Динамический громкоговоритель

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в акустических системах, акустических колонках большой мощности и других устройствах радиотехники. Динамический громкоговоритель содержит магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус, три или более кольцевых постоянных магнита с осевой намагниченностью и встречно расположенными одноименными магнитными полюсами, закрепленные соосно с корпусом, две подвижные звуковые катушки, связанные с диффузором, две неподвижные секционированные обмотки возбуждения. Подвижные катушки выполнены в виде одного или нескольких слоев с набором короткозамкнутых витков, изолированных друг от друга. В основу положен принцип работы вариометра. В отличии от прототипа отсутствие выводов питания, связанных с подвижными элементами, повышает надежность громкоговорителя при длительной работе с большими амплитудами колебаний диффузора. При смещении подвижных катушек число короткозамкнутых витков с наведенными токами короткого замыкания остается постоянным, что позволяет достичь больших значений амплитуды колебаний диффузора и мощности акустического излучения.

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в акустических системах большой мощности, акустических колонках и других изделиях.

Известно устройство, содержащее цилиндрический корпус, как минимум, два кольцевых постоянных магнита с осевой намагниченностью и встречно расположенными одноименными магнитными полюсами, внешнюю и внутреннюю кольцевые катушки, размещенные с наружной стороны кольцевых постоянных магнитов и внутри их отверстий, закрепленные соосно на общей дисковой связке, связанной с диффузором (см. патент на полезную модель RU 100692 U1, опубл. 20.12.2010 Бюл. 35) - прототип.

Недостатком прототипа является малая амплитуда колебаний диффузора, ограниченная габаритными размерами кольцевых постоянных магнитов, в частности их высотой, не решен вопрос о возможности наращивания мощности излучения, недостаточная надежность в случае длительной работы громкоговорителя с большой амплитудой колебаний диффузора по причине возможной поломки выводов звуковых катушек, подвергнутых периодическим изгибным деформациям.

Технический результат заключается в устранении выше изложенных недостатков.

Технический результат достигается тем, что динамический громкоговоритель содержит цилиндрический корпус из магнитомягкого железа, три или более кольцевых постоянных магнита с осевой намагниченностью и встречно расположенными одноименными магнитными полюсами, закрепленных с помощью тонкостенного крепежного стакана из непроводящего материала и керна из магнитомягкого железа на торцевой стенке цилиндрического корпуса соосно с ним, два кольцевых концентратора магнитного потока из магнитомягкого железа, первый цилиндрический каркас из немагнитного материала с внешней подвижной катушкой, второй цилиндрический каркас из немагнитного материала с внутренней подвижной катушкой, которые закреплены соосно на общей дисковой связке из немагнитного материала, связанной с центрирующей шайбой и диффузором.

Особенностью является то, что внутри цилиндрического каркаса на его внутренней поверхности размещен третий кольцевой каркас из непроводящего материала с внешней неподвижной обмоткой возбуждения, а на керне, внутри отверстий кольцевых постоянных магнитов, размещен четвертый кольцевой каркас из непроводящего материала с внутренней неподвижной обмоткой возбуждения. Внешняя и внутренняя неподвижные обмотки возбуждения выполнены в виде отдельных кольцевых секций, размещенных напротив зазоров между кольцевыми постоянными магнитами, с выводами, проходящими через отверстия в торцевой стенке цилиндрического корпуса. Внешняя подвижная катушка, закрепленная на первом цилиндрическом каркасе, размещена внутри цилиндрического корпуса в зазоре между внешней стороной кольцевых постоянных магнитов и внутренней поверхностью третьего кольцевого каркаса с секциями внешней неподвижной обмоткой возбуждения, а внутренняя подвижная катушка, закрепленная на втором цилиндрическом каркасе, размещена внутри отверстия кольцевых постоянных магнитов в зазоре между внешней образующей секций внутренней неподвижной обмотки возбуждения и внутренней поверхностью тонкостенного крепежного стакана. Каждая подвижная катушка выполнена в виде одного или ряда слоев с плотно расположенными короткозамкнутыми витками, изолированными друг от друга. При одинаковом направлении намотки всех секций каждой неподвижной обмотки возбуждения соседние секции соединены встречно-последовательно. При смене, от секции к секции, направления намотки на обратное, все секции каждой неподвижной обмотки возбуждения соединены между собой последовательно-согласно. Относительные размеры упомянутых составных элементов находятся в следующих пределах: зазоры, в которых размещены подвижные катушки, должны быть минимальные и обеспечивающие их свободное возвратно-поступательное движение; длина каждой секции неподвижных обмоток возбуждения находится в пределах между величиной зазора между кольцевыми постоянными магнитами и величины, равной сумме величины зазоров и высоты кольцевых постоянных магнитов; длина слоев с набором короткозамкнутых витков обеих подвижных катушек больше величины шага расположения соседних кольцевых постоянных магнитов, умноженный на число секций в каждой подвижной обмотке возбуждения, на величину, разную максимальному значению амплитуды колебаний диффузора.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена конструкция динамического громкоговорителя.

Динамический громкоговоритель содержит цилиндрический корпус 1 из магнитомягкого железа, три или более кольцевых постоянных магнита 2 с осевой намагниченностью и встречно расположенными одноименными магнитными полюсами, закрепленных с помощью тонкостенного крепежного стакана 3 из непроводящего материала и керна 4 из магнитомягкого железа на торцевой стенке 5 цилиндрического корпуса 1 соосно с ним, два кольцевых концентратора 6,7 магнитного потока из магнитомягкого железа, первый цилиндрический каркас 8 из немагнитного материала с внешней подвижной катушкой 9, второй цилиндрический каркас 10 из немагнитного материала с внутренней подвижной катушкой 11, которые закреплены соосно на общей дисковой связке 12 из немагнитного материала, связанной с центрирующей шайбой 13 и диффузором 14. Внутри цилиндрического каркаса 1, на его внутренней поверхности, размещен третий кольцевой каркас 15 из непроводящего материала с внешней неподвижной обмоткой возбуждения, а на керне 4, внутри отверстий кольцевых постоянных магнитов 2, размещен четвертый кольцевой каркас 16 из непроводящего материала с внутренней неподвижной обмоткой возбуждения. Внешняя и внутренняя неподвижные обмотки возбуждения выполнены в виде отдельных кольцевых секций 17, 18 и 19, 20, размещенных напротив зазоров между кольцевыми постоянными магнитами 2, с выводами 21, 22, проходящими через отверстия в торцевой стенке 5 цилиндрического корпуса. Внешняя подвижная катушка 9, закрепленная на первом цилиндрическом каркасе 8, размещена внутри цилиндрического корпуса 1 в зазоре 1 между внешней стороной кольцевых постоянных магнитов 2 и внутренней поверхностью третьего кольцевого каркаса 15 с секциями 17, 18 внешней неподвижной обмоткой возбуждения, а внутренняя подвижная катушка 11, закрепленная на втором цилиндрическом каркасе 10, размещена внутри отверстия кольцевых постоянных магнитов 2 в зазоре 2 между внешней образующей секций 19, 20 внутренней неподвижной обмотки возбуждения и внутренней поверхностью тонкостенного крепежного стакана 3. Каждая подвижная катушка 9, 11 выполнена в виде одного или ряда слоев с плотно расположенными короткозамкнутыми витками, изолированными друг от друга. При одинаковом направлении намотки всех секций 17, 18, 19, 20 каждой неподвижной обмотки возбуждения соседние секции 17 и 18, 19 и 20 соединены встречно-последовательно. При смене, от секции к секции, направления намотки на обратное, все секции 17 и 18, 19 и 20 каждой неподвижной обмотки возбуждения соединены между собой последовательно-согласно. Относительные размеры упомянутых составных элементов находятся в следующих пределах: зазоры 1 и 2, в которых размещены подвижные катушки 9, 11, должны быть минимальные и обеспечивающие их свободное возвратно-поступательное движение; длина L_В каждой секции неподвижных обмоток возбуждения находится в пределах между величиной зазора между кольцевыми постоянными магнитами 2 и величины, равной сумме величины зазоров и высоты h кольцевых постоянных магнитов L_B(+h); длина L_k слоев с набором короткозамкнутых витков обеих подвижных катушек 9.11 больше величины шага L расположения соседних кольцевых постоянных магнитов, умноженной на число секций в каждой подвижной обмотке возбуждения, на величину l, разную максимальному значению амплитуды колебаний диффузора L_k =L*n+1, где n - число секции в каждой неподвижной обмотке возбуждения.

Величина зазора устанавливается распорными втулками 24 из диамагнетика, а величина l допустимого значения амплитуды колебаний диффузора 14 определяется вставкой 25.

В основу электрической схемы предложенной полезной модели динамического громкоговорителя положен принцип работы вариометра. При подаче сигнала на неподвижные обмотки возбуждения в короткозамкнутых витках подвижных катушек 9, 11, расположенных внутри секций 17, 18 и снаружи секций 19, 20 над зазорами между кольцевыми постоянными магнитами 2, будет наводиться ток. Взаимодействие короткозамкнутых витков с током с радиальным магнитным потоком выпучивания в зазорах между одноименными магнитными полюсами вызовет появление силы, действующей на эти витки в соответствии с направлением наведенных токов короткого замыкания. При перемещении подвижных катушек 9, 11 число короткозамкнутых витков с наведенным током в активной зоне взаимодействия с магнитными потоками над зазорами будет оставаться постоянным, что определяет зависимость амплитуды колебаний диффузора 14 только от амплитуды сигнала. Такая конструкция позволяет достичь больших амплитуд колебаний диффузора 14 и большой мощности акустического излучения.

1. Динамический громкоговоритель, содержащий цилиндрический корпус из магнитомягкого железа, три или более кольцевых постоянных магнита с осевой намагниченностью и встречно расположенными одноименными магнитными полюсами, закрепленных с помощью тонкостенного крепежного стакана из непроводящего материала и керна из магнитомягкого железа на торцевой стенке цилиндрического корпуса соосно с ним, два кольцевых концентратора магнитного потока из магнитомягкого железа, первый цилиндрический каркас из немагнитного материала с внешней подвижной катушкой, второй цилиндрический каркас из немагнитного материала с внутренней подвижной катушкой, которые закреплены соосно на общей дисковой связке из немагнитного материала, связанный с центрирующей шайбой и диффузором, отличающийся тем, что внутри цилиндрического каркаса на его внутренней поверхности размещен третий кольцевой каркас из непроводящего материала с внешней неподвижной обмоткой возбуждения, а на керне, внутри отверстий кольцевых постоянных магнитов, размещен четвертый кольцевой каркас из непроводящего материала с внутренней неподвижной обмоткой возбуждения.

2. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что внешняя и внутренняя неподвижные обмотки возбуждения выполнены в виде отдельных кольцевых секций, размещенных напротив зазоров между кольцевыми постоянными магнитами, с выводами, проходящими через отверстия в торцевой стенке цилиндрического корпуса.

3. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что внешняя подвижная катушка, закрепленная на первом цилиндрическом каркасе, размещена внутри цилиндрического корпуса в зазоре между внешней стороной кольцевых постоянных магнитов и внутренней поверхностью третьего кольцевого каркаса с секциями внешней неподвижной обмоткой возбуждения, а внутренняя подвижная катушка, закрепленная на втором цилиндрическом каркасе, размещена внутри отверстия кольцевых постоянных магнитов в зазоре между внешней образующей секций внутренней неподвижной обмотки возбуждения и внутренней поверхностью тонкостенного крепежного стакана.

4. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что каждая подвижная катушка выполнена в виде одного или ряда слоев с плотно расположенными короткозамкнутыми витками, изолированными друг от друга.

5. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что при одинаковом направлении намотки всех секций каждой неподвижной обмотки возбуждения соседние секции соединены встречно-последовательно.

6. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что при смене от секции к секции направления намотки на обратное все секции каждой неподвижной обмотки возбуждения соединены между собой последовательно-согласно.

7. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что относительные размеры упомянутых составных элементов находятся в следующих пределах: зазоры, в которых размещены подвижные катушки, должны быть минимальные и обеспечивающие их свободное возвратно-поступательное движение; длина каждой секции неподвижных обмоток возбуждения находится в пределах между величиной зазора между кольцевыми постоянными магнитами и величины, равной сумме величины зазоров и высоты кольцевых постоянных магнитов; длина слоев с набором короткозамкнутых витков обеих подвижных катушек больше величины шага расположения соседних кольцевых постоянных магнитов, умноженной на число секций в каждой подвижной обмотке возбуждения, на величину, равную максимальному значению амплитуды колебаний диффузора.