Динамический громкоговоритель

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в акустических системах, гидроакустических аппаратах большой мощности. Динамический громкоговоритель содержит магнитную систему, как минимум, с двумя кольцевидными постоянными магнитами с осевой намагниченностью и встречно расположенными одноименными магнитными полюсами, двумя неподвижными кольцевыми обмотками возбуждения и двумя подвижными кольцевыми катушками. Подвижные кольцевые катушки выполнены в виде одного или нескольких слоев с набором короткозамкнутых витков. Одна неподвижная обмотка возбуждения размещена внутри корпуса, против зазора между кольцевыми постоянными магнитами с внешней стороны кольцевых постоянных магнитов, другая - внутри отверстия постоянных кольцевых магнитов, а подвижные кольцевые катушки размещены в зазорах между неподвижными кольцевыми обмотками возбуждения и кольцевыми постоянными магнитами снаружи и внутри их отверстий. Отсутствие, в отличии от прототипа, сигнальных выводов, связанных с подвижным диффузором, исключает выход из строя громкоговорителя за счет возможной их поломки при длительной работе с большими амплитудами колебаний.

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в акустических системах инфранизких частот большой мощности, а так же в гидротехнических аппаратах и других изделиях.

Известно устройство, содержащее магнитную систему из кольцевых постоянных магнитов с осевой намагниченностью, размещенных внутри цилиндрического корпуса из магнитомягкого железа и сосно с ним, две подвижных кольцевых катушки, размещенные внутри отверстия кольцевых постоянных магнитов и по внешней огибающей кольцевых постоянных магнитов, выводы которых закреплены на стенках диффузора (см. патент на полезную модель RU 100692 U1, опубл. 20.12.2010 Бюл. 35) - прототип.

Недостатком прототипа является низкая надежность при длительной эксплуатации с большой амплитудой колебаний диффузора за счет возможной поломки выводов кольцевых катушек, закрепленных на стенке колеблющегося диффузора, от усталости при изгибных деформациях и вибраций, а так же ограниченность возможностей достижения большого хода диффузора.

Технический результат заключается в устранении выше перечисленных недостатков.

Технический результат достигается тем, что динамический громкоговоритель, содержит магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус из магнитомягкого железа, дисковый магнитопровод, в виде торцевой стенки цилиндрического корпуса, из магнитомягкого железа, как минимум, два кольцевых постоянных магнита с осевой намагниченностью и встречно расположенными одноименными магнитными полюсами, закрепленных с помощью тонкостенного крепежного стакана из непроводящего материала внутри цилиндрического корпуса и соосно с ним на торцевой стенке, керн из магнитомягкого железа, первый каркас с внешней подвижной кольцевой катушкой и второй каркас с внутренней подвижной кольцевой катушкой, которые закреплены соосно на общей дисковой связке из немагнитного материала, связанной с центрирующей шайбой и диффузором.

Особенностью является то, что внутри цилиндрического корпуса над зазором между кольцевыми постоянными магнитами с их внешней стороны, размещена внешняя неподвижная кольцевая обмотка возбуждения в каркасе из непроводящего материала, а внутри отверстия, на керне, размещена внутренняя неподвижная кольцевая обмотка возбуждения в каркасе из непроводящего материала, с выводами обеих неподвижных кольцевых обмоток возбуждения через отверстия в торцевой стенке цилиндрического корпуса. Первый каркас с внешней подвижной кольцевой катушкой размещен в зазоре между внешней огибающей кольцевых постоянных магнитов и внутренней поверхностью каркаса внешней неподвижной кольцевой обмотки возбуждения, а второй каркас с внутренней подвижной кольцевой катушкой размещен в отверстии кольцевых постоянных магнитов в зазоре между внутренней поверхностного тонкостенного крепежного стакана из непроводящего материала и внешней огибающей каркаса внутренний неподвижной кольцевой обмотки возбуждения, причем обе подвижные кольцевые катушки содержат по одному или несколько слоев с короткозамкнутыми витками, изолированными друг от друга. Относительные размеры упомянутых составных элементов находятся в следующих пределах: длина внешней и внутренней неподвижных кольцевых обмоток возбуждения равна величине зазора между одноименными магнитными полюсами кольцевых постоянных магнитов, а длина набора каждого слоя короткозамкнутых витков обеих подвижных кольцевых катушек больше величины зазора между одноименными магнитными полюсами кольцевых постоянных магнитов не менее, чем на удвоенное значение амплитуды колебаний диффузора.

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

Динамический громкоговоритель содержит магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус 1 из магнитомягкого железа, дисковый магнитопровод в виде торцевой стенки 2 цилиндрического корпуса 1 из магнитомягкого железа, как минимум, два кольцевых постоянных магнита 3 с осевой намагниченностью и встречно расположенными одноименными магнитными полюсами, закрепленных с помощью тонкостенного крепежного стакана 4 из непроводящего материала внутри цилиндрического корпуса 1 и соосно с ним на торцевой стенке 2, керн 5 из магнитомягкого железа, первый каркас 6 с внешней подвижной кольцевой катушкой 7 и второй каркас 8 с внутренней подвижной кольцевой катушкой 9, которые закреплены соосно на общей дисковой связке 10 из немагнитного материала, связанной с центрирующей шайбой 11 и диффузором 12. Внутри цилиндрического корпуса 1 над зазором между кольцевыми постоянными магнитами 3 с их внешней стороны размещена внешняя неподвижная кольцевая обмотка возбуждения 13 в каркасе 14 из непроводящего материала, а внутри отверстия, на керне 5, размещена внутренняя неподвижная кольцевая обмотка возбуждения 15 в каркасе 16 из непроводящего материала с выводами 17, 18 обеих неподвижных кольцевых обмоток возбуждения через отверстия в торцевой стенке 2 цилиндрического корпуса 1. Первый каркас 6, с внешней подвижной кольцевой катушкой 7, размещен в зазоре 1 между внешней огибающей кольцевых постоянных магнитов 3 и внутренней поверхностного каркаса 14 внешней неподвижной кольцевой обмотки возбуждения, а второй каркас 8, с внутренней подвижной кольцевой катушкой 9, размещен в отверстии кольцевых постоянных магнитов 3 в зазоре 2 между внутренней поверхностного тонкостенного крепежного стакана 4 из непроводящего материала и внешней огибающей каркаса 16 внутренний неподвижной кольцевой обмотки возбуждения 15, причем обе подвижные кольцевые катушки 7, 9 содержат по одному или несколько слоев с короткозамкнутыми витками, изолированными друг от друга. Относительные размеры упомянутых составных элементов находятся в следующих пределах: длина L_В внешней и внутренней неподвижных кольцевых обмоток возбуждения равна величине зазора между одноименными магнитными полюсами кольцевых постоянных магнитов 3, а длина L_k набора каждого слоя короткозамкнутых витков обоих подвижных кольцевых катушек 7, 9 больше величины зазора между одноименными магнитными полюсами кольцевых постоянных магнитов 3 не менее, чем на удвоенное значение 1 амплитуды колебаний диффузора.

Величину зазора между одноименными магнитными полюсами кольцевых постоянных магнитов 3 устанавливается распорной втулкой 19 из непроводящего материала, а величина 1 амплитуды колебаний диффузора 12 устанавливается опорной втулкой 20 из диамагнетика. Величина зазоров 1, 2 должна быть минимальной и обеспечивающей свободное возвратно-поступательное перемещение подвижных кольцевых катушек 7, 9.

В основу работы электрической схемы предложенной полезной модели динамического громкоговорителя положен принцип работы вариометра. При подаче электрического сигнала на выводы 17, 18 неподвижных кольцевых обмоток возбуждения 13, 15 в короткозамкнутых витках подвижных кольцевых катушек 7, 9 будет наводиться ток, взаимодействие которого с магнитным потоком, который выпучивается над зазором между одноименными магнитными полюсами с наружной стороны и внутри отверстия постоянных кольцевых магнитов 3, вызовет появление силы, действующей на витки с током по оси магнитной системы, направления которой определяется направлением тока в неподвижных кольцевых обмотках возбуждения 13 и 15. Число коротко замкнутых витков с наведенными токами при перемещении обеих подвижных кольцевых катушек 7, 9 при выбранном соотношении L_k(+21) будет оставаться постоянным, а сила, действующая на них, будет определяться амплитудой сигнала, что позволяет достичь больших амплитуд колебаний диффузора 12 и максимально возможного коэффициента преобразования энергии. Отсутствие, в отличии от прототипа, соединительных проводов, связанных с колеблющимся диффузором 12, исключает их поломку и обеспечивает высокую надежность громкоговорителя при длительной работе.

1. Динамический громкоговоритель, содержащий магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус из магнитомягкого железа, дисковый магнитопровод в виде торцевой стенки цилиндрического корпуса из магнитомягкого железа, как минимум, два кольцевых постоянных магнита с осевой намагниченностью и встречно расположенными одноименными магнитными полюсами, закрепленных с помощью тонкостенного крепежного стакана из непроводящего материала внутри цилиндрического корпуса и соосно с ним на торцевой стенке, керн из магнитомягкого железа, первый каркас с внешней подвижной кольцевой катушкой и второй каркас с внутренней подвижной кольцевой катушкой, которые закреплены соосно на общей дисковой связке из немагнитного материала, связанной с центрирующей шайбой и диффузором, отличающийся тем, что внутри цилиндрического корпуса, над зазором между кольцевыми постоянными магнитами с их внешней стороны, размещена внешняя неподвижная кольцевая обмотка возбуждения в каркасе из непроводящего материала, а внутри отверстия, на керне, размещена внутренняя неподвижная кольцевая обмотка возбуждения в каркасе из непроводящего материала с выводами обеих неподвижных кольцевых обмоток возбуждения через отверстия в торцевой стенке цилиндрического корпуса.

2. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что первый каркас с внешней подвижной кольцевой катушкой размещен в зазоре между внешней огибающей кольцевых постоянных магнитов и внутренней поверхностного каркаса внешней неподвижной кольцевой обмотки возбуждения, а второй каркас с внутренней подвижной кольцевой катушкой размещен в отверстии кольцевых постоянных магнитов в зазоре между внутренней поверхностного тонкостенного крепежного стакана из непроводящего материала и внешней огибающей каркаса внутренний неподвижной кольцевой обмотки возбуждения, причем обе подвижные кольцевые катушки содержат по одному или несколько слоев с короткозамкнутыми витками, изолированными друг от друга.

3. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что относительные размеры упомянутых составных элементов находятся в следующих пределах: длина внешней и внутренней неподвижных кольцевых обмоток возбуждения равна величине зазора между одноименными магнитными полюсами кольцевых постоянных магнитов, а длина набора каждого слоя короткозамкнутых витков обеих подвижных кольцевых катушек больше величины зазора между одноименными магнитными полюсами кольцевых постоянных магнитов не менее чем на удвоенное значение амплитуды колебаний диффузора.