радиально или диаметрально. Оси намагничивания указывают у обоих постоянных магнитов 11 в одном направлении, на фиг.1, следовательно, или вверх или вниз. Постоянные магниты 11 расположены на сердечнике 10 таким образом, что они в исходном положении ротора лежат точно против промежутков между обоими полюсными башмаками 5 (фиг.1).

В качестве устройства 12 сопряжения для передачи приводного движения ротора 4 на ножевые узлы электробритвы (на фиг.1 и 2 не показаны) ротор 4 несет на своем верхнем торце два выступающих поводковых штифта 13, которые соединяются с ножевыми узлами и приводят их в действие. Устройство 12 сопряжения расположено, следовательно, на верхнем торце ротора 4. Поводковые штифты 13 удалены от оси 8 вращения ротора и расположены преимущественно приблизительно на наружной периферии ротора, с тем, чтобы обеспечить оптимальные передаточные отношения рычага. Как видно из фиг.1, поводковые штифты 13 расположены, в частности, между сердечником 10 и постоянными магнитами 11 ротора 4. Это может быть использовано в качестве монтажного или позиционирующего приспособления для постоянных магнитов 11.

Во время работы ротор 4 совершает небольшие угловые вибрации, что более подробно поясняется ниже. Максимальные угловые амплитуды лежат преимущественно в диапазоне от 5 до 20, в частности, составляют приблизительно порядка 12. Небольшие углы вращения вызывают вращательное колебание поводковых штифтов в направлении движения блоков срезающих ножей, на фиг.1 слева направо и наоборот. Связанные с вращательным колебанием боковые движения поперек направления движения режущих узлов, на фиг.1, следовательно, вверх и вниз, очень малы и составляют максимум около 0,1 мм. Эти небольшие боковые движения могут быть компенсированы за счет соответствующей податливости устройства сопряжения поперек собственно направления движения, в частности, соответствующие выемки в ножевых узлах, с которыми в зацеплении находятся поводковые штифты 13, могут быть выполнены в виде продольных пазов. За счет расположения поводковых штифтов 13 на противоположных сторонах оси 8 вращения небольшие вращательные колебания ротора 4 преобразуются во встречное вращательное возвратно-поступательное движение сопряженных с поводковыми штифтами 13 ножевых узлов электробритвы. Встречное движение уменьшает колебания корпуса и шумообразование. Кроме того, ножевые узлы жестко связаны между собой посредством ротора 4. Они колеблются точно встречно с одинаковой частотой.

Для достижения как можно более высокой амплитуды колебаний ножевых узлов и как можно более высокого КПД привода предпочтительно снабдить ротор 4 пружинообразным возвратным усилием вокруг показанного на фиг.1 исходного положения и выбрать частоту возбуждения, равную резонансной частоте связанной электромеханической системы пружина - масса, что более подробно поясняется ниже. В качестве возвратного устройства 14 у выполнения на фиг.1 и 2 предусмотрены четыре спиральные пружины 15, которые возвращают ротор 4 в исходное положение после отклонений из него. Возвратные пружины 15 прочно сочленены, при этом каждая одним концом с возвратным упором 16, например, участком корпуса бритвы, а соответственно другим концом связ