RU129733U1

RU129733U1 - DYNAMIC SPEAKER

Info

Publication number: RU129733U1
Application number: RU2012147833/28U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Фёдорович Афанасьев; Линар Рафаэлевич Закиров; Дмитрий Владимирович Рябов
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2013-06-27

Abstract

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 стор�1. A dynamic loudspeaker comprising a cylindrical body of soft magnetic iron, three or more annular permanent magnets with axial magnetization and opposed magnetic poles of the same name, mounted with a thin-walled mounting cup of non-conductive material and a core of soft magnetic iron on the end wall of the cylindrical body coaxially with it , two ring concentrators of magnetic flux of soft magnetic iron, the first cylindrical frame of non-magnetic material with an external moving coil, a second cylindrical frame made of non-magnetic material with an internal movable coil, which are mounted coaxially on a common disk bundle of non-magnetic material connected to a centering washer and diffuser, characterized in that a third ring frame made of non-conductive material is placed inside the cylindrical frame on its inner surface with an external stationary winding, and on the core, inside the holes of the ring permanent magnets, the fourth ring frame of non-conductive material is placed la with the inner stationary winding vozbuzhdeniya.2. The loudspeaker according to claim 1, characterized in that the external and internal stationary excitation windings are made in the form of separate ring sections located opposite the gaps between the ring permanent magnets, with leads passing through holes in the end wall of the cylindrical body. The loudspeaker according to claim 1, characterized in that the external movable coil mounted on the first cylindrical frame is placed inside the cylindrical body in the gap between the outer side

Description

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в акустических системах большой мощности, акустических колонках и других изделиях.The utility model relates to radio engineering and can be used in high-power speaker systems, speakers and other products.

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.A device is known that contains a cylindrical body, at least two annular permanent magnets with axial magnetization and opposed magnetic poles of the same name, outer and inner annular coils located on the outer side of the annular permanent magnets and inside their holes, mounted coaxially on a common disk bundle connected with a diffuser (see patent for utility model RU 100692 U1, publ. 12/20/2010 Bull. No. 35) - prototype.

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.The disadvantage of the prototype is the small amplitude of the vibrations of the diffuser, limited by the overall dimensions of the ring permanent magnets, in particular their height, the issue of the possibility of increasing the radiation power is not resolved, insufficient reliability in the case of prolonged operation of the speaker with a large amplitude of the vibrations of the diffuser due to possible breakdown of the conclusions of the voice coils subjected to periodic bending deformations.

Технический результат заключается в устранении выше изложенных недостатков.The technical result consists in eliminating the above disadvantages.

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.The technical result is achieved by the fact that the dynamic loudspeaker comprises a cylindrical body made of soft magnetic iron, three or more annular permanent magnets with axial magnetization and opposed magnetic poles of the same name, fixed with a thin-walled mounting cup of non-conductive material and a core made of soft magnetic iron on the end wall of the cylindrical body coaxially with it, two ring concentrators of magnetic flux of soft magnetic iron, the first cylindrical frame of non-magnetic material with an external movable coil, a second cylindrical frame of non-magnetic material with an internal movable coil, which are mounted coaxially on a common disk bundle of non-magnetic material associated with a centering washer and diffuser.

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.A feature is that inside the cylindrical frame on its inner surface there is a third ring frame made of non-conductive material with an external stationary excitation winding, and on the core, inside the holes of the ring permanent magnets, a fourth ring frame made of non-conductive material with an internal stationary excitation winding. The external and internal stationary excitation windings are made in the form of separate annular sections located opposite the gaps between the ring permanent magnets, with leads passing through holes in the end wall of the cylindrical body. An external movable coil, mounted on the first cylindrical frame, is placed inside the cylindrical body in the gap between the outer side of the ring permanent magnets and the inner surface of the third ring frame with sections of the external stationary excitation winding, and an internal movable coil, mounted on the second cylindrical frame, is placed inside the ring openings permanent magnets in the gap between the outer generatrix of the sections of the internal stationary excitation winding and the inner surface then Kosten fixing glass. Each movable coil is made in the form of one or a series of layers with densely located short-circuited turns isolated from each other. With the same direction of winding of all sections of each stationary excitation winding, adjacent sections are connected counter-in series. When changing, from section to section, the direction of winding is reversed, all sections of each stationary excitation winding are interconnected in series. The relative dimensions of the mentioned constituent elements are in the following limits: the gaps in which the moving coils are placed must be minimal and ensure their free reciprocating movement; the length of each section of the stationary field windings is between the gap between the ring permanent magnets and a value equal to the sum of the gap and the height of the ring permanent magnets; the length of the layers with a set of short-circuited turns of both moving coils is greater than the size of the step of the arrangement of adjacent ring permanent magnets, multiplied by the number of sections in each movable field winding, by a value different from the maximum value of the amplitude of the diffuser oscillations.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена конструкция динамического громкоговорителя.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which shows the design of a dynamic loudspeaker.

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 δ 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 Δ1 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 Δ2 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 Δ1 и Δ2, 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 δ между кольцевыми постоянными магнитами 2 и величины, равной сумме величины зазоров δ и высоты h кольцевых постоянных магнитов δ≤L_B≤(δ+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.The dynamic loudspeaker comprises a cylindrical body 1 made of soft magnetic iron, three or more annular permanent magnets 2 with axial magnetization and opposite magnetic poles of the same name, mounted with a thin-walled mounting cup 3 of non-conductive material and a core 4 of soft magnetic iron on the end wall 5 of the cylindrical body 1 coaxially with it, two ring concentrators 6.7 magnetic flux of soft magnetic iron, the first cylindrical frame 8 of non-magnetic material with an external movable coil 9, a second cylindrical frame 10 of non-magnetic material with an internal movable coil 11, which are fixed coaxially to a common disk bundle 12 of non-magnetic material connected to the centering washer 13 and the diffuser 14. Inside the cylindrical frame 1, on its inner surface, is placed the third annular frame 15 of non-conductive material with an external stationary excitation winding, and on the core 4, inside the holes of the ring permanent magnets 2, there is a fourth annular frame 16 of non-conductive material Ala with an internal motionless field winding. The external and internal stationary excitation windings are made in the form of separate ring sections 17, 18 and 19, 20, located opposite the gaps δ between the ring permanent magnets 2, with leads 21, 22 passing through the holes in the end wall 5 of the cylindrical body. An external movable coil 9, mounted on the first cylindrical frame 8, is placed inside the cylindrical body 1 in the gap Δ1 between the outer side of the ring permanent magnets 2 and the inner surface of the third ring frame 15 with sections 17, 18 by an external stationary excitation winding, and the inner movable coil 11, fixed on the second cylindrical frame 10, is placed inside the hole of the ring permanent magnets 2 in the gap Δ2 between the outer generatrix of the sections 19, 20 of the internal stationary excitation winding and the internal the inner surface of the thin-walled mounting cup 3. Each movable coil 9, 11 is made in the form of one or a number of layers with tightly located short-circuited turns isolated from each other. With the same direction of winding of all sections 17, 18, 19, 20 of each stationary excitation winding, adjacent sections 17 and 18, 19 and 20 are connected in opposite directions. When changing from section to section, the direction of winding is reversed, all sections 17 and 18, 19 and 20 of each stationary field winding are interconnected in series according to. The relative dimensions of the mentioned constituent elements are in the following limits: the gaps Δ1 and Δ2, in which the moving coils 9, 11 are placed, must be minimal and ensure their free reciprocating movement; length L _In each section of the stationary field windings, it is between the gap value δ between the ring permanent magnets 2 and the value equal to the sum of the gap values δ and the height h of the ring permanent magnets δ≤L _B ≤ (δ + h); the length L _{k of} layers with a set of short-circuited turns of both moving coils 9.11 is greater than the step L of the location of the adjacent ring permanent magnets, multiplied by the number of sections in each movable field winding, by a value l different to the maximum value of the amplitude of the diffuser oscillations L _k = L * n + 1 where n is the number of sections in each stationary field winding.

Величина зазора δ устанавливается распорными втулками 24 из диамагнетика, а величина l допустимого значения амплитуды колебаний диффузора 14 определяется вставкой 25.The gap value δ is set by spacer sleeves 24 of the diamagnet, and the value l of the permissible value of the amplitude of the oscillations of the diffuser 14 is determined by the insert 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 δ между кольцевыми постоянными магнитами 2, будет наводиться ток. Взаимодействие короткозамкнутых витков с током с радиальным магнитным потоком выпучивания в зазорах δ 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 δ 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.The electrical circuit of the proposed utility model of a dynamic loudspeaker is based on the principle of operation of the variometer. When a signal is applied to the stationary field windings in the short-circuited turns of the moving coils 9, 11 located inside the sections 17, 18 and outside the sections 19, 20 above the gaps δ between the ring permanent magnets 2, a current will be induced. The interaction of short-circuited turns with a current with a radial magnetic flux of buckling in the gaps δ between the same magnetic poles will cause the appearance of a force acting on these turns in accordance with the direction of the induced short-circuit currents. When moving movable coils 9, 11, the number of short-circuited turns with induced current in the active zone of interaction with magnetic fluxes above the gaps δ will remain constant, which determines the dependence of the oscillation amplitude of the diffuser 14 only on the signal amplitude. This design allows you to achieve large amplitudes of vibrations of the diffuser 14 and high power acoustic radiation.

Claims

1. A dynamic loudspeaker comprising a cylindrical body of soft magnetic iron, three or more annular permanent magnets with axial magnetization and opposed magnetic poles of the same name, mounted with a thin-walled mounting cup of non-conductive material and a core of soft magnetic iron on the end wall of the cylindrical body coaxially with it , two ring concentrators of magnetic flux of soft magnetic iron, the first cylindrical frame of non-magnetic material with an external moving coil, a second cylindrical frame made of non-magnetic material with an internal movable coil, which are mounted coaxially on a common disk bundle of non-magnetic material connected to a centering washer and diffuser, characterized in that a third ring frame made of non-conductive material is placed inside the cylindrical frame on its inner surface with an external stationary winding, and on the core, inside the holes of the ring permanent magnets, the fourth ring frame of non-conductive material is placed la with the inner stationary excitation winding.

2. The loudspeaker according to claim 1, characterized in that the external and internal stationary excitation windings are made in the form of separate ring sections located opposite the gaps between the ring permanent magnets, with leads passing through holes in the end wall of the cylindrical body.

3. The loudspeaker according to claim 1, characterized in that the external movable coil mounted on the first cylindrical frame is placed inside the cylindrical body in the gap between the outer side of the ring permanent magnets and the inner surface of the third ring frame with sections of the external stationary excitation winding, and the internal movable a coil mounted on a second cylindrical frame is placed inside the hole of the ring permanent magnets in the gap between the outer generatrix of the sections of the inner stationary quipment excitation and the inner surface of a thin-walled fixing cup.

4. The loudspeaker according to claim 1, characterized in that each movable coil is made in the form of one or a number of layers with densely located short-circuited turns isolated from each other.

5. The loudspeaker according to claim 1, characterized in that for the same direction of winding all the sections of each stationary excitation winding, the adjacent sections are connected in opposite-sequence.

6. The loudspeaker according to claim 1, characterized in that when changing from section to section of the winding direction to the opposite, all sections of each stationary field winding are interconnected in series.

7. The loudspeaker according to claim 1, characterized in that the relative dimensions of the said constituent elements are in the following limits: the gaps in which the moving coils are placed must be minimal and providing their free reciprocating movement; the length of each section of the stationary field windings is between the gap between the ring permanent magnets and a value equal to the sum of the gap and the height of the ring permanent magnets; the length of the layers with a set of short-circuited turns of both moving coils is greater than the size of the step of the arrangement of adjacent annular permanent magnets, multiplied by the number of sections in each mobile field winding, by an amount equal to the maximum value of the amplitude of the oscillator diffuser.