RU129738U1

RU129738U1 - DYNAMIC SPEAKER

Info

Publication number: RU129738U1
Application number: RU2012147836/28U
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 магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус из магнитомягкого железа, дисковый магнитопровод, в виде торцевой стенки цилиндрического корпуса, из магнитомягкого железа, кольцевой постоянный магнит с радиальной намагниченностью, закрепленный с помощью тонкостенного крепежного стакана из непроводящего материала и опорной втулки из диамагнетика внутри цилиндрического корпуса, соосно с ним на торцевой стенке, керн из магнитомягкого железа, имеющий зазор с внутренней стенкой тонкостенного крепежного стакана, первый каркас с внешней неподвижной кольцевой обмоткой возбуждения и второй каркас с внутренней неподвижной кольцевой обмоткой возбуждения, третий каркас с внешней подвижной кольцевой катушкой и четвертый 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 внешняя неподвижная кольцевая обмотка возбуждения, закрепленная на первом каркасе, размещена на внутренней стенке цилиндрического корпуса, против кольцевого постоянного магнита, с зазором между внутренней поверхностью первого каркаса и внешней стороной кольцевого постоянного магнита, а внутренняя неподвижная кольцевая обмотка возбуждения, закрепленная на втором каркасе, посажена на керне внутри отверстия кольцевого постоянного магнита.2. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что внешняя подвижная кольцевая катушка, закрепленная на третьем каркасе и имеющая возможность возвратно-поступательного движения, размещена в зазоре ме�1. A dynamic loudspeaker comprising a magnetic system, which includes a cylindrical casing made of soft magnetic iron, a disk magnetic circuit, in the form of an end wall of a cylindrical casing, made of soft magnetic iron, an annular permanent magnet with radial magnetization, mounted using a thin-walled mounting cup of non-conductive material and support sleeve made of diamagnet inside the cylindrical body, coaxially with it on the end wall, core made of soft magnetic iron, having a gap from the inner wall th thin-walled mounting cup, the first frame with an external stationary annular field winding and the second frame with an internal stationary ring field winding, the third frame with an external movable ring coil and the fourth frame with an internal movable ring coil, which are mounted coaxially on a common disk bundle of non-magnetic material, connected with a centering washer and a diffuser, characterized in that the external stationary annular field winding, mounted on the first frame, is placed on the inside renney wall of the cylindrical body against the annular permanent magnet with a gap between the inner surface of the first frame and the outer side of the annular permanent magnet, while the inner fixed annular excitation winding secured to the second frame, fitted onto the core within the bore of the annular permanent magnita.2. The loudspeaker according to claim 1, characterized in that the external movable annular coil, mounted on the third frame and having the possibility of reciprocating movement, is placed in the gap

Description

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в акустических системах, акустических колонках и в гидроакустике.The utility model relates to radio engineering and can be used in speakers, speakers and in hydroacoustic.

Известно устройство, содержащее магнитную систему, содержащее цилиндрический корпус, кольцевой постоянный магнит с радиальной намагниченностью, посаженный на ярмо из магнитомягкого железа, подвижную кольцевую катушку, размещенную в зазоре между внутренней поверхностью корпуса и внешней огибающей кольцевого постоянного магнита, связанную с центрирующей шайбой и диффузором (см. патент на полезную модель RU 101886 U1, опубл. 27.01.2011 Бюл. №3) - прототип.A device is known that contains a magnetic system containing a cylindrical body, an annular permanent magnet with radial magnetization, mounted on a yoke of magnetically soft iron, a movable annular coil located in the gap between the inner surface of the housing and the outer envelope of the annular permanent magnet associated with a centering washer and diffuser ( see patent for utility model RU 101886 U1, publ. 01/27/2011 Bull. No. 3) - prototype.

Недостатком прототипа является недоиспользование энергии магнитного потока кольцевого постоянного магнита и низкая надежность при длительной эксплуатации с большой амплитудой колебаний диффузора за счет возможной поломки выводов подвижной кольцевой катушки, подверженных периодическим изгибным деформациямThe disadvantage of the prototype is the underutilization of the magnetic flux energy of the annular permanent magnet and low reliability during long-term operation with a large amplitude of diffuser vibrations due to possible breakdown of the terminals of the movable ring coil, subject to periodic bending deformations

Технический результат заключается в устранении выше перечисленных недостатков.The technical result is to eliminate the above disadvantages.

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, кольцевой постоянный магнит с радиальной намагниченностью, закрепленный с помощью тонкостенного крепежного стакана из непроводящего материала и опорной втулки из диамагнетика внутри цилиндрического корпуса, соосно с ним на торцевой стенке, керн из магнитомягкого железа, имеющий зазор с внутренней стенкой тонкостенного крепежного стакана, первый каркас с внешней неподвижной кольцевой обмоткой возбуждения и второй каркас с внутренней неподвижной кольцевой обмоткой возбуждения, третий каркас с внешней подвижной кольцевой катушкой и четвертый каркас с внутренней подвижной кольцевой 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 magnetic system, which includes a cylindrical casing made of soft magnetic iron, a disk magnetic circuit in the form of the end wall of a cylindrical casing made of soft magnetic iron, an annular permanent magnet with radial magnetization, fixed with a thin-walled mounting cup of non-conductive material and the support sleeve of a diamagnet inside the cylindrical body, coaxially with it on the end wall, the core of soft magnetic A recess having a gap with the inner wall of the thin-walled mounting cup, the first frame with an external stationary annular excitation coil and the second frame with an internal stationary ring excitation coil, the third frame with an external movable ring coil and the fourth frame with an internal movable ring coil, which are fixed coaxially to a common a disk bundle of non-magnetic material associated with a centering washer and diffuser.

Особенностью является то, что внешняя неподвижная кольцевая обмотка возбуждения, закрепленная на первом каркасе, размещена на внутренней стенке цилиндрического корпуса, против кольцевого постоянного магнита, с зазором между внутренней поверхностью первого каркаса и внешней стороной кольцевого постоянного магнита, а внутренняя неподвижная кольцевая обмотка возбуждения, закрепленная на втором каркасе, посажена на керне внутри отверстия кольцевого постоянного магнита. Внешняя подвижная кольцевая катушка, закрепленная на третьем каркасе и имеющая возможность возвратно-поступательного движения, размещена в зазоре между внутренней поверхностью первого каркаса и внешней стороной кольцевого постоянного магнита, а внутренняя подвижная кольцевая катушка, закрепленная на четвертом каркасе и имеющая возможность возвратно-поступательного движения, размещена внутри отверстия кольцевого постоянного магнита в зазоре между внешней стороной внутренней неподвижной кольцевой обмотки возбуждения и внутренней поверхностью тонкостенного крепежного стакана. Внешняя и внутренняя подвижные кольцевые катушки содержат по одному или несколько слоев с рядом изолированных друг от друга короткозамкнутых витков. Относительные размеры упомянутых составных элементов находятся в следующих пределах: длина неподвижных кольцевых обмоток возбуждения равна высоте кольцевого постоянного магнита, а длина набора короткозамкнутых витков в каждом слое обоих подвижных кольцевых катушек больше высоты кольцевого постоянного магнита не более, чем на удвоенное значение амплитуды возвратно-поступательного движения диффузора.The peculiarity is that the external stationary ring excitation coil, mounted on the first frame, is placed on the inner wall of the cylindrical body, against the ring permanent magnet, with a gap between the inner surface of the first frame and the external side of the ring permanent magnet, and the internal stationary ring excitation coil, fixed on the second frame, planted on the core inside the hole of the annular permanent magnet. An external movable ring coil mounted on the third frame and having a reciprocating motion is placed in the gap between the inner surface of the first frame and the outer side of the annular permanent magnet, and an internal movable ring coil fixed on the fourth frame and having the possibility of reciprocating placed inside the hole of the annular permanent magnet in the gap between the outer side of the inner stationary annular field winding and the inner Thin-walled mounting cup surface. The outer and inner movable ring coils contain one or more layers with a number of isolated short-circuited turns. The relative dimensions of the said constituent elements are in the following ranges: the length of the stationary ring field windings is equal to the height of the ring permanent magnet, and the length of the set of short-circuited turns in each layer of both moving ring coils is greater than the height of the ring permanent magnet by no more than double the amplitude of the reciprocating motion diffuser.

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 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, кольцевой постоянный магнит 3 с радиальной намагниченностью, закрепленный с помощью тонкостенного крепежного стакана 4 из непроводящего материала и опорной втулки 5 из диамагнетика внутри цилиндрического корпуса 1, сосно с ним на торцевой стенке 2, керн 6 из магнитомягкого железа, имеющий зазор с внутренней стенкой тонкостенного крепежного стакана 4, первый каркас 7 с внешней неподвижной кольцевой обмоткой 8 возбуждения и второй каркас 9 с внутренней неподвижной кольцевой обмоткой 10 возбуждения, третий каркас 11 с внешней подвижной кольцевой катушкой 12 и четвертый каркас 13 с внутренней подвижной кольцевой катушкой 14, которые закреплены соосно на общей дисковой связке 15 из немагнитного материала, связанной с центрирующей шайбой 16 и диффузором 17. Внешняя неподвижная кольцевая обмотка 8 возбуждения, закрепленная на первом каркасе 7, размещена на внутренней стенке цилиндрического корпуса 1 против кольцевого постоянного магнита 3 с зазором Δ1 между внутренней поверхностью первого каркаса 7 и внешней стороной кольцевого постоянного магнита 3, а внутренняя неподвижная кольцевая обмотка 10 возбуждения, закрепленная на втором каркасе 9, посажена на керне 6 внутри отверстия кольцевого постоянного магнита 3. Внешняя подвижная кольцевая катушка 12, закрепленная на третьем каркасе 11 и имеющая возможность возвратно-поступательного движения, размещена в зазоре Δ1 между внутренней поверхностью первого каркаса 7 и внешней стороной кольцевого постоянного магнита 3, а внутренняя подвижная кольцевая катушка 14, закрепленная на четвертом каркасе 13 и имеющая возможность возвратно-поступательного движения, размещена внутри отверстия кольцевого постоянного магнита 3 в зазоре Δ2 между внешней стороной внутренней неподвижной кольцевой обмотки 10 возбуждения и внутренней поверхностью тонкостенного крепежного стакана 4. Внешняя и внутренняя подвижные кольцевые катушки 12, 14 содержат по одному или несколько слоев с рядом изолированных друг от друга короткозамкнутых витков. Относительные размеры упомянутых составных элементов находятся в следующих пределах: длина L_В неподвижных кольцевых обмоток 8, 10 возбуждения равна высоте h кольцевого постоянного магнита 3, а длина L_k набора короткозамкнутых витков в каждом слое обоих подвижных кольцевых катушек 12, 14 больше высоты h кольцевого постоянного магнита 3 не более, чем на удвоенное значение значения 2l_х амплитуды возвратно-поступательного движения диффузора 17 L_k≥(h+2l_x).The dynamic loudspeaker contains a magnetic system, which includes a cylindrical body 1 made of soft magnetic iron, a disk magnetic core in the form of an end wall 2 of a cylindrical body 1 made of soft magnetic iron, an annular permanent magnet 3 with radial magnetization, mounted using a thin-walled mounting cup 4 of non-conductive material and the supporting sleeve 5 of a diamagnet inside the cylindrical body 1, pine with it on the end wall 2, core 6 made of soft magnetic iron, having a gap with the inner a thin-walled mounting cup 4, the first frame 7 with an external fixed ring winding 8 of the excitation and the second frame 9 with an internal fixed ring winding 10 of the excitation, the third frame 11 with an external movable ring coil 12 and the fourth frame 13 with an internal movable ring coil 14, which are fixed coaxially on a common disk bundle 15 of non-magnetic material associated with the centering washer 16 and the diffuser 17. An external stationary ring excitation winding 8, mounted on the first frame 7, is placed on the the front wall of the cylindrical body 1 against the annular permanent magnet 3 with a gap Δ1 between the inner surface of the first frame 7 and the outer side of the annular permanent magnet 3, and the inner fixed ring excitation winding 10, mounted on the second frame 9, is mounted on the core 6 inside the hole of the annular permanent magnet 3. The outer movable annular coil 12, mounted on the third frame 11 and having the possibility of reciprocating motion, is placed in the gap Δ1 between the inner surface p the first frame 7 and the outer side of the annular permanent magnet 3, and the inner movable annular coil 14, mounted on the fourth frame 13 and having the possibility of reciprocating movement, is placed inside the hole of the annular permanent magnet 3 in the gap Δ2 between the outer side of the inner stationary annular excitation winding 10 and the inner surface of the thin-walled mounting cup 4. The outer and inner movable annular coils 12, 14 contain one or more layers with a number of isolated on each other t friend squirrel cage. The relative dimensions of the mentioned constituent elements are in the following limits: the length L _{In the} stationary ring excitation windings 8, 10 is equal to the height h of the ring permanent magnet 3, and the length L _{k of the} set of short-circuited turns in each layer of both movable ring coils 12, 14 is greater than the height h of the ring constant magnet 3 no more than twice the value of the 2l _x amplitude of the reciprocating motion of the diffuser 17 L _k ≥ (h + 2l _x ).

Величина зазоров Δ1, Δ2 должна быть минимальной и обеспечивающей свободное возвратно-поступательное движение подвижных кольцевых катушек 12, 14. В основу работы электрической схемы предложенной модели громкоговорителя положен принцип работы вариометра: при подаче электрического сигнала на выводы 18, 19 неподвижных кольцевых обмоток 8, 10 возбуждения, в короткозамкнутых витках подвижных кольцевых катушек 12, 14 будет наводиться ток, взаимодействие которого с магнитным потоком кольцевого постоянного магнита 3 у северного и южного магнитных полюсов вызывает появление силы, действующей на витки с током по оси магнитной системы. Число короткозамкнутых витков с наведенными токами при перемещении подвижных кольцевых катушек 12, 14, при выбранном соотношении L_k≥(h+2l_х), будет не измененным, что обеспечит высокую эффективность преобразователя, а, в отличии от прототипа, отсутствие соединительных проводов, связанных с подвижными элементами модели, исключает их поломку и обеспечивает высокую надежность громкоговорителя при длительной работе.The size of the gaps Δ1, Δ2 should be minimal and providing free reciprocating motion of the moving ring coils 12, 14. The principle of the variometer operation is based on the operation of the electrical circuit of the proposed loudspeaker model: when applying an electrical signal to the terminals 18, 19 of the stationary ring windings 8, 10 excitation, in the short-circuited turns of the movable ring coils 12, 14, a current will be induced, the interaction of which with the magnetic flux of the annular permanent magnet 3 at the north and south magnetic fields Owl causes the appearance of a force acting on the turns with current along the axis of the magnetic system. The number of short-circuited turns with induced currents when moving the movable ring coils 12, 14, with the selected ratio L _k ≥ (h + 2l _х ), will not be changed, which will ensure high efficiency of the converter, and, unlike the prototype, the absence of connecting wires connected with moving elements of the model, eliminates their breakdown and ensures high reliability of the speaker during prolonged operation.

Claims

1. A dynamic loudspeaker comprising a magnetic system, which includes a cylindrical casing made of soft magnetic iron, a disk magnetic circuit, in the form of an end wall of a cylindrical casing, made of soft magnetic iron, an annular permanent magnet with radial magnetization, mounted using a thin-walled mounting cup of non-conductive material and support sleeve made of diamagnet inside the cylindrical body, coaxially with it on the end wall, core made of soft magnetic iron, having a gap from the inner wall th thin-walled mounting cup, the first frame with an external stationary annular field winding and the second frame with an internal stationary ring field winding, the third frame with an external movable ring coil and the fourth frame with an internal movable ring coil, which are mounted coaxially on a common disk bundle of non-magnetic material, connected with a centering washer and a diffuser, characterized in that the external stationary annular field winding, mounted on the first frame, is placed on the inside renney wall of the cylindrical body against the annular permanent magnet with a gap between the inner surface of the first frame and the outer side of the annular permanent magnet, while the inner fixed annular excitation winding secured to the second frame, fitted onto the core within the bore of the annular permanent magnet.

2. The loudspeaker according to claim 1, characterized in that the external movable annular coil mounted on the third frame and having the possibility of reciprocating movement is placed in the gap between the inner surface of the first frame and the outer side of the annular permanent magnet, and the inner movable ring coil, mounted on the fourth frame and having the possibility of reciprocating movement, is placed inside the hole of the annular permanent magnet in the gap between the outer side of the inner fixed th excitation windings and the annular inner surface of the thin-walled fixing cup.

3. The loudspeaker according to claim 1, characterized in that the outer and inner movable ring coils contain one or more layers with a number of isolated short-circuited turns.

4. The loudspeaker according to claim 1, characterized in that the relative sizes of the said constituent elements are in the following ranges: the length of the stationary annular field windings is equal to the height of the ring permanent magnet, and the length of the set of short-circuited turns in each layer of both movable ring coils is greater than the height of the ring permanent magnet no more than double the value of the amplitude of the reciprocating motion of the diffuser.