Работа комбинированного привода в одном из вариантов его исполнения показанном на фигуре 1 осуществляется следующим образом.

Под действием возникающих импульсов механической силы в частях 4 и 5 подвижная часть комбинированного привода преодолевает силу сжатия пружины и перемещается, при этом сокращается величина рабочего зазора D1. В конце рабочего хода подвижная часть упирается в ограничитель хода 9, при этом между поверхностью ферромагнитного диска 4 и ферромагнитного корпуса 2 остаётся воздушный зазор D4 для предотвращения эффекта "залипания".

После прекращения подачи напряжения на обмотку катушки 1 величина механической силы, которая создается электромагнитной частью привода, начинает уменьшаться и в момент, когда величина этой силы станет меньше силы сжатия пружины 7, подвижная часть привода перемещается в исходное положение под действием силы сжатия пружины 7. При достижении подвижной частью ограничителя хода 10 цикл работы привода завершается.

Работа реверсивного комбинированного електроуправляемого привода в одном из вариантов его выполнения, показанном на Фиг.3 осуществляется следующим образом.

Импульсы напряжений от внешних импульсных источников тока (на рисунке не показаны) подают на обмотки катушек 1 и 3. Как правило, импульс напряжения на обмотку катушки 1 подают несколько раньше, чем на обмотку катушки 3 для компенсации сравнительно медленного нарастания силы в электромагнитной части привода и достижения наибольшей суммарной силы комбинированного привода.

Под действием возникающих импульсов механической силы в дисках 4 и 5 подвижная часть комбинированного привода преодолевает силу инерции и перемещается, при этом сокращается величина рабочего зазора D1. В конце прямого рабочего хода подвижная часть упирается в ограничитель хода 9, при этом между поверхностью ферромагнитного диска 4 и ферромагнитного корпуса 2 остается воздушный зазор D4 для предотвращения эффекта "залипания", прямой рабочий ход завершается. Подвижная часть остается в этом положении пока не будет прекращена подача напряжения на обмотку катушки 1. Затем прекращают подачу напряжения на обмотку катушки 1, и подают импульсы напряжений на обмотки катушек 11 и 14. Под действием возникающих импульсов механической силы в дисках 12 и 13 подвижная часть комбинированного привода преодолевает силу инерции и перемещается в исходное положение. При достижении подвижной частью ограничителя хода 10 цикл работы привода завершается.

Работа реверсивного комбинированного привода в одном из вариантов его исполнения, показанном на фигуре 4, осуществляется аналогично предыдущему варианту привода, но импульсы напряжений в электродинамической части привода подаются на обмотку катушки 3 работающей как при прямом, так и при обратном ходе подвижной части.

Под действием импульса электродвижущей силы   в неферромагнитной части 5 возникает импульс круговых вихревых токов. Эти вихревые токи взаимодействуют с проникающим в неферромагнитную часть 5 магнитным потоком, созданным током в обмотке электрической катушки 3 (закон Ампера), в результате чего возникает импульс механической силы, имеющий ту же длительность, что и импульс тока в обмотке катушки 3, импульс магнитного потока и импульс вихревых токов в объеме материала части 3. Направление этого импульса силы показано на фигуре 1 направлением вектора F1. Таким образом, при подаче импульсов напряжения на обмотки электрических катушек 1 и 3, обе части комбинированного привода создают механические силы, действующие в одном направлении, хотя вклад этих сил в движение подвижной части комбинированного привода на различных фазах движения различен.

В начальный момент времени движение подвижной части происходит в основном под действием импульса механической силы, создаваемого частью привода, работающего по принципу работы электродинамического привода. Короткий и быстро нарастающий импульс механической силы создает значительное ускорение подвижной части комбинированного привода. В это же время в части привода, работающей по принципу электромагнитного привода, вследствие высокой индуктивности катушки 1 и большой величины воздушного зазора D1, механическая сила незначительна и нарастает медленно.

По мере прохождения части воздушного рабочего зазора сила, создаваемая электродинамической частью привода, уменьшается и, после окончания действия короткого импульса силы, прекращается. В это же время в обмотке катушки 1 токи достигают своего максимального значения и по мере сокращения рабочего зазора D1, импульс механической силы, создаваемый электромагнитной частью привода, начинает играть основную роль в движении подвижной части. Кроме того, после прохождения подвижной частью рабочего зазора D1, импульс механической силы, создаваемый электромагнитной частью, используется для удержания подвижной части в поднятом положении. После прекращения подачи напряжения на обмотку катушки 1, величина механической силы, создаваемой электромагнитной частью привода, начинает уменьшаться и, в момент, когда величина этой силы станет равной силе сжатия пружины 7, подвижная часть привода начинает движение в исходное положение под действием силы сжатия пружины 7. При этом время перехода подвижной части в исходное положение определяется её массой и величиной силы предварительного сжатия и жесткостью пружины 7.

Таким образом, преобразование электрической энергии в линейное перемещение подвижной части привода осуществляют путем подачи в неподвижные электрические катушки 1 и 3 импульсов тока от импульсных источников электрической энергии.

Предварительно осуществляют накапливание энергии, преобразуемой в импульс механической силы, с помощью конденсаторов. При включении коммутирующего устройства, в качестве которого использованы транзисторы, конденсаторы разряжают на электрические катушки 1 и 3. Таким образом, осуществляют переход части запасенной в конденсаторах электрической энергии в электромагнитную энергию обмоток электрических катушек 1 и 3. Часть запасенной энергии тратится на нагрев проводников катушек 1 и 3, а также теряется на тепловые потери от создаваемых вихревых токов в корпусных деталях и т.п. Оставшаяся часть электромагнитной энергии создает импульс магнитного потока, замыкающийся в магнитопроводе электромагнитной части комбинированного привода, при этом выполняется притягивание ферромагнитной части якоря к корпусу катушки 1, за счет чего осуществляют необходимое воздействие на перемещаемый объект. Другая часть электромагнитной энергии создает электромагнитное поле вокруг обмотки электрической катушки 3, и тем самым осуществляют частичную передачу индуктивным путем электромагнитной энергии в неферромагнитную часть 5 якоря привода. Проникающий в неферромагнитную часть 5 якоря переменный электромагнитный поток наводит в ней вихревой ток, который, взаимодействуя с магнитным потоком, проникшим в часть 5 якоря, создает импульс механической силы. При этом выполняется отталкивание электропроводящей части 5 от катушки 3, за счет чего осуществляют необходимое воздействие на перемещаемый объект. Части 4, 5 и стержень 6 соединены между собой, в следствие чего создаваемые в них импульсы механической силы складываются.

Таким образом, заявляемое изобретение представляет собой комбинированный электроуправляемый привод, который за счет эффективного сочетания  свойств электромагнитной и электродинамической частей привода, которое достигается при использовании раздельных катушек для электромагнитной и электродинамической частей привода и при размещении рабочих поверхностей ферромагнитной и неферромагнитной электропроводной частей якоря одна вдоль другой, что достигается, например, при использовании однотипных частей комбинированного привода (дисковых, гильзовых, конусных или других), что позволяет обеспечить эффективную совместную работу электромагнитной и электродинамической частей привода на всех участках движения якоря, а это в свою очередь позволяет обеспечить необходимое быстродействие и необходимый уровень КПД комбинированного електроуправляемого привода.

Формула изобретения

1. Комбинированный електроуправляемый привод, в котором электрическая энергия превращается в линейное перемещение подвижной части привода, который содержит по меньшей мере две электрические катушки и по меньшей мере один якорь, который имеет ферромагнитную часть и электропроводную неферромагнитную часть, и взаимодействующий с электрическими катушками при подключении последних к источнику электрической энергии, по меньшей мере один из которых является импульсным источником электрической энергии, при этом внешняя рабочая поверхность ферромагнитной части размещена в области влияния одной катушки, а внешняя рабочая поверхность неферромагнитной части размещена в области влияния другой катушки, и по меньшей мере одна из электрических катушек подключенна к импульсному источнику электрической энергии, который отличается тем, что рабочие поверхности ферромагнитной и неферромагнитной электропроводной части якоря размещенные одна вдоль другой.
2. Привод по п. 1, который отличается тем, что рабочие поверхности ферромагнитной и неферромагнитной электропроводной части якоря выполненные таким образом, что разность углов между ними и осью перемещения подвижной части привода составляет не больше чем 45°.
3. Привод по пп. 1, 2, который отличается тем, что рабочие поверхности ферромагнитной и электропроводной неферромагнитной части якоря являются плоскими и расположенные параллельно одна одной, при этом указанные поверхности якоря ориентированные поперек оси перемещения подвижной части привода.
4. Привод по п. 3, который отличается тем, что ферромагнитная и электропроводная неферромагнитная части якоря выполнены в виде диска.
5. Привод по пп. 1, 2, который отличается тем, что рабочие поверхности ферромагнитной и электропроводной неферромагнитной части якоря являются соосными одна одной и выполненные цилиндрическими, при этом указанные поверхности якоря ориентированные вдоль оси перемещения подвижной части привода.
6. Привод по п. 5, который отличается тем, что ферромагнитная и электропроводная неферромагнитная части якоря выполнены в виде гильзы.
7. Привод по пп. 1, 2, который отличается тем, что рабочие поверхности ферромагнитной и электропроводной неферромагнитной части якоря являются соосными одна одной и выполненные конусными, при этом оси указанных поверхностей якоря ориентированны вдоль оси перемещения подвижной части привода.
8. Привод по п. 7, который отличается тем, что якорь выполнен с внутренней полостью.
9. Привод по пп. 1-8, который отличается тем, что подвижной частью привода является якорь.
10. Привод по пп. 1-9, который отличается тем, что электрические катушки выполненны с возможностью одновременного подключения к импульсным источникам электрической энергии.
11. Привод по пп. 1-9, который отличается тем, что электрические катушки выполненны с возможностью независимого подключения к импульсным источникам электрической энергии, при этом электрическая катушка, в области влияния которой размещенная электропроводная неферромагнитная часть якоря, выполненна с возможностью подключения к импульсному источнику электрической энергии через заданный интервал времени после подключения электрической катушки, в области влияния которой размещенная ферромагнитная часть якоря.
12. Привод по пп. 1-11, который отличается тем, что импульсным источником электрической энергии для катушки, в области влияния которой размещенная ферромагнитная электропроводная часть якоря, является источник постоянного тока, который подключается к обмотке катушки с помощью транзистора.
13. Привод по пп. 1-11, который отличается тем, что импульсным источником электрической энергии для электрических катушек является, по крайней мере один конденсатор электролитического типа, который подключается к обмоткам катушек с помощью транзистора.
14. Привод по п. 13, который отличается тем, что транзистор выполнен с возможностью обеспечения частичного разряда конденсатора в апериодическом режиме разряда.