CN117412225A - 圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子及应用 - Google Patents
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Abstract
圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,包括振子本体,振子本体包括外筒,第一传振片和第二传振片,第一动子组件和第二动子组件,第一动子组件包括磁铁组合结构,第二动子组件包括线圈组合结构,第一动子组件设置在外筒内,第二动子组件设置在外筒内且位于第一动子组件外侧或者内侧,第一动子组件与第一传振片通过至少一个位点固定连接,第二动子组件与第二传振片通过至少一个位点固定连接;从中心往外看,线圈在内,永磁铁在外;第一动子组件和第二动子组件分别同时受到两两成对的推力和拉力的电磁作用力,呈现一种推挽式的结构特征,总合力针对电流的非线性项全部或者部分抵消。
Description
技术领域
本发明涉及振子技术领域,具体是非线性项抵消动圈动磁混合振子及应用。
背景技术
骨传导耳机的振子和或者触觉反馈的致动器设计,动圈方式的设计具备有诸多优点,比如因为是一般喇叭采用动圈方式的多,因此技术相对成熟。另外,动子的移动质量比较低,因此对于信号变化的响应比较快,时延比较小。还有,因为移动质量比较低,因此可以频宽可以做到高带宽。
现有的动圈方式的振子和致动器设计,因为磁铁和线圈组合方式的设计存在的不足,往往会出现比较高的非线性项,即动圈组件的所受力或者加速度值,在低频或者高频段会出现比较高的失真,也就是总谐波失真THD(total harmonic distortion),请参照附图31,图中显示的是现有设计的动圈式或动磁式振子的失真曲线,可以看出,在35hz附近,失真达到55%,在5k-6khz左右,失真达到65%。这么大的失真说明,在低频附近,音频信号或者触觉反馈信号的失真导致音质和触觉反馈的实际感知已经和实际的出入很大。一般来说,当失真大于10%时,从音频的标准是不能接受的。
另外,请参照附图30,对于单独动磁的振子,或者单独动圈的振子,因为只有一个振子系统,因此系统的谐振频率点只有一个。当振子的输入信号靠近谐振频率时,振子的频响幅值会产生一个尖峰。当振子的输入信号离开谐振频率时,振子的频响曲线幅值会迅速衰减。这样对于宽频输入信号,振子的频响曲线的频宽相对较窄。
发明内容
本发明的目的之一在于,提供圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子。
本发明的另一目的在于,提供圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子的应用。
本发明的技术方案是:圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,包括振子本体,所述振子本体包括外筒,第一传振片和第二传振片,第一动子组件和第二动子组件,所述第一动子组件包括磁铁组合结构,所述第二动子组件包括线圈组合结构,所述第一动子组件设置在外筒内,所述第二动子组件设置在外筒内且位于所述第一动子组件外侧或者内侧,所述第一动子组件与所述第一传振片通过至少一个位点固定连接,所述第二动子组件与所述第二传振片通过至少一个位点固定连接;从中心往外看,所述永磁铁在内,所述线圈在外;所述第一动子组件和所述第二动子组件分别同时受到两两成对的推力和拉力的电磁作用力,呈现一种推挽式的结构特征。
本发明通过改进在此提供圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子及应用,与现有技术相比,具有如下改进及优点:
1.本发明提出了一种圈磁并联推挽式的动圈磁双动振子设计,其中推挽式设计的基本思想就是对于每个动子组件产生两两相对的一对作用力,这对力一个是拉力,另外一个是推力,形成推挽式的受力结构,推挽式的受力结构才能使得总的作用力中的非线性项全部或者部分抵消才能成为可能。
2.本发明提出一种圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子设计,可以将动子组件所受驱动力,或者动子组件加速度中对线圈电流的非线性项通过一种对称或者非对称的设计,使得该非线性项在最后的合力中能够全部或者部分抵消,从而大大减小振子的失真,改善振子对于原始音频信号或者触觉反馈信号的保真度。
3.本发明的非线性项抵消动圈动磁混合振子,在低频段的总谐波失真从原来的峰值55%降低到峰值15%以下,高频的总谐波失真从原来的峰值65%降低到5%以下;失真曲线的降低,从另外一个方面等效换算成振子系统谐振频率的降低,从而音质中低频更好;另外,也可以等效换算成振子系统灵敏度的提高和功耗的降低。
4.本发明因为揭示了劲度系数k2,k3与目标谐振频率ωr1和ωr2,以及m1,m2和m3的关系,通过目标谐振频率,反向来设计传振片的劲度系数的值,即假定为谐振频率ωr1和ωr2,而通过修改传振片的材质,厚度,以及修改传振片的传振肢的长度,以及传振肢的宽度,使得最终的劲度系数值接近计算的出来的k2和k3。
5.本发明的动圈动磁混合式双动振子设计方法,获得的振子受力均匀平衡,实现了振子产生整体平移振动,振动效果最好。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:
图1是本发明实施例1的振子剖视图;
图2是本发明实施例1的线圈和永磁铁的磁力线闭合曲线;
图3是本发明实施例1的磁域分析图;
图4是本发明实施例1的磁域和定子组件的关系图;
图5是本发明实施例1的第一动子组件的受力分析图;
图6是本发明实施例1的第二动子组件的受力分析图;
图7是本发明实施例1的双弹簧传振片的剖视图;
图8是本发明实施例2的振子剖视图;
图9是本发明实施例2的线圈和永磁铁的磁力线闭合曲线;
图10是本发明实施例2的磁域分析图;
图11是本发明实施例2的第二动子组件的受力分析图;
图12是本发明实施例2的第一动子组件的受力分析图;
图13是本发明实施例3的振子剖视图;
图14是本发明实施例4的振子剖视图;
图15是本发明实施例5的振子剖视图;
图16是本发明实施例6的振子剖视图;
图17是本发明实施例7的振子剖视图;
图18是本发明实施例8的振子剖视图;
图19是本发明实施例9的振子剖视图;
图20是本发明实施例10的振子剖视图;
图21是本发明实施例11的振子剖视图;
图22是本发明实施例12的振子剖视图;
图23是本发明的第一双弹簧传振片的俯视图;
图24是本发明的第二双弹簧传振片的俯视图;
图25-26是一个双弹簧传振片装置的双振动子系统示意图;
图27-28是两个双弹簧传振片装置的双振动子系统示意图;
图29为本发明的双振动子系统频响曲线;
图30为现有技术的单振动子系统频响曲线;
图31是现有动圈式振子的总谐波失真THD测试图。
图32-图48以及图48a为本发明中磁铁件的示意图;
图49-图61为本发明中线圈件的示意图。
图62-图67为本发明中磁域的示意图
附图标记
振子本体1,第一传振片2,第一双弹簧传振片21,第一水平部22,第一折弯部23,第二传振片3,第二双弹簧传振片31,第二水平部32,第二折弯部33,第一动子组件4,第二动子组件5,磁铁组合结构6,永磁铁61,第一导磁体或者第一非导磁体62,导磁盘63,线圈组合结构7,线圈71,第二导磁体或者第二非导磁体72,导磁环73,传振支架74,外筒8。
具体实施方式
下面对本发明进行详细说明,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
对于非线性项抵消的设计,振子内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i。其中i=1,2,3,…,N。线圈的主磁力线闭合曲线和永磁铁的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相反。或者在磁域D1,i中,线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相同。
当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相同时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的和。当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相同时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的差。
磁域:磁域是充满电磁力能量的空间区域,一般由空气或者磁导率较小(比如相对磁导率<1000)的介质组成,包括磁铁材料所在区域;本发明的非线性项抵消的动圈式振子内部包括至少一个磁力作用域。磁力作用域是指某片空间区域,该区域之内存在某种电磁场或者多种电磁场,使得围绕磁力作用域的各部件之间发生相互作用力,我们将这种区域定义为磁力作用域,简称磁域。磁域即是磁力发生相互作用的空间区域,一般由永磁体和永磁体之间的空间区域(产生吸引或者排斥的相互作用),或者由永磁体和导磁体之间围成的空间区域(产生吸引相互作用),或者由被永磁体磁化的导磁体(轭铁)之间所围成的空间区域,或者由永磁体(构成永磁体的硬磁材料的磁导率接近于空气)内部发生磁力相互作用的空间区域组;
磁域的几种类型:
1)永磁铁与永磁铁之间的空间,里面填满介质(空气,相对磁导率略大于1)
如果上面介质换成顺磁性材料或者反磁性材料或者相对磁导率小于1000的铁磁性材料,均可。比如:
a.顺磁性物质:相对磁导率略大于1,如空气、氧、锡、铝、铅等物质都是顺磁性物质。在磁场中放置顺磁性物质,磁感应强度B略有增加。
b.反磁性物质:相对磁导率略小于1,如氢、铜、石墨、银、锌等物质都是反磁性物质,又叫做抗磁性物质。在磁场中放置反磁性物质,磁感应强度B略有减小。
c.铁磁性物质:相对磁导率远大于1但是小于1000。比如如铁、钢、铸铁、镍、钴等物质都是铁磁性物质。相对磁导率小于1000的有比如钴,未经退火的铸铁,已经退火的铸铁等。或者磁流液,相对磁导率在10以下。
如图62所示,永磁铁1和永磁铁2,围绕永磁铁的是空气。永磁铁之间相互吸引。
磁域D1:永磁铁1和永磁铁2之间的空气介质围成的空间区域。
磁域D2:部分永磁铁2和部分永磁铁2周围的空气介质围成的空间区域。
磁域D3:全部永磁铁1和围绕永磁铁1近处的空气介质围成的空间区域。
磁域D4:全部永磁铁1和永磁铁2,以及围绕永磁铁1和永磁铁2近处的空气介质围成的空间区域。
磁域D5:永磁铁2远离永磁铁1的一侧空气介质围成的空间区域。
磁域D6:包围部分永磁铁1的永磁材料介质围成的空间区域。
如图63所示,永磁铁1和永磁铁2,围绕永磁铁的是空气。永磁铁之间相互吸引。同样可以定义D1-D6。
2)永磁铁与导磁体之间的空间,里面填满介质(空气,相对磁导率接近于1)
3)如图64-65所示,导磁体与导磁体之间的空间,里面填满介质(空气,相对磁导率接近于1)
磁域D1:导磁体1和导磁体2之间的空气介质围成的空间区域。
磁域D2:部分永磁铁和部分导磁体2,以及周边的空气介质围成的空间区域。
磁域D3:全部导磁铁1,部分永磁铁,以及围绕导磁铁1近处的空气介质围成的空间区域。
磁域D4:全部导磁体1和导磁体2,永磁铁以及围绕它们的近处的空气介质围成的空间区域。
磁域D5:导体体2远离导磁体1一侧的空气介质围成的空间区域。
磁域D6:包围部分永磁铁的永磁材料介质围成的空间区域。
4)如图66所示,导磁铁与导磁体之间的空间,里面填满介质(磁流变液,相对磁导率5-9之间)
5)永磁铁内部的空间区域,里面填满介质(永磁材料,相对磁导率<1000)
如图67所示,前面例子中磁域D6。内部为永磁材料作为介质,比如烧结铁氧体、钐钴和钕铁硼的磁导率约为1.05,粘结铁氧体也是大约1.05,粘结钕磁体磁导率的范围约为1.1至1.7。
有两类磁力作用域,第一类磁域是由动子组件内部或者定子组件内部围成的磁力作用域,第二类是动子组件和定子组件之间围成的磁力作用域,我们对于第二类磁力作用域更感兴趣。因此通过第二类磁力作用域的分析,可以得到动子组件的受力分析,从而得到振子系统动子组件的合力,并可进一步给出其振动方程。
实施例1
请参照图1-7,27-29,圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,包括振子本体1,所述振子本体1包括第一传振片2和第二传振片3,第一动子组件4和第二动子组件5,所述第一动子组件4包括磁铁组合结构6,所述第二动子组件5包括线圈组合结构7,所述第一动子组件4设置在外筒8内,所述第二动子组件5设置在外筒8内且位于所述第一动子组件4内侧,所述第一动子组件4与所述第一传振片2通过至少一个位点固定连接,所述第二动子组件5与所述第二传振片3通过至少一个位点固定连接,所述第一传振片2为第一双弹簧传振片装置21,所述第一双弹簧传振片装置21包括第一竖直部22和沿着所述第一竖直部22所在平面外周倾斜向所述外筒8内壁方向延伸簧的第一折弯部23;所述第二传振片3为第二双弹簧传振片装置31,所述第二双弹簧传振片装置31包括第二竖直部32和沿着所述第二竖直部32所在平面外周倾斜向所述外筒8内壁方向延伸簧的第二折弯部33,所述磁铁组合结构6包括永磁铁61和第一导磁体或者第一非导磁体62,所述线圈组合结构7包括线圈71和第二导磁体或者第二非导磁体72,从中心往外看,所述线圈71在内,所述永磁铁61在外,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5分别同时受到两两成对的推力和拉力的电磁作用力,呈现一种推挽式的结构特征。
所述永磁铁61为两个,邻近永磁铁61相对的两个端面的极性相同,所述第一双弹簧传振片装置21固定在外筒8的顶面上,所述第二双弹簧传振片装置31固定在外筒8的底面上,两个所述永磁铁61之间固设有所述第一导磁体或者第一非导磁体62,两个所述永磁铁61外侧固设有第一导磁环73,两个所述导磁环73分别固定在所述第一双弹簧传振片装置21的第一折弯部23和所述第二双弹簧传振片装置31的折弯部上,所述线圈71环绕式固定在所述第二导磁体或者第二非导磁体72上,所述第二导磁体或者第二非导磁体72上分别固定在第一双弹簧传振片装置21的第一竖直部22和所述第二双弹簧传振片装置31的第二竖直部32上,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件4和第二动子组件5,所述振子本体1内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相同时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的和;当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相反时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的差,因而其各自合力∑iF1,i和合力∑iF2,i,沿着振动方向上的作用力方向也相反,这种一推一拉的力的组合,形成推挽式的设计,并且在最后的总合力∑i(F1,i+F2,i)中,总合力针对电流的非线性项全部或者部分抵消。
磁铁组合结构6中采用第一导磁体时,磁阻小,振动效果更佳;而采用第一非导磁体时,磁阻大,振动的效果更弱一些,但是也可以应用到一些场景。同样的,所述线圈组合结构7采用第二导磁体时,磁阻小,振动效果更佳,而采用第二非导磁体时,磁阻大,振动的效果更弱一些,但是也可以应用到一些场景。
其中,传振片根据应用场景不同,可以是矩形、圆形、跑道型或者三维的结构,根据不用的应用场景,进行搭配使用;传振片通常固定在外筒8的顶面上、底面上或者中间。
定子组件固定在外筒8内,可以是在外筒8的内侧壁、顶面或者底面;
所述动子组件与所述传振片通过至少一个位点固定连接,位点包括了点接触和面接触,可以是一个位点,也可以是两个位点,也可以是多个位点。
所述线圈71靠近的外筒处使用导磁体,使得线圈71形成电磁铁的磁路的磁阻尽量小;磁铁组件中永磁铁61之间用导磁体隔离;线圈71和永磁铁61周围使用轭铁,或者针对线圈71组件,和线圈71靠近的外筒使用导磁外筒8。
图2中用密集网点标示的沿着轴向依次排列的4个环状气隙,是由第一动子组件4和第二动子组件5之间围成的空间区域。在这些区域内,线圈形成的磁力线和永磁铁形成的磁力线分别穿过。在这些环状气隙沿着Z轴方向的两边是设计的不同形状的轭铁。根据电磁学的原理,在这些磁力线穿过的气隙两边的轭铁会产生相互吸引的电磁力,因此,将这些磁力作用的区域叫做磁力作用域。
图2中,有4个气隙分别构成的磁力作用域D1,1,D2,1,D1,2,D2,2。在磁力作用域内,永磁铁产生的磁场和线圈电磁铁产生的磁场之间相互叠加所产生总的磁通量/磁感应强度,使得磁域周边的部件产生相互作用力。上面磁域D1,1,D2,1,D1,2,D2,2都是由定子组件和动子组件围成,因此,在这些磁域,第一动子组件4和第二动子组件5之间都会产生相互作用的分力。
通过线圈C1的电流为i,对应的磁通量为Φi。永磁铁M1,M2对应的磁通量分别为ΦM1和ΦM2。
磁域D1,1,D2,1,D1,2,D2,2可以按照对称情况两两配对的磁域对Dj=(D1,j,D2,j),j=1,2;包括磁域对D1=(D1,1,D2,1),以及磁域对D2=(D1,2,D2,2)。
1)磁域对Dj=(D1,j,D2,j),j=1时,即磁域对D1=(D1,1,D2,1)的磁通量
在磁域D1,1中,线圈C对应的磁力线方向和永磁铁M1对应的磁力线方向相反,因此在磁域D1,1中,总的磁通量为Φi1和ΦM1=Φm的差值。在磁域D2,1中,线圈C对应的磁力线方向和永磁铁M2对应的磁力线方向相同,因此在磁域D2,1中,总的磁通量为Φi2和ΦM1=Φm的加值。
假定线圈C对应的磁通量为Φi,以及磁铁M1和M2磁通量也一样,即ΦM1=ΦM2=Φm。另外假定磁铁M1的磁力力线方向为正向,磁通量也为正,则有
ΦD1,1=ΦM1-Φi=Φm-Φi
ΦD2,1=-ΦM2-Φi=-(Φm+Φi)
2)磁域对Dj=(D1,j,D2,j),i=2时,即磁域对(D1,2,D2,2)的磁通量
在磁域D1,2中,只有磁铁M1对应的磁力线穿过,因此总的磁通量为只有ΦM1=Φm。在磁域D2,2中,只有磁铁M2对应的磁力线穿过,因此总的磁通量为只有ΦM2=Φm。
假定上面线圈C中电流i产生的电磁场形成的磁路的磁阻均为Zi,N是线圈C1中线圈匝数,i是电流强度,则有:
假定电流产生的电磁场形成的磁路的磁导为Gi,则有:
永磁铁对应的磁通量,也可以换成磁感应强度的公式来表示。假定永磁铁M1和M2磁极端面的磁感应强度均为Bm,磁极端面的面积均为Sm。可以得到,
从而有
图3-4是将线圈C的磁力线闭合曲线,以及磁铁M1和磁铁M2的磁力线闭合曲线画出。图3中,线圈C1产生的闭合磁力线穿过磁隙D1,1,D2,1,而磁铁M1产生的闭合磁力线依次穿过磁隙D1,1,D1,2,磁铁M2产生的闭合磁力线依次穿过磁隙D2,1,D2,2。
图5是第一动子组件4和第一传振片和第二传振片中的弹簧片组成的振子子系统的示意图,同时,第一动子组件4和磁域D1,1,D2,1,D1,2,D2,2的位置关系以及第一动子组件4的受力分析也予以了图示。在磁域D1,1中第一动子组件4受到来自于第二动子组件5的向右的吸力F1,1,在磁域D2,1中第一动子组件4受到来自于第二动子组件5的向左的吸力F2,1,在磁域D1,2中第一动子组件4受到来自于第二动子组件5的向左的吸力F1,2,在磁域D2,2中第一动子组件4受到来自于第二动子组件5的向右的吸力F2,2。
假定磁域对Dj=(D1,j,D2,j)对应的合力为Fj(其正负表示力的不同方向)。以向右为正方向,则第一动子组件4受到的第二动子组件5的合力为
F第一动子组件=F1+F2=F1,1-F2,1-F1,2+F2,2
F第一动子组件=F1+F2=(F1,1-F2,1)+(-F1,2+F2,2)
其中Fj是对应磁域对Dj=(D1,j,D2,j)的合力。
图6是第二动子组件5和第一传振片和第二传振片中的弹簧片组成的振子子系统的示意图,同时,第二动子组件5和磁域D1,1,D2,1,D1,2,D2,2的位置关系以及第二动子组件5的受力分析也予以了图示。在磁域D1,1中第二动子组件5受到来自于第一动子组件4的向左的吸力F1,1,在磁域D2,1中第二动子组件5受到来自于第一动子组件4的向右的吸力F2,1,在磁域D1,2中第二动子组件5受到来自于第一动子组件4的向右的吸力F1,2,在磁域D2,2中第二动子组件5受到来自于第一动子组件4的向左的吸力F2,2。
假定磁域对Dj=(D1,j,D2,j)对应的合力为Fj(其正负表示力的不同方向)。以向右为正方向,则第二动子组件5受到的第一动子组件4的合力为,其合力为:
F第二动子组件=-F1-F2=(-F1,1+F2,1)+(F1,2-F2,2)
上面也可以表达成,力的方向体现在分力的符号里面,如下:
我们各分力分成两两配对的磁域对,分别对应不同磁域对Dj的分力的合力,比如对于第一动子组件4,有F1=F1,1-F2,1,以及F2=-F1,2+F2,2,则可以进一步计算总的合力。
针对每个磁域对Dj=(D1,j,D2,j),动子组件受到的两个力,F1,j和F2,j具备有如下特点:
1)F1,j和F2,j力的方向都沿着Z轴方向,即振动方向。
2)F1,j和F2,j作为矢量,力的方向相反。F1,j力的方向往正向时(比如设定右边为正),F2,j力的方向刚好为负。反之亦成立,即F1,j力的方向往负向时,F2,j力的方向刚好为正。
3)F1,j和F2,j成对出现,力的方向相关的特征,使得被作用的动子组件,同时受到一个推力,以及一个拉力。这种受力的情况,我们叫做推挽式的受力结构,相应的设计,我们叫做推挽式的设计。
4)F1,j和F2,j成对出现,各F1,j和F2,j分别形成的合力∑F1,j和∑F2,j之间,必然也是一个是推力,一个是拉力,合力∑F1,j和∑F2,j也是推挽式的受力结构。上面的推挽式的受力结构对于第一动子组件和第二动子组件均成立。
进一步推导各磁域产生的电磁力的公式。作用在被磁化了的铁磁物体上的电磁吸力,其大小与磁力线穿过磁极的总面积及磁感应强度的平方成正比。如果磁感应强度B沿磁极表面是均匀分布的,而且计算气隙长度较小时,则计算电磁吸力的公式由麦克斯韦公式计算,其表达式为:
F:电磁吸力
B:磁通密度(Magnetic flux density)或者磁感应强度
穿越介质的磁通量
S:磁力线穿越磁极面积
μ0:空气磁导率
C:磁极端面组合类型和形状相关系数,针对不同的场景,具有不同的值。如果是永磁铁和永磁铁之间产生的作用力,则记为Cm2m,通常取值为1,在实际设计过程中通过实测获得准确的值;如果永磁铁和导磁铁(轭铁)之间的作用力,则Cm2y,通常取值为1/2,在实际设计过程中通过实测获得准确的值;如果是导磁铁(轭铁)和导磁铁(轭铁)之间的作用力,则记为则Cy2y,通常取值为1/4,在实际设计过程中通过实测获得准确的值。
1)Fj,j=1的计算,对应磁域对Dj=(D1,j,D2,j),j=1
对应磁域对D1=(D1,1,D2,1)的分力的合力F1=F1,1-F2,1。将上面公式用于计算上面磁域D1,1和磁域D2,1中的电磁吸力有:
其中,SD1,1,SD2,1分别为磁域D1,1和D2,1对应的环形端面的面积,而且SD1,1=SD2,1=SD。从而有:
其中有:
因为
F1=F1,1-F2,1
则有
F1=F1,linear+F1,nonlinear
将F1,1,linear,F2,1,linear,F1,1,nonlinear,F1,1,nonlinear分别代入F1,linear和F1,nonlinear,计算有:
因为
从而有:
同样计算F1,nonlinear,
从而D1=(D1,1,D2,1)的分力的合力为:
2)Fj,j=2的计算,对应磁域对Dj=(D1,j,D2,j),j=2
对应磁域对D2=(D1,2,D2,2)的分力的合力F2=-F1,2+F2,2。计算上面磁域D1,2和磁域D1,2中的电磁吸力有:
其中,SD1,2,SD2,2分别为磁域D1,2和D2,2对应的环形端面的面积,而且SD1,2=SD2,2=SD,从而有:
从而有
可以得到
因为第一动子组件4所受合力
F第一动子组件=F1+F2
F第一动子组件=F第一动子组件,linear+F第一动子组件,nonlinear
所有:
F第一动子组件,nonlinear=F1,nonlinear+F2,nonlinear=0+0=0
对第二动子组件5,根据作用力等于反作用力有:
F第二动子组件,nonlinear=-F第一动子组件,nonlinear=0
第一动子组件4和第二动子组件5虽然所受力相同,方向相反,但是第一动子组件4和第二动子组件5的振子子系统不一样。第一动子组件4对应双簧弹片中的弹簧1,第二动子组件5对应双簧弹片中的弹簧2。另外,第一动子组件4和第二动子组件5的振动质量也不一样,因此,第一动子组件4和第二动子组件5的机械振动系统和振动方程都不一样。
从上面推导过程中,可以看出下面特征:
1)在合力线性项F动子组件,linear中,分力F1,linear和F2,linear各自的线性项分别进行叠加,从而合力线性项F动子组件,linear和线圈电流仍然成线性关系。
在合力非线性项F动子组件,nonlinear中,分力F1,nonlinear和F2,nonlinear各自的非线性项全部抵消,从而合力非线性项F动子组件,nonlinear为零。
所述第一动子组件包括线圈组合结构,所述第二动子组件包括磁铁组合结构,所述第一动子组件的质量为mr1,所述第二动子组件的质量为mr2,第一动子组件两边的第一弹簧劲度系数为ks1,1和ks1,2,第二动子组件两边的第二弹簧劲度的系数为ks2,1和ks2,2,第一动子组件的劲度系数为kr1=ks1,1+ks1,2,第二动子组件的第二弹簧的劲度系数为kr2=ks2,1+ks2,2,总的壳体shell质量mshell=m外筒sleeve+mspring,假定双弹簧传振片装置的阻尼接近为零,第一动子组件和第二动子组件之间电磁力合力产生相互作用,第一动子组件和第二动子组件受力分别为Fr1和Fr2,Fr1=-Fr2,m1=msh=msleeve+msprings,m2=mr1,m3=mr2,ks1=k2,kr2=k3,双动振子的振动系统建模以及求解:
双动振子的振动方程如下:
其中:
令
其中fr是动子组件之间的电磁相互作用力。
双动振子的振动方程转换为频率,求解其谐振频率方程为:
m1m2m3*ω4-((m1+m3)m2k3+(m1+m2)m3k2)*ω2+((m1+m2+m3)k2k3)=0
上面是一元二次方程,有两个解:
假定双动振子的目标谐振频率分别为ωt1和ωt2,
对一元二次方程,假定有两个根,即ωt1和ωt2:
m1m2m3*ω4-((m1+m3)m2k3+(m1+m2)m3k2)*ω2+((m1+m2+m3)k2k3)=0
从而有:
将k3用k2表示有:
解上面一元二次方程,可以求出劲度系数k2,再代入公式,求出k3
通过上述推导,双簧弹片的k2,k3设计,需满足上面的要求,为了满足上述要求,可以通过修改第一弹簧和第二弹簧的材质,厚度,以及修改第一弹簧的第一连接杆和第二弹簧的第二连接杆的长度,宽度,使得最终的劲度系数值接近计算的出来的k2,k3。
实施例2
请参照图8-12,圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,包括振子本体1,所述振子本体1包括第一传振片2和第二传振片3,第一动子组件4和第二动子组件5,所述第一动子组件4包括磁铁组合结构6,所述第二动子组件5包括线圈组合结构7,所述第一动子组件4设置在外筒8内,所述第二动子组件5设置在外筒8内且位于所述第一动子组件4内侧,所述第一动子组件4与所述第一传振片2通过至少一个位点固定连接,所述第二动子组件5与所述第二传振片3通过至少一个位点固定连接,所述磁铁组合结构6包括永磁铁61和第一导磁体或者第一非导磁体62,所述线圈组合结构7包括线圈71和第二导磁体或者第二非导磁体72,从中心往外看,所述线圈71在内,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5分别同时受到两两成对的推力和拉力的电磁作用力,呈现一种推挽式的结构特征。
所述永磁铁61在外,所述永磁铁61为两个,邻近所述永磁铁61相对的两个端面的极性相同,所述线圈71为一个,所述第一传振片2固定在外筒8的顶面上,所述第二传振片3固定连接有传振支架74,所述传振支架74呈L型,所述传振支架74的水平部与振动方向平行,所述第二导磁体或者第二非导磁体72固定在所述传振支架74的水平部的中间,两个所述永磁铁61分别固定在所述第二导磁体或者第二非导磁体72的两侧,两个所述永磁铁61的外侧固设有所述导磁环73,所述线圈71环绕在第二导磁体或者第二非导磁体72上,第二导磁体或者第二非导磁体72固定在所述第二传振片3上,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件4和第二动子组件5,所述振子本体1内部存在2个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1和D2,所述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1和D2,且在磁域D1中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,而在磁域D2中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反,当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相同时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的和;当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相反时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的差,因而其各自合力∑iF1,i和合力∑iF2,i,沿着振动方向上的作用力方向也相反,这种一推一拉的力的组合,形成推挽式的设计,并且在最后的总合力∑i(F1,i+F2,i)中,总合力针对电流的非线性项全部或者部分抵消。
实施例3
请参照图13,圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,包括振子本体1,所述振子本体1包括第一传振片2和第二传振片3,第一动子组件4和第二动子组件5,所述第一动子组件4包括磁铁组合结构6,所述第二动子组件5包括线圈组合结构7,所述第一动子组件4设置在外筒8内,所述第二动子组件5设置在外筒8内且位于所述第一动子组件4内侧,所述第一动子组件4与所述第一传振片2通过至少一个位点固定连接,所述第二动子组件5与所述第二传振片3通过至少一个位点固定连接,所述磁铁组合结构6包括永磁铁61和第一导磁体或者第一非导磁体62,所述线圈组合结构7包括线圈71和第二导磁体或者第二非导磁体72,从中心往外看,所述线圈71在内,所述永磁铁61在外,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5分别同时受到两两成对的推力和拉力的电磁作用力,呈现一种推挽式的结构特征。
所述永磁铁61为两个,邻近永磁铁61相对的两个端面的极性相同,所述线圈71为一个,所述第二传振片3与所述第一传振片2为整体结构,且所述第二传振片3从所述第一传振片2所在平面外周倾斜向所述外筒8内壁方向延伸,所述第一传振片2固定在外筒8的顶面上,两个所述永磁铁61之间固设有所述第一导磁体或者第一非导磁体62,所述永磁铁61外侧固设有第一导磁环73,其中一个所述第一导磁环73固定在所述第二传振片3上,所述线圈71环绕式固定在所述第二导磁体或者第二非导磁体72上,所述线圈71一侧固设有第二导磁环73,所述第二导磁体或者第二非导磁体72固定在所述第一传振片2,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件4和第二动子组件5,所述振子本体1内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相同时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的和;当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相反时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的差,因而其各自合力∑iF1,i和合力∑iF2,i,沿着振动方向上的作用力方向也相反,这种一推一拉的力的组合,形成推挽式的设计,并且在最后的总合力∑i(F1,i+F2,i)中,总合力针对电流的非线性项全部或者部分抵消。
所述第一动子组件4包括线圈组合结构,所述第二动子组件5包括磁铁组合结构,所述第一动子组件4的质量为mr1,所述第二动子组件5的质量为mr2,所述第一动子组件4连接的第一弹簧的劲度系数为ks1,第二动子组件5连接的第二弹簧的劲度系数为ks2,振子外筒体的质量mshell=m外筒sleeve+mspring,假定双弹簧传振片装置的阻尼接近为零,第一动子组件4和第二动子组件5之间电磁力合力产生相互作用,第一动子组件4和第二动子组件5受力分别为Fr1和Fr2,Fr1=-Fr2,m1=msh=msleeve+msprings,m2=mr1,m3=mr2,ks1=k2,kr2=k3,双动振子的振动方程如下:
其中:
令
其中fr是动子组件之间的电磁相互作用力,
据以上双动振子的振动方程,求解其谐振频率方程为:
m1m2m3*ω4-((m1+m3)m2k3+(m1+m2)m3k2)*ω2+((m1+m2+m3)k2k3)=0
上面是一元二次方程,有两个解:
假定双动振子的目标谐振频率分别为ωt1和ωt2,
即对一元二次方程,假定有两个根,即ωt1和ωt2:
m1m2m3*ω4-((m1+m3)m2k3+(m1+m2)m3k2)*ω2+((m1+m2+m3)k2k3)=0
从而有:
将k3用k2表示有:
解上面一元二次方程,可以求出劲度系数k2,再代入公式,求出k3
通过上述推导,双簧弹片的k2,k3设计,需满足上面的要求,为了满足上述要求,可以通过修改第一弹簧和第二弹簧的材质,厚度,以及修改第一弹簧的第一连接杆和第二弹簧的第二连接杆的长度,宽度,使得最终的劲度系数值接近计算的出来的k2,k3。
实施例4
请参照图14,圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,包括振子本体1,所述振子本体1包括第一传振片2和第二传振片3,第一动子组件4和第二动子组件5,所述第一动子组件4包括磁铁组合结构6,所述第二动子组件5包括线圈组合结构7,所述第一动子组件4设置在外筒8内,所述第二动子组件5设置在外筒8内且位于所述第一动子组件4内侧,所述第一动子组件4与所述第一传振片2通过至少一个位点固定连接,所述第二动子组件5与所述第二传振片3通过至少一个位点固定连接,所述磁铁组合结构6包括永磁铁61和第一导磁体或者第一非导磁体62,所述线圈组合结构7包括线圈71和第二导磁体或者第二非导磁体72,从中心往外看,所述线圈71在内,所述永磁铁61在外,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5分别同时受到两两成对的推力和拉力的电磁作用力,呈现一种推挽式的结构特征。
所述永磁铁61为一个,所述线圈71为两个,邻近线圈71中电流的方向要相反,相邻两个线圈71形成的电磁场,临近的两个端面的磁场极性相同,所述第一传振片2固定在外筒8的顶面上,所述第二传振片3固定连接有传振支架74,所述传振支架74呈L型,所述传振支架74的水平部与振动方向平行,所述永磁铁61固定在所述传振支架74的水平部的中间,两个所述第二导磁体或者第二非导磁体72分别固定在所述永磁铁61的两侧,两个所述线圈71环绕在第二导磁体或者第二非导磁体72上,两个第二导磁体或者第二非导磁体72之间固设有第二导磁环73,所述第二导磁体或者第二非导磁体72固定在所述第二传振片3上,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件4和第二动子组件5,所述振子本体1内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相同时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的和;当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相反时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的差,因而其各自合力ΣiF1,i和合力∑iF2,i,沿着振动方向上的作用力方向也相反,这种一推一拉的力的组合,形成推挽式的设计,并且在最后的总合力∑i(F1,i+F2,i)中,总合力针对电流的非线性项全部或者部分抵消。
实施例5
请参照图15,圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,包括振子本体1,所述振子本体1包括第一传振片2和第二传振片3,第一动子组件4和第二动子组件5,所述第一动子组件4包括磁铁组合结构6,所述第二动子组件5包括线圈组合结构7,所述第一动子组件4设置在外筒8内,所述第二动子组件5设置在外筒8内且位于所述第一动子组件4内侧,所述第一动子组件4与所述第一传振片2通过至少一个位点固定连接,所述第二动子组件5与所述第二传振片3通过至少一个位点固定连接,所述磁铁组合结构6包括永磁铁61和第一导磁体或者第一非导磁体62,所述线圈组合结构7包括线圈71和第二导磁体或者第二非导磁体72,从中心往外看,所述线圈71在内,所述永磁铁61在外,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5分别同时受到两两成对的推力和拉力的电磁作用力,呈现一种推挽式的结构特征。
所述永磁铁61为一个,所述线圈71为两个,邻近线圈71中电流的方向要相反,这样对于相邻两个线圈71形成的电磁场,临近的两个端面的磁场极性相同,所述第二传振片3与所述第一传振片2为整体结构,且所述第二传振片3从所述第一传振片2所在平面外周倾斜向所述外筒8内壁方向延伸,所述第一传振片2固定在外筒8的顶面上,所述永磁铁61外侧固设有所述第一导磁体或者第一非导磁体62,其中一个所述第一导磁体或者第一非导磁体62固定在所述第二传振片3上,两个所述线圈71环绕式固定在所述第二导磁体或者第二非导磁体72上,两个所述线圈71一之间固设有第二导磁环73,所述第二导磁体或者第二非导磁体72固定在所述第一传振片2,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件4和第二动子组件5,所述振子本体1内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相同时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的和;当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相反时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的差,因而其各自合力∑iF1,i和合力∑iF2,i,沿着振动方向上的作用力方向也相反,这种一推一拉的力的组合,形成推挽式的设计,并且在最后的总合力∑i(F1,i+F2,i)中,总合力针对电流的非线性项全部或者部分抵消。
实施例6
请参照图16,圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,包括振子本体1,所述振子本体1包括第一传振片2和第二传振片3,第一动子组件4和第二动子组件5,所述第一动子组件4包括磁铁组合结构6,所述第二动子组件5包括线圈组合结构7,所述第一动子组件4设置在外筒8内,所述第二动子组件5设置在外筒8内且位于所述第一动子组件4内侧,所述第一动子组件4与所述第一传振片2通过至少一个位点固定连接,所述第二动子组件5与所述第二传振片3通过至少一个位点固定连接,所述第一传振片2为第一双弹簧传振片装置21,所述第一双弹簧传振片装置21包括第一竖直部22和沿着所述第一竖直部22所在平面外周倾斜向所述外筒8内壁方向延伸簧的第一折弯部23;所述第二传振片3为第二双弹簧传振片装置31,所述第二双弹簧传振片装置31包括第二竖直部32和沿着所述第二竖直部32所在平面外周倾斜向所述外筒8内壁方向延伸簧的第二折弯部33,所述磁铁组合结构6包括永磁铁61和第一导磁体或者第一非导磁体62,所述线圈组合结构7包括线圈71和第二导磁体或者第二非导磁体72,从中心往外看,所述线圈71在内,所述永磁铁61在外,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5分别同时受到两两成对的推力和拉力的电磁作用力,呈现一种推挽式的结构特征。
所述永磁铁61为一个,所述线圈71为两个,邻近线圈71中电流的方向要相反,这样对于相邻两个线圈71形成的电磁场,临近的两个端面的磁场极性相同,所述第一双弹簧传振片装置21固定在外筒8的顶面上,所述第二双弹簧传振片装置31固定在外筒8的底面上,所述永磁铁61外侧固设有所述第一导磁体或者第一非导磁体62,两个所述第一导磁体或者第一非导磁体62分别固定在所述第一双弹簧传振片装置21的第一折弯部23和所述第二双弹簧传振片装置31的折弯部上,两个所述线圈71环绕式固定在所述第二导磁体或者第二非导磁体72上,两个所述线圈71之间固设有第二导磁环73,所述第二导磁体或者第二非导磁体72分别固定在第一双弹簧传振片装置21的第一竖直部22和所述第二双弹簧传振片装置31的第二竖直部32上,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件4和第二动子组件5,所述振子本体1内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相同时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的和;当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相反时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的差,因而其各自合力∑iF1,i和合力∑iF2,i,沿着振动方向上的作用力方向也相反,这种一推一拉的力的组合,形成推挽式的设计,并且在最后的总合力∑i(F1,i+F2,i)中,总合力针对电流的非线性项全部或者部分抵消。
实施例7
请参照图17,圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,包括振子本体1,所述振子本体1包括第一传振片2和第二传振片3,第一动子组件4和第二动子组件5,所述第一动子组件4包括磁铁组合结构6,所述第二动子组件5包括线圈组合结构7,所述第一动子组件4设置在外筒8内,所述第二动子组件5设置在外筒8内且位于所述第一动子组件4内侧,所述第一动子组件4与所述第一传振片2通过至少一个位点固定连接,所述第二动子组件5与所述第二传振片3通过至少一个位点固定连接,所述磁铁组合结构6包括永磁铁61和第一导磁体或者第一非导磁体62,所述线圈组合结构7包括线圈71和第二导磁体或者第二非导磁体72,从中心往外看,所述线圈71在内,所述永磁铁61在外,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5分别同时受到两两成对的推力和拉力的电磁作用力,呈现一种推挽式的结构特征。
邻近永磁铁61相对的两个端面的极性相同,所述永磁铁61为三个,邻近永磁铁61相对的两个端面的极性相同,所述线圈71为两个,邻近线圈71中电流的方向要相反,相邻两个线圈71形成的电磁场,临近的两个端面的磁场极性相同,所述第一传振片2固定在外筒8的顶面上,所述第二传振片3固定连接有传振支架74,所述传振支架74呈L型,所述传振支架74的水平部与振动方向平行,所述永磁铁61固定在所述传振支架74的水平部上,相邻所述永磁铁61之间设有所述第二导磁体或者第二非导磁体72,所述永磁铁61外侧设有第一导磁环73,两个所述线圈71环绕在第二导磁体或者第二非导磁体72上,两个第二导磁体或者第二非导磁体72之间固设有第二导磁环73,所述第二导磁体或者第二非导磁体72固定在所述第二传振片3上,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件4和第二动子组件5,所述振子本体1内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相同时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的和;当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相反时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的差,因而其各自合力∑iF1,i和合力∑iF2,i,沿着振动方向上的作用力方向也相反,这种一推一拉的力的组合,形成推挽式的设计,并且在最后的总合力∑i(F1,i+F2,i)中,总合力针对电流的非线性项全部或者部分抵消。
实施例8
请参照图18,圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,包括振子本体1,所述振子本体1包括第一传振片2和第二传振片3,第一动子组件4和第二动子组件5,所述第一动子组件4包括磁铁组合结构6,所述第二动子组件5包括线圈组合结构7,所述第一动子组件4设置在外筒8内,所述第二动子组件5设置在外筒8内且位于所述第一动子组件4内侧,所述第一动子组件4与所述第一传振片2通过至少一个位点固定连接,所述第二动子组件5与所述第二传振片3通过至少一个位点固定连接,所述磁铁组合结构6包括永磁铁61和第一导磁体或者第一非导磁体62,所述线圈组合结构7包括线圈71和第二导磁体或者第二非导磁体72,从中心往外看,所述线圈71在内,所述永磁铁61在外,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5分别同时受到两两成对的推力和拉力的电磁作用力,呈现一种推挽式的结构特征。
所述永磁铁61为三个,邻近永磁铁61相对的两个端面的极性相同,所述线圈71为两个,邻近线圈71中电流的方向要相反,这样对于相邻两个线圈71形成的电磁场,临近的两个端面的磁场极性相同,所述第二传振片3与所述第一传振片2为整体结构,且所述第二传振片3从所述第一传振片2所在平面外周倾斜向所述外筒8内壁方向延伸,所述第一传振片2固定在外筒8的顶面上,相邻所述永磁铁61之间固设有所述第一导磁体或者第一非导磁体62,所述永磁铁61外侧设有第一导磁环73,其中一个所述第一导磁环73固定在所述第二传振片3上,两个所述线圈71环绕式固定在所述第二导磁体或者第二非导磁体72上,两个所述线圈71一之间固设有第二导磁环73,所述第二导磁体或者第二非导磁体72固定在所述第一传振片2上,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件4和第二动子组件5,所述振子本体1内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相同时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的和;当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相反时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的差,因而其各自合力∑iF1,i和合力∑iF2,i,沿着振动方向上的作用力方向也相反,这种一推一拉的力的组合,形成推挽式的设计,并且在最后的总合力∑i(F1,i+F2,i)中,总合力针对电流的非线性项全部或者部分抵消。
实施例9
请参照图19,圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,包括振子本体1,所述振子本体1包括第一传振片2和第二传振片3,第一动子组件4和第二动子组件5,所述第一动子组件4包括磁铁组合结构6,所述第二动子组件5包括线圈组合结构7,所述第一动子组件4设置在外筒8内,所述第二动子组件5设置在外筒8内且位于所述第一动子组件4内侧,所述第一动子组件4与所述第一传振片2通过至少一个位点固定连接,所述第二动子组件5与所述第二传振片3通过至少一个位点固定连接,所述第一传振片2为第一双弹簧传振片21装置,所述第一双弹簧传振片21装置包括第一水平部22和沿着所述第一水平部22所在平面外周倾斜向所述外筒8内壁方向延伸簧的第一折弯部23;所述第二传振片3为第二双弹簧传振片31装置,所述第二双弹簧传振片31装置包括第二水平部32和沿着所述第二水平部32所在平面外周倾斜向所述外筒8内壁方向延伸簧的第二折弯部33,所述磁铁组合结构6包括永磁铁61和第一导磁体或者第一非导磁体62,所述线圈组合结构7包括线圈71和第二导磁体或者第二非导磁体72,从中心往外看,所述线圈71在内,所述永磁铁61在外,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5分别同时受到两两成对的推力和拉力的电磁作用力,呈现一种推挽式的结构特征。
所述永磁铁61为三个,邻近永磁铁61相对的两个端面的极性相同,所述线圈71为两个,邻近线圈71中电流的方向要相反,这样对于相邻两个线圈71形成的电磁场,临近的两个端面的磁场极性相同,所述第一双弹簧传振片21装置固定在外筒8的顶面上,所述第二双弹簧传振片31装置固定在外筒8的底面上,相邻所述永磁铁61之间固设有所述第一导磁体或者第一非导磁体62,所述永磁铁61外侧固设有第一导磁环73,两个所第一导磁环73分别固定在所述第一双弹簧传振片21装置的第一折弯部23和所述第二双弹簧传振片31装置的折弯部上,两个所述线圈71环绕式固定在所述第二导磁体或者第二非导磁体72上,两个所述线圈71之间固设有第二导磁环73,所述第二导磁体或者第二非导磁体72分别固定在第一双弹簧传振片21装置的第一水平部22和所述第二双弹簧传振片31装置的第二水平部32上,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件4和第二动子组件5,所述振子本体1内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相同时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的和;当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相反时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的差,因而其各自合力∑iF1,i和合力∑iF2,i,沿着振动方向上的作用力方向也相反,这种一推一拉的力的组合,形成推挽式的设计,并且在最后的总合力∑i(F1,i+F2,i)中,总合力针对电流的非线性项全部或者部分抵消。
实施例10
请参照图20,圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,包括振子本体1,所述振子本体1包括第一传振片2和第二传振片3,第一动子组件4和第二动子组件5,所述第一动子组件4包括磁铁组合结构6,所述第二动子组件5包括线圈组合结构7,所述第一动子组件4设置在外筒8内,所述第二动子组件5设置在外筒8内且位于所述第一动子组件4内侧,所述第一动子组件4与所述第一传振片2通过至少一个位点固定连接,所述第二动子组件5与所述第二传振片3通过至少一个位点固定连接,所述磁铁组合结构6包括永磁铁61和第一导磁体或者第一非导磁体62,所述线圈组合结构7包括线圈71和第二导磁体或者第二非导磁体72,从中心往外看,所述线圈71在内,所述永磁铁61在外,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5分别同时受到两两成对的推力和拉力的电磁作用力,呈现一种推挽式的结构特征。
邻近永磁铁61相对的两个端面的极性相同,所述永磁铁61为两个,邻近永磁铁61相对的两个端面的极性相同,所述线圈71为三个,邻近线圈71中电流的方向要相反,相邻两个线圈71形成的电磁场,临近的两个端面的磁场极性相同,所述第一传振片2固定在外筒8的顶面上,所述第二传振片2固定在外筒8的底面上,所述第二传振片3固定连接有传振支架74,所述传振支架74呈L型,所述传振支架74的水平部与振动方向平行,所述永磁铁61固定在所述传振支架74的水平部上,相邻所述永磁铁61之间设有所述第二导磁体或者第二非导磁体72,所述永磁铁61外侧设有第一导磁环73,三个所述线圈71环绕在第二导磁体或者第二非导磁体72上,相邻所述线圈71之间固设有第二导磁环73,所述第二导磁体或者第二非导磁体72固定在所述第二传振片3上,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件4和第二动子组件5,所述振子本体1内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相同时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的和;当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相反时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的差,因而其各自合力∑iF1,i和合力∑iF2,i,沿着振动方向上的作用力方向也相反,这种一推一拉的力的组合,形成推挽式的设计,并且在最后的总合力∑i(F1,i+F2,i)中,总合力针对电流的非线性项全部或者部分抵消。
实施例11
请参照图21,圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,包括振子本体1,所述振子本体1包括第一传振片2和第二传振片3,第一动子组件4和第二动子组件5,所述第一动子组件4包括磁铁组合结构6,所述第二动子组件5包括线圈组合结构7,所述第一动子组件4设置在外筒8内,所述第二动子组件5设置在外筒8内且位于所述第一动子组件4内侧,所述第一动子组件4与所述第一传振片2通过至少一个位点固定连接,所述第二动子组件5与所述第二传振片3通过至少一个位点固定连接,所述磁铁组合结构6包括永磁铁61和第一导磁体或者第一非导磁体62,所述线圈组合结构7包括线圈71和第二导磁体或者第二非导磁体72,从中心往外看,所述线圈71在内,所述永磁铁61在外,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5分别同时受到两两成对的推力和拉力的电磁作用力,呈现一种推挽式的结构特征。
所述永磁铁61为两个,邻近永磁铁61相对的两个端面的极性相同,所述线圈71为三个,邻近线圈71中电流的方向要相反,这样对于相邻两个线圈71形成的电磁场,临近的两个端面的磁场极性相同,所述第二传振片3与所述第一传振片2为整体结构,且所述第二传振片3从所述第一传振片2所在平面外周倾斜向所述外筒8内壁方向延伸,所述第一传振片2固定在外筒8的顶面上,相邻所述永磁铁61之间固设有所述第一导磁体或者第一非导磁体62,所述永磁铁61外侧设有第一导磁环73,其中一个所述第一导磁环73固定在所述第二传振片3上,三个所述线圈71环绕式固定在所述第二导磁体或者第二非导磁体72上,两个所述线圈71之间固设有第二导磁环73,所述第二导磁体或者第二非导磁体72固定在所述第一传振片2上,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件4和第二动子组件5,所述振子本体1内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相同时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的和;当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相反时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的差,因而其各自合力∑iF1,i和合力∑iF2,i,沿着振动方向上的作用力方向也相反,这种一推一拉的力的组合,形成推挽式的设计,并且在最后的总合力∑i(F1,i+F2,i)中,总合力针对电流的非线性项全部或者部分抵消。
实施例12
请参照图22,圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,包括振子本体1,所述振子本体1包括第一传振片2和第二传振片3,第一动子组件4和第二动子组件5,所述第一动子组件4包括磁铁组合结构6,所述第二动子组件5包括线圈组合结构7,所述第一动子组件4设置在外筒8内,所述第二动子组件5设置在外筒8内且位于所述第一动子组件4内侧,所述第一动子组件4与所述第一传振片2通过至少一个位点固定连接,所述第二动子组件5与所述第二传振片3通过至少一个位点固定连接,所述第一传振片2为第一双弹簧传振片21装置,所述第一双弹簧传振片21装置包括第一水平部22和沿着所述第一水平部22所在平面外周倾斜向所述外筒8内壁方向延伸簧的第一折弯部23;所述第二传振片3为第二双弹簧传振片31装置,所述第二双弹簧传振片31装置包括第二水平部32和沿着所述第二水平部32所在平面外周倾斜向所述外筒8内壁方向延伸簧的第二折弯部33,所述磁铁组合结构6包括永磁铁61和第一导磁体或者第一非导磁体62,所述线圈组合结构7包括线圈71和第二导磁体或者第二非导磁体72,从中心往外看,所述线圈71在内,所述永磁铁61在外,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5分别同时受到两两成对的推力和拉力的电磁作用力,呈现一种推挽式的结构特征。
所述永磁铁61为两个,邻近永磁铁61相对的两个端面的极性相同,所述线圈71为三个,邻近线圈71中电流的方向要相反,这样对于相邻两个线圈71形成的电磁场,临近的两个端面的磁场极性相同,所述第一双弹簧传振片21装置固定在外筒8的顶面上,所述第二双弹簧传振片31装置固定在外筒8的底面上,相邻所述永磁铁61之间固设有所述第一导磁体或者第一非导磁体62,所述永磁铁61外侧固设有第一导磁环73,两个所第一导磁环73分别固定在所述第一双弹簧传振片21装置的第一折弯部23和所述第二双弹簧传振片31装置的折弯部上,三个所述线圈71环绕式固定在所述第二导磁体或者第二非导磁体72上,相邻所述线圈71之间固设有第二导磁环73,所述第二导磁体或者第二非导磁体72分别固定在第一双弹簧传振片21装置的第一水平部22和所述第二双弹簧传振片31装置的第二水平部32上,所述第一动子组件4和所述第二动子组件5形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件4和第二动子组件5,所述振子本体1内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈71的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁61的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈71的磁力线方向和所述永磁铁61的磁力线方向相同,当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相同时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的和;当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相反时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的差,因而其各自合力∑iF1,i和合力∑iF2,i,沿着振动方向上的作用力方向也相反,这种一推一拉的力的组合,形成推挽式的设计,并且在最后的总合力Σi(F1,i+F2,i)中,总合力针对电流的非线性项全部或者部分抵消。
实施例13
实施例1-12中圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子中所描述的永磁铁,或磁铁可以换成是磁铁件,线圈可以换成是线圈件,也均属于本专利的保护范围。
磁铁件:单一磁铁或者多个磁铁(n磁>1)的组合件形成的整体磁场等效于某个单一磁铁。该组合件中的磁铁所形成磁场和某一主导磁场方向相同/(如果组成的多个磁铁的磁场强度相差比较大时,这些磁铁相互的磁场方向也可以相反,但整体的磁场方向和主导磁场方向相同),从而其产生的整体的磁场可以等效看成一个单一的磁铁件产生。通常磁铁之间通过某一硬性结构件或者软性结构件(在磁铁之间,或者在磁铁边缘,或者磁铁周围),或者即使没有结构件,通过粘接、焊接、嵌入、螺丝、螺旋、铆合、插销、卡扣、夹爪、支架、套筒、压盖或者其它方式将磁铁连接起来。
线圈件:单一线圈或者多个线圈(n圈>1)的组合件产生的整体磁场等效于某个单一线圈产生的磁场;该组合件中的线圈所产生的磁场和某一主导线圈产生磁场方向相同/(如果组成的多个线圈产生的磁场强度相差比较大时,这些线圈产生的磁场方向也可以相反,但整体的磁场方向和主导线圈产生磁场方向相同),从而其产生的整体的磁场可以等效看成一个单一的线圈件中的电流产生。通常线圈之间通过某一硬性结构件或者软性结构件(在线圈之间,或者在线圈边缘,或者线圈周围),或者即使没有结构件,也通过粘接、焊接、嵌入、螺丝、螺旋、铆合、插销、卡扣、夹爪、支架、套筒、压盖或者其它方式将线圈连接起来。
为了详细描述磁铁件和线圈件,先才有如下实施例进行具体描述。
磁铁件201在进行使用时包括如下实施例;
磁铁件201的实施例一:
参照图32所示;永磁铁和永磁铁,在磁场方向上串行结合,中间无结构件,n磁=2;
永磁铁1和永磁铁2,通过粘接,焊接,铆合,插销,夹爪,支架,套筒或者其它方式将它们连接起来,永磁铁1和永磁铁2的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此永磁铁1和永磁铁2的组合,从外部整体磁场的方向,可以看成类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一磁铁。永磁铁1和永磁铁2的组合可以认为是一个磁铁件201。
磁铁件201的实施例二:
参照图33所示;永磁铁和永磁铁,在磁场方向上串行结合,中间无结构件,n磁=3;
永磁铁1,永磁铁2和永磁铁3,通过粘接,焊接,铆合,插销,夹爪,支架,套筒或者其它方式将它们连接起来,永磁铁1,永磁铁2和永磁铁3的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此永磁铁1,永磁铁2和永磁铁3的组合,从外部整体磁场的方向,可以看成类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一磁铁。永磁铁1,永磁铁2和永磁铁3的组合可以认为是一个磁铁件201。
磁铁件201的实施例三:
参照图34所示;永磁铁和永磁铁,在磁场方向上串行结合,中间有结构件,n磁=2;
永磁铁1和永磁铁2中间间隔一块导磁体,永磁铁1和导磁体之间,以及永磁铁2和导磁体之间通过粘接,焊接,铆合,插销,夹爪,支架,套筒或者其它方式将它们连接起来,永磁铁1和永磁铁2分别产生的磁场方向都是朝向Y轴+方向,故方向相同。因此永磁铁1,导磁体和永磁铁2的组合,从外部整体磁场的方向,可以看成等效(图中的”=”号表示)于右边的单一磁铁。永磁铁1,导磁体和永磁铁2的组合可以认为是一个磁铁件201。
上面的导磁体也可以换成不导磁体,或者一块磁场强度小很多的反向的磁铁,不影响整体仍然可以等效为一个单独的永磁铁,因此这种情况也包括这个类型下。
磁铁件201的实施例四:
参照图35所示;永磁铁和永磁铁,在磁场方向上串行结合,中间无结构件,n磁=2;
永磁铁1和永磁铁2,永磁铁1大,永磁铁2小,它们通过粘接,焊接,铆合,插销,夹爪,支架,套筒或者其它方式连接起来,永磁铁1和永磁铁2的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此永磁铁1和永磁铁2的组合,从外部整体磁场的方向,可以看成类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一磁铁。永磁铁1和永磁铁2的组合可以认为是一个磁铁件201。
磁铁件201的实施例五:
参照图36所示;永磁铁和永磁铁,在磁场方向上串行结合,中间有结构件,n磁=2;
永磁铁1和永磁铁2,永磁铁1大,永磁铁2小,它们通过粘接,焊接,铆合,插销,夹爪,支架,套筒或者其它方式连接起来,永磁铁1和永磁铁2的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此永磁铁1和永磁铁2的组合,从外部整体磁场的方向,可以看成类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一磁铁。永磁铁1和永磁铁2的组合可以认为是一个磁铁件201。
磁铁件201的实施例六:
参照图37所示;永磁铁和永磁铁,在磁场方向上并行结合,中间无结构件,n磁=2;
永磁铁1和永磁铁2,通过粘接,焊接,铆合,插销,夹爪,支架,套筒或者其它方式将它们连接起来,永磁铁1和永磁铁2的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此永磁铁1和永磁铁2的组合,从外部整体磁场的方向,可以看成类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一磁铁。永磁铁1和永磁铁2的组合可以认为是一个磁铁件201。
磁铁件201的实施例七:
参照图38所示;永磁铁和永磁铁,在磁场方向上并行结合,中间无结构件,n磁=3;
永磁铁1,永磁铁2和永磁铁3,通过粘接,焊接,铆合,插销,夹爪,支架,套筒或者其它方式将它们连接起来,永磁铁1,永磁铁2和永磁铁3的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此永磁铁1,永磁铁2和永磁铁3的组合,从外部整体磁场的方向,可以看成类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一磁铁。永磁铁1,永磁铁2和永磁铁3的组合可以认为是一个磁铁件201。
磁铁件201的实施例八:
参照图39所示;永磁铁和永磁铁,在磁场方向上串并行混合结合,中间无结构件,n磁=3;
永磁铁1,永磁铁2和永磁铁3,导磁板1和导磁板2,通过粘接,焊接,铆合,插销,夹爪,支架,套筒或者其它方式将它们连接起来,永磁铁1,永磁铁2和永磁铁3的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,导磁板1和导磁板2被磁化后的磁场方向也是朝向Y+轴方向,故全部方向相同。因此永磁铁1,永磁铁2和永磁铁3,导磁板1和导磁板2的组合,从外部整体磁场的方向,可以看成类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一磁铁。永磁铁1,永磁铁2和永磁铁3,导磁板1和导磁板2的组合可以认为是一个磁铁件201。
上面的导磁板也可以换成不导磁板,或者一块磁场强度小很多的反向的磁铁,不影响整体仍然可以等效为一个单独的永磁铁,因此这种情况也包括这个类型下。
磁铁件201的实施例九:
参照图40所示;永磁铁和永磁铁,在磁场方向上并行结合,中间有结构件,n磁=2;
永磁铁1和永磁铁2中间间隔一块导磁体,永磁铁1和导磁体之间,以及永磁铁2和导磁体之间通过粘接,焊接,铆合,插销,夹爪,支架,套筒或者其它方式将它们连接起来,永磁铁1和永磁铁2分别产生的磁场方向都是朝向Y轴+方向,故方向相同。因此永磁铁1,导磁体和永磁铁2的组合,从外部整体磁场的方向,可以看成等效(图中的”=”号表示)于右边的单一磁铁。永磁铁1,导磁体和永磁铁2的组合可以认为是一个磁铁件201。
上面的导磁板也可以换成不导磁体,或者一块磁场强度小很多的反向的磁铁,不影响整体仍然可以等效为一个单独的永磁铁,因此这种情况也包括这个类型下。
磁铁件201的实施例十:
参照图41所示;永磁铁和永磁铁,在磁场方向上并行结合,中间无结构件,n磁=2;
永磁铁1和永磁铁2,通过粘接,焊接,铆合,插销,夹爪,支架,套筒或者其它方式将它们连接起来,永磁铁1和永磁铁2的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此永磁铁1和永磁铁2的组合,从外部整体磁场的方向,可以看成类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一磁铁。永磁铁1和永磁铁2的组合可以认为是一个磁铁件201。
磁铁件201的实施例十一:
参照图42所示;永磁铁和永磁铁,在磁场方向上并行结合,中间有结构件,n磁=2;
永磁铁1和永磁铁2中间间隔一块导磁体,永磁铁1和导磁体之间,以及永磁铁2和导磁体之间通过粘接,焊接,铆合,插销,夹爪,支架,套筒或者其它方式将它们连接起来,永磁铁1和永磁铁2分别产生的磁场方向都是朝向Y轴+方向,故方向相同。因此永磁铁1,导磁体和永磁铁2的组合,从外部整体磁场的方向,可以看成等效(图中的”=”号表示)于右边的单一磁铁。永磁铁1,导磁体和永磁铁2的组合可以认为是一个磁铁件201。
上面的导磁板也可以换成不导磁体,或者一块磁场强度小很多的反向的磁铁,不影响整体仍然可以等效为一个单独的永磁铁,因此这种情况也包括这个类型下。
磁铁件201的实施例十二:
参照图43所示;永磁铁和永磁铁,在磁场方向上并行结合,中间无结构件,n磁=2;
永磁铁1(环形,圆环,方环,长方环等)和永磁铁2(柱形,圆柱,方柱,长方柱等),通过粘接,焊接,铆合,插销,夹爪,支架,套筒或者其它方式将它们连接起来,永磁铁1和永磁铁2的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此永磁铁1和永磁铁2的组合,从外部整体磁场的方向,可以看成类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一磁铁。永磁铁1和永磁铁2的组合可以认为是一个磁铁件201。
磁铁件201的实施例十三:
参照图44所示;永磁铁和永磁铁,在磁场方向上并行结合,中间有结构件,n磁=2;
永磁铁1(环形,圆环,方环,长方环等)和永磁铁2(柱形,圆柱,方柱,长方柱等)中间间隔一块导磁环104,永磁铁1和导磁体之间,以及永磁铁2和导磁体之间通过粘接,焊接,铆合,插销,夹爪,支架,套筒或者其它方式将它们连接起来,永磁铁1和永磁铁2分别产生的磁场方向都是朝向Y轴+方向,故方向相同。因此永磁铁1,导磁体和永磁铁2的组合,从外部整体磁场的方向,可以看成等效(图中的”=”号表示)于右边的单一磁铁。永磁铁1,导磁体和永磁铁2的组合可以认为是一个磁铁件201。
上面的导磁环也可以换成不导磁环,或者一块磁场强度小很多的反向的磁铁环,不影响整体仍然可以等效为一个单独的永磁铁,因此这种情况也包括这个类型下。
磁铁件201的实施例十四:
参照图45所示;永磁铁和永磁铁,在磁场方向上并行结合,中间有无结构件,n磁=2;
永磁铁1(环形,圆环,方环,长方环等)和永磁铁2(环形,圆柱,方柱,长方柱等),通过粘接,焊接,铆合,插销,夹爪,支架,套筒或者其它方式将它们连接起来,永磁铁1和永磁铁2的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,方向相同。因此永磁铁1和永磁铁2的组合,从外部整体磁场的方向,可以看成类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一磁铁。永磁铁1和永磁铁2的组合可以认为是一个磁铁件201。图中的芯件可以是空气,不导磁体或者弱导磁体,比如弱导磁的插销。
磁铁件201的实施例十五:
参照图46所示;永磁铁和永磁铁,在磁场方向上并行结合,中间有结构件,n磁=2;
永磁铁1(环形,圆环,方环,长方环等)和永磁铁2(柱形,圆柱,方柱,长方柱等)中间间隔一块导磁环104,永磁铁1和导磁体之间,以及永磁铁2和导磁体之间通过粘接,焊接,铆合,插销,夹爪,支架,套筒或者其它方式将它们连接起来,永磁铁1和永磁铁2分别产生的磁场方向都是朝向Y轴+方向,故方向相同。因此永磁铁1,导磁体和永磁铁2的组合,从外部整体磁场的方向,可以看成等效(图中的”=”号表示)于右边的单一磁铁。永磁铁1,导磁体和永磁铁2的组合可以认为是一个磁铁件201。
上面的导磁连接环也可以换成不导磁环,或者一块磁场强度小很多的反向的磁铁环,不影响整体仍然可以等效为一个单独的永磁铁,因此这种情况也包括这个类型下。
磁铁件201的实施例十六:
参照图47所示;永磁铁和永磁铁,在磁场方向上串并行混合结合,中间无结构件,n磁=5;
永磁铁1,永磁铁2和永磁铁3,通过粘接,焊接,铆合,插销,夹爪,支架,套筒或者其它方式将它们并行连接起来,形成一个等效磁铁(磁铁1|磁铁2|磁铁3),该等效磁铁(磁铁1|磁铁2|磁铁3)再和永磁铁4和永磁铁5串联,形成一个等效磁铁(磁铁4-(磁铁1|磁铁2|磁铁3)-磁铁5)。然后等效磁铁(磁铁1|磁铁2|磁铁3),永磁铁4和永磁铁5的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此磁铁组合(磁铁4-(磁铁1|磁铁2|磁铁3)-磁铁5),从外部整体磁场的方向,可以看成类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一磁铁。磁铁组合(磁铁4-(磁铁1|磁铁2|磁铁3)-磁铁5)可以认为是一个磁铁件201。
磁铁件201的实施例十七:
参照图48所示;永磁铁和永磁铁,在磁场方向上串并行混合结合,中间无结构件,n磁=5;
永磁铁1,永磁铁2和永磁铁3,通过粘接,焊接,铆合,插销,夹爪,支架,套筒或者其它方式将它们串联起来,形成一个等效磁铁(磁铁1-磁铁2-磁铁3),该等效磁铁(磁铁1-磁铁2-磁铁3)再和永磁铁4和永磁铁5并联,形成一个等效磁铁(磁铁4|(磁铁1-磁铁2-磁铁3)|磁铁5)。然后等效磁铁(磁铁1-磁铁2-磁铁3),永磁铁4和永磁铁5的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此磁铁组合(磁铁4|(磁铁1-磁铁2-磁铁3)|磁铁5),从外部整体磁场的方向,可以看成类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一磁铁。磁铁组合(磁铁4|(磁铁1-磁铁2-磁铁3)|磁铁5)可以认为是一个磁铁件201。
磁铁件201的实施例十八:
参照图48a所示;永磁铁和永磁铁,在磁场方向上串行结合,中间无结构件,n磁=2
永磁铁1和永磁铁2,永磁铁1大,永磁铁2小,它们通过粘接、焊接、嵌入、螺丝、螺旋、铆合、插销、卡扣、夹爪、支架、套筒、压盖或者其它方式连接起来,永磁铁1的磁场方向朝向Y+轴方向,永磁铁2的磁场方向朝向Y-轴方向。但因为永磁铁2的磁场强度小于永磁铁1的磁场强度,因此永磁铁1和永磁铁2的组合,从外部整体磁场的方向,仍然可以看成类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一磁铁。永磁铁1和永磁铁2的组合可以认为是一个磁铁件201。
线圈件102在进行使用时包括如下实施例;
线圈件102的实施例一:
参照图49所示;线圈和线圈,在磁场方向上串行结合,中间无结构件,n圈=2;
线圈1和线圈2,通过粘接,支架,套筒,铆合,夹爪,焊接或者其它方式将它们连接起来,线圈1和线圈2的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此线圈1和线圈2的组合,其产生的整体磁场的方向,从外部看可类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一线圈。线圈1和线圈2的组合可以认为是一个线圈件102。
上面实施例中,线圈中间无论是否有铁芯还是没有铁芯,对于线圈电流产生的磁场方向没有影响,因此不影响上面两个线圈串行结合成为一个线圈件102的结论。
下面图中,按照通常线圈电流标识方法,圈叉图标表示电流流向垂直屏幕朝里,圈点图标⊙表示电流流向垂直屏幕朝外。
线圈件102的实施例二:
参照图50所示;线圈和线圈,在磁场方向上串行结合,周边有套筒,n圈=2;
线圈1和线圈2,通过套筒(优选导磁材料,也可以是弱导磁材料,不导磁材料等构成)方式将它们连接起来,线圈1和线圈2的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此线圈1和线圈2的组合,其产生的整体磁场的方向,从外部看可类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一线圈。线圈1和线圈2的组合可以认为是一个线圈件102。
线圈件102的实施例三:
参照图51所示;线圈和线圈,在磁场方向上串行结合,中间无结构件,n圈=3;
线圈1,线圈2和线圈3,通过粘接,支架,套筒,铆合,夹爪,焊接或者其它方式将它们连接起来,线圈1,线圈2和线圈3的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此线圈1,线圈2和线圈3的组合,其产生的整体磁场的方向,从外部看可类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一线圈。线圈1,线圈2和线圈3的组合可以认为是一个线圈件102。
线圈件102的实施例四:
参照图52所示;线圈和线圈,在磁场方向上串行结合,中间有结构件,n圈=2;
线圈1和线圈2中间间隔一块导磁体,线圈1和导磁环104之间,以及线圈2和导磁环104之间通过粘接,支架,套筒,铆合,夹爪,焊接或者其它方式将它们连接起来,线圈1和线圈2分别产生的磁场方向都是朝向Y轴+方向,故方向相同。因此线圈1,导磁环104和线圈2的组合,从外部看其产生的整体磁场的方向,可以看成等效(图中的”=”号表示)于右边的单一线圈。线圈1,导磁环104和线圈2的组合可以认为是一个线圈件102。
上面的导磁环也可以换成不导磁环,或者一个感应磁场强度小很多的反向的线圈,不影响整体仍然可以等效为一个单独的线圈,因此这种情况也包括这个类型下。
线圈件102的实施例五:
参照图53所示;线圈和线圈,在磁场方向上串行结合,中间无结构件,n圈=2;
线圈1和线圈2,线圈1大,线圈2小,它们通过粘接,支架,套筒,铆合,夹爪,焊接或者其它方式连接起来,线圈1和线圈2的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此线圈1和线圈2的组合,其产生的整体磁场的方向,从外部看可类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一线圈。线圈1和线圈2的组合可以认为是一个线圈件102。
线圈件102的实施例六:
参照图54所示;线圈和线圈,在磁场方向上串行结合,中间有结构件,n圈=2;
线圈1和线圈2,线圈1大,线圈2小,它们通过粘接,支架,套筒,铆合,夹爪,焊接或者其它方式连接起来,线圈1和线圈2的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此线圈1和线圈2的组合,其产生的整体磁场的方向,从外部看可类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一线圈。线圈1和线圈2的组合可以认为是一个线圈件102。
上面的导磁环也可以换成不导磁环,或者一个感应磁场强度小很多的反向的线圈,不影响整体仍然可以等效为一个单独的线圈,因此这种情况也包括这个类型下。
线圈件102的实施例七:
参照图55所示;线圈和线圈,在磁场方向上并行结合,中间无结构件,n圈=2;
线圈1(外圈)和线圈2(内圈),通过粘接,支架,套筒,铆合,夹爪,焊接或者其它方式将它们连接起来,线圈1和线圈2的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此线圈1和线圈2的组合,其产生的整体磁场的方向,从外部看可类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一线圈。线圈1和线圈2的组合可以认为是一个线圈件102。
线圈件102的实施例八:
参照图56所示;线圈和线圈,在磁场方向上并行结合,中间无结构件,n圈=2;
线圈1(外圈)和线圈2(内圈)和铁芯通过粘接,支架,套筒,铆合,夹爪,焊接或者其它方式将它们连接起来,线圈1和线圈2的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此线圈1,线圈2和铁芯的组合,其产生的整体磁场的方向,从外部看可类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一线圈。线圈1,线圈2和铁芯的组合可以认为是一个线圈件102。
线圈件102的实施例九:
参照图57所示;线圈和线圈,在磁场方向上并行结合,中间无结构件,n圈=3;
线圈1,线圈2和线圈3,通过粘接,支架,套筒,铆合,夹爪,焊接或者其它方式将它们连接起来,线圈1,线圈2和线圈3的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此线圈1,线圈2和线圈3的组合,其产生的整体磁场的方向,从外部看可类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一线圈。线圈1,线圈2和线圈3的组合可以认为是一个线圈件102。
线圈件102的实施例十:
参照图58所示;线圈和线圈,在磁场方向上并行混合结合,中间无结构件,n圈=3;
线圈1,线圈2和线圈3,导磁板1和导磁板2,通过粘接,支架,套筒,铆合,夹爪,焊接或者其它方式将它们连接起来,线圈1,线圈2和线圈3的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,导磁板1和导磁板2被磁化后的磁场方向也是朝向Y+轴方向,故全部方向相同。因此线圈1,线圈2和线圈3,导磁板1和导磁板2的组合,其产生的整体磁场的方向,从外部看可类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一线圈。线圈1,线圈2和线圈3,导磁板1和导磁板2的组合可以认为是一个线圈件102。
上面的导磁板也可以换成不导磁板,或者一个磁场强度小很多的反向的磁铁,不影响整体仍然可以等效为一个单独的线圈,因此这种情况也包括这个类型下。
线圈件102的实施例十一:
参照图59所示;线圈和线圈,在磁场方向上并行结合,中间有结构件,n圈=2;
线圈1和线圈2中间间隔一块隔离环(优选导磁材料,也可以是弱导磁材料,或不导磁材料构成),线圈1和隔离环之间,以及线圈2和隔离环之间通过粘接,支架,套筒,铆合,夹爪,焊接或者其它方式将它们连接起来,线圈1和线圈2分别产生的磁场方向都是朝向Y轴+方向,故方向相同。因此线圈1,隔离环和线圈2的组合,其产生的整体磁场的方向,从外部看可等效(图中的”=”号表示)于右边的单一线圈。线圈1,导磁体和线圈2的组合可以认为是一个线圈件102。
线圈件102的实施例十二:
参照图60所示;线圈和线圈,在磁场方向上串并行混合结合,中间无结构件,n圈=4;
线圈1和线圈2,通过粘接,支架,套筒,铆合,夹爪,焊接或者其它方式将它们并行连接起来,形成一个等效线圈(线圈1|线圈2),该等效线圈(线圈1|线圈2)再和线圈3和线圈4串联,形成一个等效线圈(线圈3-(线圈1|线圈2)-线圈4)。然后等效线圈(线圈1|线圈2),线圈3和线圈4的分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此线圈组合(线圈3-(线圈1|线圈2)-线圈4),其产生的整体磁场的方向,从外部看可类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一线圈。线圈组合(线圈3-(线圈1|线圈2)-线圈4)可以认为是一个线圈件102。
线圈件102的实施例十三:
参照图61所示;线圈和线圈,在磁场方向上串并行混合结合,中间无结构件,n圈=4;
线圈1,线圈2和线圈3,通过粘接,支架,套筒,铆合,夹爪,焊接或者其它方式将它们串联起来,形成一个等效线圈(线圈1-线圈2-线圈3),该等效线圈(线圈1-线圈2-线圈3)再和线圈4并联,形成一个等效线圈((线圈1-线圈2-线圈3)|线圈4)。然后等效线圈(线圈1-线圈2-线圈3)和线圈4分别产生的磁场方向都是朝向Y+轴方向,故方向相同。因此线圈组合((线圈1-线圈2-线圈3)|线圈4),其产生的整体磁场的方向,从外部看可类似等效(图中的”=”号表示)于右边的单一线圈。线圈组合((线圈1-线圈2-线圈3)|线圈4)可以认为是一个线圈件102。
实施例14
请参照图1-22,根据实施例1-12的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子的应用,应用于骨传导耳机,骨传导眼镜,有线耳机,无线耳机,AR眼镜,VR眼镜,智能手表,智能手环,头戴设备,可穿戴设备,智能手机,游戏手柄,游戏耳机,游戏方向盘,游戏脚踏,鼠标,键盘,触摸屏,电器控制面板,触控装置,屏幕发声装置,车载触觉反馈装置,智能座舱,游戏椅,按摩椅,按摩器,触觉反馈背心,触觉反馈手套,触觉反馈腰带,触觉反馈腿部装置,辅听助听设备,助眠设备或者触觉反馈网络互联装置,当上述圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子用于上述产品时,能够将电能转化成机械能,比如振动或者机械运动。
上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (26)
1.圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:包括振子本体,所述振子本体包括外筒,第一传振片和第二传振片,第一动子组件和第二动子组件,所述第一动子组件包括磁铁组合结构,所述第二动子组件包括线圈组合结构,所述第一动子组件设置在外筒内,所述第二动子组件设置在外筒内且位于所述第一动子组件外侧或者内侧,所述第一动子组件与所述第一传振片通过至少一个位点固定连接,所述第二动子组件与所述第二传振片通过至少一个位点固定连接;从中心往外看,线圈在内,永磁铁在外;所述第一动子组件和所述第二动子组件分别同时受到两两成对的推力和拉力的电磁作用力,呈现一种推挽式的结构特征。
2.根据权利要求1所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:限定磁铁组合结构中的永磁铁和线圈组合结构中的线圈的数量,永磁铁的数量为N磁,线圈的数量为N圈,使得N磁>N圈或者N磁<N圈;N磁为1,2,3,…,100;N圈为1,2,3,…,100。
3.根据权利要求1所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:所述振子本体内部存在2N个磁域,磁域是充满电磁力能量的空间区域,一般由空气或者磁导率较小(比如相对磁导率<1000)的介质组成,包括磁铁材料所在区域;磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N;线圈的主磁力线闭合曲线和永磁铁的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相反;或者在磁域D1,i中,线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相同。
4.根据权利要求3所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相同时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的和;当穿过某磁域的线圈的磁力线方向和永磁铁的磁力线方向相反时,总磁通量等于线圈产生磁通量和永磁铁产生磁通量的差,因而其各自合力∑iF1,i和合力∑iF2,i,沿着振动方向上的作用力方向也相反,这种一推一拉的力的组合,形成推挽式的设计,并且在最后的总合力∑i(F1,i+F2,i)中,总合力针对电流的非线性项全部或者部分抵消。
5.根据权利要求1所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:所述磁铁组合结构包括永磁铁和第一导磁体或者第一非导磁体;所述线圈组合结构包括线圈和第二导磁体或者第二非导磁体。
6.根据权利要求1所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:所述磁铁组合结构包括磁铁件和第二导磁体,所述磁铁件为单一磁铁或者多个磁铁(n磁>1)的组合件形成的整体磁场等效于某个单一磁铁,该组合件中的磁铁所形成磁场和某一主导磁场方向相同/(如果组成的多个磁铁的磁场强度相差比较大时,这些磁铁相互的磁场方向也可以相反,但整体的磁场方向和主导磁场方向相同),从而其产生的整体的磁场可以等效看成一个单一的磁铁件产生,通常磁铁之间通过某一硬性结构件或者软性结构件(在磁铁之间,或者在磁铁边缘,或者磁铁周围),或者即使没有结构件,通过粘接、焊接、嵌入、螺丝、螺旋、铆合、插销、卡扣、夹爪、支架、套筒、压盖或者其它方式将磁铁连接起来。
7.根据权利要求1所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:所述线圈组合结构包括线圈件和第一导磁体,所述线圈件为单一线圈或者多个线圈(n圈>1)的组合件产生的整体磁场等效于某个单一线圈产生的磁场,该组合件中的线圈所产生的磁场和某一主导线圈产生磁场方向相同/(如果组成的多个线圈产生的磁场强度相差比较大时,这些线圈产生的磁场方向也可以相反,但整体的磁场方向和主导线圈产生磁场方向相同),从而其产生的整体的磁场可以等效看成一个单一的线圈件中的电流产生,通常线圈之间通过某一硬性结构件或者软性结构件(在线圈之间,或者在线圈边缘,或者线圈周围),或者即使没有结构件,也通过粘接、焊接、嵌入、螺丝、螺旋、铆合、插销、卡扣、夹爪、支架、套筒、压盖或者其它方式将线圈连接起来。
8.根据权利要求2所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:所述第一动子组件和所述第二动子组件形状呈凹凸交错相互咬合排列,上述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件和第二动子组件。
9.根据权利要求2所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:(N磁,N圈)=(j,j+1)*n;j=1,2,3…;n是自然数,n=1,2,3…;当N磁>1时,邻近所述永磁铁相对的两个端面的极性相同;当N圈>1时,邻近线圈中电流的方向相反,相邻两个线圈,临近的两个端面的电磁场的极性相同;若多个永磁体呈对称排列,对称的永磁体对应的尺寸和磁力参数相同;若多个线圈呈对称排列,对称的线圈的尺寸和电流值相同。
10.根据权利要求2所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:(N磁,N圈)=(j+1,j)*n;j=1,2,3…;n是自然数,n=1,2,3…;当N磁>1时,邻近所述永磁铁相对的两个端面的极性相同;当N圈>1时,邻近线圈中电流的方向相反,相邻两个线圈,临近的两个端面的电磁场的极性相同;若多个永磁体呈对称排列,对称的永磁体对应的尺寸和磁力参数相同;若多个线圈呈对称排列,对称的线圈的尺寸和电流值相同。
11.根据权利要求2所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:所述线圈靠近的外筒处使用导磁体,使得线圈形成电磁铁的磁路的磁阻尽量小;磁铁组件中永磁铁之间用导磁体隔离;线圈和永磁铁周围使用轭铁,或者针对线圈组件,和线圈靠近的外筒使用导磁外筒。
12.根据权利要求10所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:所述磁铁组合结构包括永磁铁和第一导磁体或者第一非导磁体,所述线圈组合结构包括线圈和第二导磁体或者第二非导磁体,从中心往外看,所述线圈在内,所述永磁铁在外,所述永磁铁为两个,邻近所述永磁铁相对的两个端面的极性相同,所述线圈为一个,所述第一传振片固定在外筒的顶面上,所述第一传振片固定连接有传振支架,所述传振支架呈L型,所述传振支架的水平部与振动方向平行,所述第二导磁体或者第二非导磁体固定在所述传振支架的水平部的中间,两个所述永磁铁分别固定在所述第二导磁体或者第二非导磁体的两侧,两个所述永磁铁的外侧固设有所述导磁环,所述线圈环绕在第二导磁体或者第二非导磁体上,第二导磁体或者第二非导磁体固定在所述第二传振片上,所述第一动子组件和所述第二动子组件形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件和第二动子组件,所述振子本体内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同。
13.根据权利要求10所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:所述磁铁组合结构包括永磁铁和第一导磁体或者第一非导磁体,所述线圈组合结构包括线圈和第二导磁体或者第二非导磁体,从中心往外看,所述线圈在内,所述永磁铁在外,所述永磁铁为两个,邻近永磁铁相对的两个端面的极性相同,所述线圈为一个,所述第二传振片与所述第一传振片为整体结构,且所述第二传振片从所述第一传振片所在平面外周倾斜向所述外筒内壁方向延伸,所述第一传振片固定在外筒的顶面上,两个所述永磁铁之间固设有所述第一导磁体或者第一非导磁体,所述永磁铁外侧固设有第一导磁环,其中一个所述第一导磁环固定在所述第二传振片上,所述线圈环绕式固定在所述第二导磁体或者第二非导磁体上,所述线圈一侧固设有第二导磁环,所述第二导磁体或者第二非导磁体固定在所述第一传振片,所述第一动子组件和所述第二动子组件形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件和第二动子组件,所述振子本体内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同。
14.根据权利要求10所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:所述第一传振片为第一双弹簧传振片装置,所述第一双弹簧传振片装置包括第一竖直部和沿着所述第一竖直部所在平面外周倾斜向所述外筒内壁方向延伸簧的第一折弯部;所述第二传振片为第二双弹簧传振片装置,所述第二双弹簧传振片装置包括第二竖直部和沿着所述第二竖直部所在平面外周倾斜向所述外筒内壁方向延伸簧的第二折弯部,所述磁铁组合结构包括永磁铁和第一导磁体或者第一非导磁体,所述线圈组合结构包括线圈和第二导磁体或者第二非导磁体,从中心往外看,所述线圈在内,所述永磁铁在外,所述线圈为一个,所述永磁铁为两个,邻近永磁铁相对的两个端面的极性相同,所述第一双弹簧传振片装置固定在外筒的顶面上,所述第二双弹簧传振片装置固定在外筒的底面上,两个所述永磁铁之间固设有所述第一导磁体或者第一非导磁体,两个所述永磁铁外侧固设有第一导磁环,两个所述导磁环分别固定在所述第一双弹簧传振片装置的第一折弯部和所述第二双弹簧传振片装置的折弯部上,所述线圈环绕式固定在所述第二导磁体或者第二非导磁体上,所述第二导磁体或者第二非导磁体上分别固定在第一双弹簧传振片装置的第一竖直部和所述第二双弹簧传振片装置的第二竖直部上,所述第一动子组件和所述第二动子组件形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件和第二动子组件,所述振子本体内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同。
15.根据权利要求9所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:所述磁铁组合结构包括永磁铁和第一导磁体或者第一非导磁体,所述线圈组合结构包括线圈和第二导磁体或者第二非导磁体,从中心往外看,所述线圈在内,所述永磁铁在外,所述永磁铁为一个,所述线圈为两个,邻近线圈中电流的方向要相反,相邻两个线圈形成的电磁场,临近的两个端面的磁场极性相同,所述第一传振片固定在外筒的顶面上,所述第一传振片固定连接有传振支架,所述传振支架呈L型,所述传振支架的水平部与振动方向平行,所述永磁铁固定在所述传振支架的水平部的中间,两个所述第二导磁体或者第二非导磁体分别固定在所述永磁铁的两侧,两个所述线圈环绕在第二导磁体或者第二非导磁体上,两个第二导磁体或者第二非导磁体之间固设有第二导磁环,所述第二导磁体或者第二非导磁体固定在所述第二传振片上,所述第一动子组件和所述第二动子组件形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件和第二动子组件,所述振子本体内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同。
16.根据权利要求9所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:所述磁铁组合结构包括永磁铁和第一导磁体或者第一非导磁体,所述线圈组合结构包括线圈和第二导磁体或者第二非导磁体,从中心往外看,所述线圈在内,所述永磁铁在外,所述永磁铁为一个,所述线圈为两个,邻近线圈中电流的方向要相反,这样对于相邻两个线圈形成的电磁场,临近的两个端面的磁场极性相同,所述第二传振片与所述第一传振片为整体结构,且所述第二传振片从所述第一传振片所在平面外周倾斜向所述外筒内壁方向延伸,所述第一传振片固定在外筒的顶面上,所述永磁铁外侧固设有所述第一导磁体或者第一非导磁体,其中一个所述第一导磁体或者第一非导磁体固定在所述第二传振片上,两个所述线圈环绕式固定在所述第二导磁体或者第二非导磁体上,两个所述线圈一之间固设有第二导磁环,所述第二导磁体或者第二非导磁体固定在所述第一传振片,所述第一动子组件和所述第二动子组件形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件和第二动子组件,所述振子本体内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同。
17.根据权利要求9所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:所述第一传振片为第一双弹簧传振片装置,所述第一双弹簧传振片装置包括第一竖直部和沿着所述第一竖直部所在平面外周倾斜向所述外筒内壁方向延伸簧的第一折弯部;所述第二传振片为第二双弹簧传振片装置,所述第二双弹簧传振片装置包括第二竖直部和沿着所述第二竖直部所在平面外周倾斜向所述外筒内壁方向延伸簧的第二折弯部,所述磁铁组合结构包括永磁铁和第一导磁体或者第一非导磁体,所述线圈组合结构包括线圈和第二导磁体或者第二非导磁体,从中心往外看,所述线圈在内,所述永磁铁在外,所述永磁铁为一个,所述线圈为两个,邻近线圈中电流的方向要相反,这样对于相邻两个线圈形成的电磁场,临近的两个端面的磁场极性相同,所述第一双弹簧传振片装置固定在外筒的顶面上,所述第二双弹簧传振片装置固定在外筒的底面上,所述永磁铁外侧固设有所述第一导磁体或者第一非导磁体,两个所述第一导磁体或者第一非导磁体分别固定在所述第一双弹簧传振片装置的第一折弯部和所述第二双弹簧传振片装置的折弯部上,两个所述线圈环绕式固定在所述第二导磁体或者第二非导磁体上,两个所述线圈之间固设有第二导磁环,所述第二导磁体或者第二非导磁体分别固定在第一双弹簧传振片装置的第一竖直部和所述第二双弹簧传振片装置的第二竖直部上,所述第一动子组件和所述第二动子组件形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件和第二动子组件,所述振子本体内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同。
18.根据权利要求10所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:所述磁铁组合结构包括永磁铁和第一导磁体或者第一非导磁体,所述线圈组合结构包括线圈和第二导磁体或者第二非导磁体,从中心往外看,所述线圈在内,所述永磁铁在外,邻近永磁铁相对的两个端面的极性相同,所述永磁铁为三个,邻近永磁铁相对的两个端面的极性相同,所述线圈为两个,邻近线圈中电流的方向要相反,相邻两个线圈形成的电磁场,临近的两个端面的磁场极性相同,所述第一传振片固定在外筒的顶面上,所述第一传振片固定连接有传振支架,所述传振支架呈L型,所述传振支架的水平部与振动方向平行,所述永磁铁固定在所述传振支架的水平部上,相邻所述永磁铁之间设有所述第二导磁体或者第二非导磁体,所述永磁铁外侧设有第一导磁环,两个所述线圈环绕在第二导磁体或者第二非导磁体上,两个第二导磁体或者第二非导磁体之间固设有第二导磁环,所述第二导磁体或者第二非导磁体固定在所述第二传振片上,所述第一动子组件和所述第二动子组件形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件和第二动子组件,所述振子本体内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同。
19.根据权利要求10所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:所述磁铁组合结构包括永磁铁和第一导磁体或者第一非导磁体,所述线圈组合结构包括线圈和第二导磁体或者第二非导磁体,从中心往外看,所述线圈在内,所述永磁铁在外,所述永磁铁为三个,邻近永磁铁相对的两个端面的极性相同,所述线圈为两个,邻近线圈中电流的方向要相反,这样对于相邻两个线圈形成的电磁场,临近的两个端面的磁场极性相同,所述第二传振片与所述第一传振片为整体结构,且所述第二传振片从所述第一传振片所在平面外周倾斜向所述外筒内壁方向延伸,所述第一传振片固定在外筒的顶面上,相邻所述永磁铁之间固设有所述第一导磁体或者第一非导磁体,所述永磁铁外侧设有第一导磁环,其中一个所述第一导磁环固定在所述第二传振片上,两个所述线圈环绕式固定在所述第二导磁体或者第二非导磁体上,两个所述线圈一之间固设有第二导磁环,所述第二导磁体或者第二非导磁体固定在所述第一传振片上,所述第一动子组件和所述第二动子组件形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件和第二动子组件,所述振子本体内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同。
20.根据权利要求10所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:所述第一传振片为第一双弹簧传振片装置,所述第一双弹簧传振片装置包括第一水平部和沿着所述第一水平部所在平面外周倾斜向所述外筒内壁方向延伸簧的第一折弯部;所述第二传振片为第二双弹簧传振片装置,所述第二双弹簧传振片装置包括第二水平部和沿着所述第二水平部所在平面外周倾斜向所述外筒内壁方向延伸簧的第二折弯部,所述磁铁组合结构包括永磁铁和第一导磁体或者第一非导磁体,所述线圈组合结构包括线圈和第二导磁体或者第二非导磁体,从中心往外看,所述线圈在内,所述永磁铁在外,所述永磁铁为三个,邻近永磁铁相对的两个端面的极性相同,所述线圈为两个,邻近线圈中电流的方向要相反,这样对于相邻两个线圈形成的电磁场,临近的两个端面的磁场极性相同,所述第一双弹簧传振片装置固定在外筒的顶面上,所述第二双弹簧传振片装置固定在外筒的底面上,相邻所述永磁铁之间固设有所述第一导磁体或者第一非导磁体,所述永磁铁外侧固设有第一导磁环,两个所第一导磁环分别固定在所述第一双弹簧传振片装置的第一折弯部和所述第二双弹簧传振片装置的折弯部上,两个所述线圈环绕式固定在所述第二导磁体或者第二非导磁体上,两个所述线圈之间固设有第二导磁环,所述第二导磁体或者第二非导磁体分别固定在第一双弹簧传振片装置的第一水平部和所述第二双弹簧传振片装置的第二水平部上,所述第一动子组件和所述第二动子组件形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件和第二动子组件,所述振子本体内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同。
21.根据权利要求9所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:包括振子本体,所述磁铁组合结构包括永磁铁和第一导磁体或者第一非导磁体,所述线圈组合结构包括线圈和第二导磁体或者第二非导磁体,从中心往外看,所述线圈在内,所述永磁铁在外,邻近永磁铁相对的两个端面的极性相同,所述永磁铁为两个,邻近永磁铁相对的两个端面的极性相同,所述线圈为三个,邻近线圈中电流的方向要相反,相邻两个线圈形成的电磁场,临近的两个端面的磁场极性相同,所述第一传振片固定在外筒的顶面上,所述第一传振片固定连接有传振支架,所述传振支架呈L型,所述传振支架的水平部与振动方向平行,所述永磁铁固定在所述传振支架的水平部上,相邻所述永磁铁之间设有所述第二导磁体或者第二非导磁体,所述永磁铁外侧设有第一导磁环,三个所述线圈环绕在第二导磁体或者第二非导磁体上,相邻所述线圈之间固设有第二导磁环,所述第二导磁体或者第二非导磁体固定在所述第二传振片上,所述第一动子组件和所述第二动子组件形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件和第二动子组件,所述振子本体内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同。
22.根据权利要求9所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:所述磁铁组合结构包括永磁铁和第一导磁体或者第一非导磁体,所述线圈组合结构包括线圈和第二导磁体或者第二非导磁体,从中心往外看,所述线圈在内,所述永磁铁在外,所述永磁铁为两个,邻近永磁铁相对的两个端面的极性相同,所述线圈为三个,邻近线圈中电流的方向要相反,这样对于相邻两个线圈形成的电磁场,临近的两个端面的磁场极性相同,所述第二传振片与所述第一传振片为整体结构,且所述第二传振片从所述第一传振片所在平面外周倾斜向所述外筒内壁方向延伸,所述第一传振片固定在外筒的顶面上,相邻所述永磁铁之间固设有所述第一导磁体或者第一非导磁体,所述永磁铁外侧设有第一导磁环,其中一个所述第一导磁环固定在所述第二传振片上,三个所述线圈环绕式固定在所述第二导磁体或者第二非导磁体上,两个所述线圈之间固设有第二导磁环,所述第二导磁体或者第二非导磁体固定在所述第一传振片上,所述第一动子组件和所述第二动子组件形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件和第二动子组件,所述振子本体内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同。
23.根据权利要求9所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:所述第一传振片为第一双弹簧传振片装置,所述第一双弹簧传振片装置包括第一水平部和沿着所述第一水平部所在平面外周倾斜向所述外筒内壁方向延伸簧的第一折弯部;所述第二传振片为第二双弹簧传振片装置,所述第二双弹簧传振片装置包括第二水平部和沿着所述第二水平部所在平面外周倾斜向所述外筒内壁方向延伸簧的第二折弯部,所述磁铁组合结构包括永磁铁和第一导磁体或者第一非导磁体,所述线圈组合结构包括线圈和第二导磁体或者第二非导磁体,从中心往外看,所述线圈在内,所述永磁铁在外,所述永磁铁为两个,邻近永磁铁相对的两个端面的极性相同,所述线圈为三个,邻近线圈中电流的方向要相反,这样对于相邻两个线圈形成的电磁场,临近的两个端面的磁场极性相同,所述第一双弹簧传振片装置固定在外筒的顶面上,所述第二双弹簧传振片装置固定在外筒的底面上,相邻所述永磁铁之间固设有所述第一导磁体或者第一非导磁体,所述永磁铁外侧固设有第一导磁环,两个所第一导磁环分别固定在所述第一双弹簧传振片装置的第一折弯部和所述第二双弹簧传振片装置的折弯部上,三个所述线圈环绕式固定在所述第二导磁体或者第二非导磁体上,相邻所述线圈之间固设有第二导磁环,所述第二导磁体或者第二非导磁体分别固定在第一双弹簧传振片装置的第一水平部和所述第二双弹簧传振片装置的第二水平部上,所述第一动子组件和所述第二动子组件形状呈凹凸交错咬合排列,上述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别交替穿过第一动子组件和第二动子组件,所述振子本体内部存在2N个磁域,磁域成对组合,定义为磁域D1,i和D2,i,其中i=1,2,3,…,N,所述线圈的主磁力线闭合曲线和所述永磁铁的主磁力线闭合曲线分别穿越磁力作用域D1,i和D2,i,且在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反;在磁域D1,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相反,而在磁域D2,i中,所述线圈的磁力线方向和所述永磁铁的磁力线方向相同。
24.根据权利要求1所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:所述第一动子组件的质量为mr1,所述第二动子组件的质量为mr2,所述第一传振片为第一弹簧,所述第二传振片为第二弹簧,所述第二传振片与所述第一传振片为整体结构形成双弹簧传振片,所述第一动子组件连接的第一弹簧的劲度系数为ks1,第二动子组件连接的第二弹簧的劲度系数为ks2,振子外筒体的质量mshell=m外筒sleeve+mspring,假定双弹簧传振片装置的阻尼接近为零,第一动子组件和第二动子组件之间电磁力合力产生相互作用,第一动子组件和第二动子组件受力分别为Fr1和Fr2,Fr1=-Fr2,m1=msh=msleeve+msprings,m2=mr1,m3=mr2,ks1=k2,kr2=k3,双动振子的振动方程如下:
其中:
令
其中fr是动子组件之间的电磁相互作用力,
据以上双动振子的振动方程,求解其谐振频率方程为:
m1m2m3*ω4-((m1+m3)m2k3+(m1+m2)m3k2)*ω2+((m1+m2+m3)k2k3)=0
上面是一元二次方程,有两个解:
假定双动振子的目标谐振频率分别为ωt1和ωt2,
即对一元二次方程,假定有两个根,即ωt1和ωt2:
m1m2m3*ω4-((m1+m3)m2k3+(m1+m2)m3k2)*ω2+((m1+m2+m3)k2k3)=0
从而有:
将k3用k2表示有:
解上面一元二次方程,可以求出劲度系数k2,再代入公式,求出k3
25.根据权利要求1所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:所述第一动子组件的质量为mr1,所述第二动子组件的质量为mr2,所述第一双弹簧传振片装置的第一竖直部和所述第二双弹簧传振片装置的第二竖直部为第一弹簧,所述第一双弹簧传振片装置的第一折弯部和所述第二双弹簧传振片装置的第二折弯部为第二弹簧,第一动子组件两边的第一弹簧劲度系数为ks1,1和ks1,2,第二动子组件两边的第二弹簧劲度的系数为ks2,1和ks2,2,第一动子组件的劲度系数为kr1=ks1,1+ks1,2,第二动子组件的第二弹簧的劲度系数为kr2=ks2,1+ks2,2,总的壳体shell质量mshell=m外筒sleeve+mspring,假定双弹簧传振片装置的阻尼接近为零,第一动子组件和第二动子组件之间电磁力合力产生相互作用,第一动子组件和第二动子组件受力分别为Fr1和Fr2,Fr1=-Fr2,m1=msh=msleeve+msprings,m2=mr1,m3=mr2,ks1=k2,kr2=k3,双动振子的振动系统建模以及求解:
双动振子的振动方程如下:
其中:
令
其中fr是动子组件之间的电磁相互作用力。
双动振子的振动方程转换为频率,求解其谐振频率方程为:
m1m2m3*ω4-((m1+m3)m2k3+(m1+m2)m3k2)*ω2+((m1+m2+m3)k2k3)=0
上面是一元二次方程,有两个解:
假定双动振子的目标谐振频率分别为ωt1和ωt2,
对一元二次方程,假定有两个根,即ωt1和ωt2:
m1m2m3*ω4-((m1+m3)m2k3+(m1+m2)m3k2)*ω2+((m1+m2+m3)k2k3)=0
从而有:
将k3用k2表示有:
解上面一元二次方程,可以求出劲度系数k2,再代入公式,求出k3
26.根据权利要求1-25任一项所述的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,其特征在于:采用上述结构的圈磁并联推挽式非线性抵消的动圈动磁双动振子,应用于骨传导耳机,骨传导眼镜,有线耳机,无线耳机,AR眼镜,VR眼镜,智能手表,智能手环,头戴设备,可穿戴设备,智能手机,游戏手柄,游戏耳机,游戏方向盘,游戏脚踏,鼠标,键盘,触摸屏,电器控制面板,触控装置,屏幕发声装置,车载触觉反馈装置,智能座舱,游戏椅,按摩椅,按摩器,触觉反馈背心,触觉反馈手套,触觉反馈腰带,触觉反馈腿部装置,辅听助听设备,助眠设备或者触觉反馈网络互联装置。
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L. ROSSINI ET AL.: "Rotor design optimization for a reaction sphere actuator", 《2012 15TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICAL MACHINES AND SYSTEMS (ICEMS)》, 24 October 2012 (2012-10-24) * |
张旭等: "超精密大行程麦克斯韦磁阻驱动器磁场建模与推力分析", 《工程设计学报》, 9 January 2023 (2023-01-09) * |
陈撷宇等: "HL-2A中线圈电流相位差影响等离子体对共振磁扰动的响应过程", 《科技通报》, 30 September 2021 (2021-09-30) * |
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CN117412225B (zh) | 2024-08-23 |
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