RU144354U1

RU144354U1 - DYNAMIC SPEAKER

Info

Publication number: RU144354U1
Application number: RU2014103573/28U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Фёдорович Афанасьев; Татьяна Владимировна Гаган; Дмитрий Владимирович Рябов
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2014-08-20

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, керн, как минимум две пары кольцевых постоянных магнитов с радиальной намагниченностью, одноименными магнитными полюсами по их внешней образующей в каждой паре и разноименными магнитными полюсами между соседними парами, закрепленных с помощью кольцевых втулок из диамагнетика внутри цилиндрического корпуса и соосно с ним на торцевой стенке, три неподвижных каркаса из диэлектрического материала с кольцевыми секционированными обмотками возбуждения, расположенными против магнитных полюсов кольцевых постоянных магнитов, первый из которых - внутренний неподвижный каркас с кольцевой секционированной обмоткой возбуждения, закрепленный на керне внутри отверстия парных внутренних кольцевых постоянных магнитов, второй - внешний неподвижный каркас с кольцевой секционированной обмоткой возбуждения, закрепленный на внутренней поверхности цилиндрического корпуса, третий - неподвижный каркас с кольцевой секционированной обмоткой возбуждения, три подвижных каркаса из диэлектрика с кольцевыми катушками, каждая из которых содержит один или несколько слоев с короткозамкнутыми плотно расположенными и изолированными друг от друга витками, имеющих возможность возвратно-поступательного движения, первый из которых - внутренний подвижный каркас с кольцевой катушкой, размещенный в зазоре между внешней образующей внутреннего неподвижного каркаса с кольцевой секционированной обмотк1. A dynamic loudspeaker containing 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, a core, at least two pairs of ring permanent magnets with radial magnetization, with the same magnetic poles on their external forming in each pair and unlike magnetic poles between adjacent pairs, fixed with the help of ring sleeves from a diamagnet inside a cylindrical body ca and coaxially with it on the end wall, three fixed frames of dielectric material with ring sectioned excitation windings located opposite the magnetic poles of ring permanent magnets, the first of which is an internal fixed frame with a ring sectioned excitation winding, mounted on a core inside the hole of paired inner ring permanent magnets, the second is an external fixed frame with an annular sectioned field winding, mounted on the inner surface of the cylinder of an indric housing, the third is a fixed frame with a ring sectioned excitation winding, three movable frames of a dielectric with ring coils, each of which contains one or more layers with squirrel-cage tightly spaced and isolated from each other turns, with the possibility of reciprocating motion, the first of which is an internal movable frame with an annular coil located in the gap between the outer generatrix of the internal fixed frame with an annular sectioned winding

Description

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в акустических колонках с большой амплитудой колебаний диффузоров, радиоприемниках, телевизорах, гидроакустике и других устройствах.The utility model relates to radio engineering and can be used in acoustic speakers with a large amplitude of oscillations of diffusers, radios, televisions, hydroacoustics and other devices.

Известно устройство, содержащее цилиндрический корпус из магнитомягкого железа, как минимум два кольцевых постоянных магнита с радиальной намагниченностью и чередующимися по расположению магнитными полюсами, размещенные внутри цилиндрического корпуса и соосно с ним, два каркаса с подвижными кольцевыми секционированными катушками, керн, один диффузор, связанный механически с обоими каркасами кольцевых секционированных катушек (см. Патент на полезную модель RU №101888 U1, опубл. 27.01.2011 Бюл. №3), прототип.A device is known that contains a cylindrical casing made of soft magnetic iron, at least two annular permanent magnets with radial magnetization and alternating magnetic poles located inside the cylindrical casing and coaxially with it, two frames with movable ring sectioned coils, core, one diffuser connected mechanically with both frames of ring sectioned coils (see Utility Model Patent RU No. 101888 U1, published on January 27, 2011 Bull. No. 3), prototype.

Недостатком прототипа является низкая надежность при длительной работе с большими амплитудами колебаний диффузора.The disadvantage of the prototype is the low reliability during prolonged operation with large amplitudes of oscillation of the diffuser.

Технический результат заключается в устранении указанного недостатка.The technical result is to eliminate this drawback.

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, керн, как минимум две пары кольцевых постоянных магнитов с радиальной намагниченностью, одноименными магнитными полюсами по их внешней образующей в каждой паре и разноименными магнитными полюсами между соседними парами, закрепленных с помощью кольцевых втулок из диамагнетика внутри цилиндрического корпуса и соосно с ним на торцевой стенке три неподвижных каркаса из диэлектрического материала с кольцевыми секционированными обмотками возбуждения, расположенными против магнитных полюсов кольцевых постоянных магнитов, первый из которых - внутренний неподвижный каркаса с кольцевой секционированной обмоткой возбуждения, закрепленный на керне внутри отверстия парных внутренних кольцевых постоянных магнитов, второй - внешний неподвижный каркас с кольцевой секционированной обмоткой возбуждения, закрепленный на внутренней поверхности цилиндрического корпуса, третий - неподвижный каркас с кольцевой секционированной обмоткой возбуждения, три подвижных каркаса из диэлектрика с кольцевыми катушками, каждая из которых содержит один или несколько слоев с короткозамкнутыми плотно расположенными и изолированными друг от друга витками, имеющих возможность возвратно-поступательного движения, первый из которых - внутренний подвижный каркас с кольцевой катушкой, размещенный в зазоре между внешней образующей внутреннего неподвижного каркаса с кольцевой секционированной обмоткой возбуждения и поверхностью отверстий внутренних кольцевых постоянных магнитов, второй - внешний подвижный каркас с кольцевой катушкой, размещенный в зазоре между внешней образующей внешних кольцевых постоянных магнитов и внутренней поверхностью внешнего неподвижного каркаса с кольцевой секционированной обмоткой возбуждения, третий - подвижный каркас с кольцевой катушкой и диффузор. Особенностью является то, что внутренние кольцевые постоянные магниты, имеющие внешний диаметр меньше, чем диаметр отверстий внешних кольцевых постоянных магнитов, размещены внутри их отверстий, причем внутренний и внешний кольцевые постоянные магниты, составляющие первую пару и размещенные один в отверстии другого, расположены в одной плоскости, а внутренний и внешний кольцевые постоянные магниты второй пары расположены в другой плоскости с зазором между парами. Магнитная система громкоговорителя дополнена ферромагнитным цилиндром, закрепленным на торцевой стенке соосно с кольцевыми постоянными магнитами и вплотную к поверхностям отверстий внешний кольцевых постоянных магнитов, на внутренней поверхности которого закреплен третий неподвижный каркас с кольцевой секционированной обмоткой возбуждения. Третий подвижный каркас с кольцевой катушкой размещен в зазоре между внутренней поверхностью третьего неподвижного каркаса с кольцевой секционированной обмоткой возбуждения и внешней образующей внутренних кольцевых постоянных магнитов. Все три подвижных каркаса с кольцевыми катушками жестко связаны одной общей дисковой связкой из немагнитного материала с центрирующей шайбой и диффузором.The technical result is achieved by the fact that the dynamic loudspeaker contains a magnetic system, which includes a cylindrical body made of soft magnetic iron, a disk magnetic circuit in the form of the end wall of a cylindrical body made of soft magnetic iron, core, at least two pairs of ring permanent magnets with radial magnetization, with the same magnetic poles along their outer generatrix in each pair and unlike magnetic poles between adjacent pairs, fixed with the help of ring sleeves made of dia an agnetics inside the cylindrical body and coaxially with it on the end wall three fixed frames of dielectric material with ring sectioned field windings located opposite the magnetic poles of ring permanent magnets, the first of which is an internal fixed frame with a ring sectioned field winding mounted on a core inside a pair of holes internal ring permanent magnets, the second is an external fixed frame with an annular sectioned field winding, closed insulated on the inner surface of the cylindrical body, the third is a fixed frame with an annular sectioned excitation winding, three movable frames of a dielectric with ring coils, each of which contains one or more layers with squirrel-cage tightly spaced and isolated from each other turns, with the possibility of reciprocating movements, the first of which is an internal movable frame with an annular coil, placed in the gap between the outer generatrix of the internal fixed frame CA with a ring sectioned excitation winding and the surface of the holes of the inner ring permanent magnets, the second is an external movable frame with an annular coil, located in the gap between the outer generatrix of the external ring permanent magnets and the inner surface of the external fixed frame with an annular sectioned excitation winding, the third is a movable frame with ring coil and diffuser. The peculiarity is that the inner ring permanent magnets having an outer diameter smaller than the diameter of the holes of the outer ring permanent magnets are located inside their holes, the inner and outer ring permanent magnets making up the first pair and placed one in the hole of the other are located in the same plane and the inner and outer annular permanent magnets of the second pair are located in another plane with a gap between the pairs. The loudspeaker magnetic system is supplemented by a ferromagnetic cylinder fixed to the end wall coaxially with the ring permanent magnets and close to the hole surfaces of the outer ring permanent magnets, on the inner surface of which a third fixed frame with an annular sectioned excitation winding is fixed. The third movable frame with an annular coil is located in the gap between the inner surface of the third fixed frame with an annular sectioned excitation winding and the outer generatrix of the inner ring permanent magnets. All three movable frames with ring coils are rigidly connected by one common disk bundle of non-magnetic material with a centering washer and a diffuser.

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

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, керн 3, как минимум две пары кольцевых постоянных магнитов 4, 5 и 6, 7 с радиальной намагниченностью, одноименными магнитными полюсами по их внешней образующей в каждой паре и разноименными магнитными полюсами между соседними парами, закрепленных с помощью кольцевых втулок 8, 9 и 10, 11 из диамагнетика внутри цилиндрического корпуса 1 и соосно с ним на торцевой стенке 2 три неподвижных каркаса 12, 13 и 14 из диэлектрического материала с кольцевыми секционированными обмотками 15, 16 и 17 возбуждения, расположенными против магнитных полюсов кольцевых постоянных магнитов 4, 5, 6, 7, первый из которых - внутренний неподвижный каркас 12 с кольцевой секционированной обмоткой 15 возбуждения, закрепленный на керне 3 внутри отверстия парных внутренних кольцевых постоянных магнитов 4, 6, второй - внешний неподвижный каркас 13 с кольцевой секционированной обмоткой 16 возбуждения, закрепленный на внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1, третий - неподвижный каркас 14 с кольцевой секционированной обмоткой 17 возбуждения, три подвижных каркаса 18, 19 и 20 из диэлектрика с кольцевыми катушками 21, 22 и 23, каждая из которых содержит один или несколько слоев с короткозамкнутыми плотно расположенными и изолированными друг от друга витками, имеющих возможность возвратно-поступательного движения, первый из которых - внутренний подвижный каркас 18 с кольцевой катушкой 21, размещенный в зазоре Δ1 между внешней образующей внутреннего неподвижного каркаса 12 с кольцевой секционированной обмоткой 15 возбуждения и поверхностью отверстий внутренних кольцевых постоянных магнитов 4, 6, второй - внешний подвижный каркас 19 с кольцевой катушкой 22, размещенный в зазоре Δ2 между внешней образующей внешних кольцевых постоянных магнитов 5, 7 и внутренней поверхностью внешнего неподвижного каркаса 13 с кольцевой секционированной обмоткой 16 возбуждения, третий - подвижный каркас 20 с кольцевой катушкой 23 и диффузор 24. Внутренние кольцевые постоянные магниты 4 и 6, имеющие внешний диаметр D₁ меньше, чем диаметр d₂ отверстий внешних кольцевых постоянных магнитов 5 и 7, размещены внутри их отверстий, причем внутренний и внешний кольцевые постоянные магниты 4 и 5, составляющие первую пару и размещенные один в отверстии другого, расположены в одной плоскости, а внутренний и внешний кольцевые постоянные магниты 6 и 7 второй пары расположены в другой плоскости с зазором δ между парами. Магнитная система громкоговорителя дополнена ферромагнитным цилиндром 25, закрепленным на торцевой стенке 2 соосно с кольцевыми постоянными магнитами 4, 5, 6 и 7 и вплотную к поверхностям отверстий внешний кольцевых постоянных магнитов 5 и 7, на внутренней поверхности которого закреплен третий неподвижный каркас 14 с кольцевой секционированной обмоткой 17 возбуждения. Третий подвижный каркас 20 с кольцевой катушкой 23 размещен в зазоре Δ3 между внутренней поверхностью третьего неподвижного каркаса 14 с кольцевой секционированной обмоткой 17 возбуждения и внешней образующей внутренних кольцевых постоянных магнитов 4 и 6. Все три подвижных каркаса 18, 19 и 20 с кольцевыми катушками 21, 22 и 23 жестко связаны одной общей дисковой связкой 26 из немагнитного материала с центрирующей шайбой 27 и диффузором 24.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, a cylindrical body 1 made of soft magnetic iron, core 3, and at least two pairs of ring permanent magnets 4, 5, and 6, 7 s radial magnetization, magnetic poles of the same name along their outer generatrix in each pair and opposite magnetic poles between adjacent pairs, secured with ring sleeves 8, 9 and 10, 11 from a diamagnet inside the cylinder three fixed frames 12, 13 and 14 of dielectric material with ring sectioned windings 15, 16 and 17, located opposite the magnetic poles of the ring permanent magnets 4, 5, 6, 7, the first of which is an internal fixed frame 12 with an annular sectioned winding 15 of the excitation, mounted on a core 3 inside the holes of paired inner ring permanent magnets 4, 6, the second is an external fixed frame 13 with an annular sectioned winding 16 of the excitation fixed on the inner surface of the cylindrical housing 1, the third is a fixed frame 14 with a ring sectioned winding 17 of the excitation, three movable frames 18, 19 and 20 of a dielectric with ring coils 21, 22 and 23, each of which contains one or more layers with short-circuited tightly located and isolated from each other coils, with the possibility of reciprocating motion, the first of which is the internal movable frame 18 with an annular coil 21, located in the gap Δ1 between the external generatrix internal fixed frame 12 with a ring sectioned winding 15 of the field and the surface of the holes of the inner ring permanent magnets 4, 6, the second is an external movable frame 19 with an annular coil 22 located in the gap Δ2 between the outer generatrix of the outer ring permanent magnets 5, 7 and the inner surface of the outer a fixed frame 13 with a ring sectioned winding 16 of the excitation, the third is a movable frame 20 with a ring coil 23 and a diffuser 24. The inner ring permanent magnets 4 and 6, having shny diameter D ₁ is smaller than the diameter d ₂ holes outer annular permanent magnets 5 and 7 are arranged within their holes, the inner and outer annular permanent magnets 4 and 5 constituting a first pair and one placed in the hole of the other, are arranged in one plane, and the inner and outer annular permanent magnets 6 and 7 of the second pair are located in another plane with a gap δ between the pairs. The loudspeaker magnetic system is supplemented by a ferromagnetic cylinder 25 fixed to the end wall 2 coaxially with the ring permanent magnets 4, 5, 6 and 7 and adjacent to the hole surfaces the outer ring permanent magnets 5 and 7, on the inner surface of which a third fixed frame 14 with a ring sectioned is fixed field winding 17. The third movable frame 20 with an annular coil 23 is placed in the gap Δ3 between the inner surface of the third fixed frame 14 with a ring sectioned winding 17 of the excitation and the outer generatrix of the inner ring permanent magnets 4 and 6. All three movable frames 18, 19 and 20 with ring coils 21, 22 and 23 are rigidly connected by one common disk bundle 26 of non-magnetic material with a centering washer 27 and a diffuser 24.

Длина l₀ каждой секции всех трех секционированных обмоток 15, 16 и 17 возбуждения равна высоте h кольцевых постоянных магнитов 4, 5, 6 или 7, а длина L_k набора короткозамкнутых витков каждой из кольцевых катушек 21, 22 и 23 равна n*h+(n-1)δ+2la, где n - число пар кольцевых постоянных магнитов, la - максимальное значение амплитуды колебаний диффузора 24, δ - зазор между парами кольцевых постоянных магнитов.The length l _{0 of} each section of all three sectioned windings 15, 16, and 17 is equal to the height h of the ring permanent magnets 4, 5, 6, or 7, and the length L _{k of the} set of short-circuited turns of each of the ring coils 21, 22, and 23 is n * h + ( n-1) δ + 2l a , where n is the number of pairs of ring permanent magnets, l a is the maximum value of the oscillation amplitude of the diffuser 24, δ is the gap between pairs of ring permanent magnets.

Выводы 28, 29 и 30 всех трех кольцевых секционированных обмоток 15, 16 и 17 возбуждения могут быть соединены между собой последовательно или параллельно для подключения к источнику сигнала, а секции каждой секционированной обмотки возбуждения 15, 16 и 17 при одинаковом направлении их намотки должны быть соединены электрически последовательно и встречно, а при противоположных направлениях намотки каждой секции - соединены последовательно и согласно. Увеличением числа пар кольцевых постоянных магнитов можно наращивать мощность громкоговорителя, а использование принципа работы вариометра при возбуждении кольцевых (звуковых) катушек исключает наличие соединительных проводов, подверженным изгибным деформациям, что повышает его надежность при длительной работе с большими амплитудами колебаний диффузора.The conclusions 28, 29 and 30 of all three annular sectioned field windings 15, 16 and 17 can be connected to each other in series or in parallel to connect to the signal source, and the sections of each sectioned field winding 15, 16 and 17 with the same direction of their winding should be connected electrically in series and counter, and with opposite directions, the windings of each section are connected in series and in accordance. By increasing the number of pairs of ring permanent magnets, it is possible to increase the power of the loudspeaker, and the use of the principle of operation of the variometer when exciting ring (voice) coils eliminates the presence of connecting wires subject to bending deformations, which increases its reliability during long-term operation with large amplitudes of diffuser vibrations.

Claims

1. A dynamic loudspeaker containing 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, a core, at least two pairs of ring permanent magnets with radial magnetization, with the same magnetic poles on their external forming in each pair and unlike magnetic poles between adjacent pairs, fixed with the help of ring sleeves from a diamagnet inside a cylindrical body ca and coaxially with it on the end wall, three fixed frames of dielectric material with ring sectioned excitation windings located opposite the magnetic poles of ring permanent magnets, the first of which is an internal fixed frame with a ring sectioned excitation winding, mounted on a core inside the hole of paired inner ring permanent magnets, the second is an external fixed frame with an annular sectioned field winding, mounted on the inner surface of the cylinder of an indric housing, the third is a fixed frame with a ring sectioned excitation winding, three movable frames of a dielectric with ring coils, each of which contains one or more layers with squirrel-cage tightly spaced and isolated from each other turns, with the possibility of reciprocating motion, the first of which is an internal movable frame with an annular coil located in the gap between the outer generatrix of the internal fixed frame with an annular sectioned winding excitation and the surface of the holes of the inner ring permanent magnets, the second is an external movable frame with an annular coil, located in the gap between the outer generatrix of the external ring permanent magnets and the inner surface of the external fixed frame with an annular sectioned excitation winding, the third is a movable frame with an annular coil and a diffuser characterized in that the inner ring permanent magnets having an outer diameter smaller than the diameter of the holes of the outer ring constant ma NITs are placed inside their orifices, the inner and outer annular permanent magnets comprising a first pair and one placed in the other hole, arranged in one plane, and the inner and outer annular permanent magnets of the second pair are located on a different plane with a gap between the pairs.

2. The loudspeaker according to claim 1, characterized in that the magnetic system of the loudspeaker is supplemented by a ferromagnetic cylinder fixed to the end wall coaxially with the ring permanent magnets and close to the hole surfaces of the outer ring permanent magnets, on the inner surface of which a third fixed frame with a ring sectioned winding is fixed excitement.

3. The loudspeaker according to claim 2, characterized in that the third movable frame with an annular coil is placed in the gap between the inner surface of the third fixed frame with an annular sectioned excitation winding and the outer generatrix of the inner ring permanent magnets.

4. The loudspeaker according to claim 1, characterized in that all three movable frames with ring coils are rigidly connected by one common disk bundle of non-magnetic material with a centering washer and a diffuser.