ДИНАМИЧЕСКИЙ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в акустических системах инфранизких частот большой мощности, а также в гидроакустических аппаратах и других изделиях.
Известно устройство, содержащее магнитную систему из кольцевого постоянного магнита с осевой намагниченностью и керна, кольцевую катушку, связанную с центрирующей шайбой и диффузором. В известном устройстве катушка размещена в зазоре между керном и внутренней поверхностью отверстия кольцевого постоянного магнита (см. конструкцию динамических громкоговорителей, опубликованную на сайте ) прототип.
Недостатком прототипа является низкий коэффициент преобразования электрической энергии в механическую, малая мощность и малый ход подвижной катушки с диффузором.
Технический результат заключается в устранении выше перечисленных недостатков и наиболее полном использовании энергии магнитного поля постоянных магнитов.
Технический результат достигается тем, что динамический громкоговоритель содержит магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус из магнитомягкого железа, дисковый концентратор магнитного потока в виде торцевой стенки цилиндрического корпуса, как минимум, два кольцевых постоянных магнита с осевой намагниченностью, закрепленные с помощью тонкостенного крепежного стакана из диамагнетика внутри цилиндрического корпуса соосно с ним на торцевой стенке, керн из магнитомягкого железа, кольцевой концентратор магнитного потока из магнитомягкого железа, первый каркас с внешней кольцевой катушкой и второй каркас с внутренней кольцевой катушкой, которые закреплены соосно на общей дисковой связке из немагнитного материала, связанной с центрирующей шайбой и диффузором.
Особенностью является то, что кольцевые постоянные магниты с осевой намагниченностью размещены на тонкостенном крепежном стакане с зазором между ними и встречно расположенными одноименными полюсами, внешняя кольцевая катушка, закрепленная на первом каркасе, размещена внутри цилиндрического корпуса с внешней стороны кольцевых постоянных магнитов под зазором между их одноименными полюсами, а внутренняя кольцевая катушка, закрепленная на втором каркасе, размещена внутри тонкостенного крепежного стакана против зазора между одноименными полюсами кольцевых постоянных магнитов. Относительные размеры упомянутых составных элементов находятся в следующих пределах: высота каждого кольцевого постоянного магнита составляет (0,2÷0,4) от его диаметра; величина зазора между одноименными полюсами кольцевых постоянных магнитов составляет (0,5÷1) от их высоты; длина каждой кольцевой катушки близка к величине зазора между встречно расположенными одноименными полюсами кольцевых постоянных магнитов; первый каркас с внешней кольцевой катушкой должен иметь минимальный зазор с внешней образующей кольцевых постоянных магнитов, обеспечивающий свободное возвратно-поступательное перемещение внешней кольцевой катушки вдоль оси магнитной системы; второй каркас с внутренней кольцевой катушкой должен иметь минимальный зазор с керном, обеспечивающим свободное возвратно-поступательное перемещение внутренней кольцевой катушки внутри тонкостенного крепежного стакана вдоль оси магнитной системы; внутренний диаметр корпуса больше диаметра кольцевых постоянных магнитов не более чем на размер высоты кольцевого постоянного магнита, а диаметр керна должен быть меньше внутреннего диаметра отверстия кольцевого постоянного магнита не более чем на размер высоты кольцевого постоянного магнита.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых изображено: на фиг.1 - конструкция динамического громкоговорителя; на фиг.2 - схематическое представление визуализированных силовых магнитных линий магнитной системы, взаимодействующих с катушками.
м
к
B
К
м
k
м
Динамический громкоговоритель (фиг.1), содержащий магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус 1 из магнитомягкого железа, дисковый концентратор магнитного потока в виде торцевой стенки 2 цилиндрического корпуса 1, как минимум, два кольцевых постоянных магнита 3 с осевой намагниченностью, закрепленные с помощью тонкостенного крепежного стакана 4 из диамагнетика внутри цилиндрического корпуса 1 соосно с ним на торцевой стенке 2, керн 5 из магнитомягкого железа, кольцевой концентратор 6 магнитного потока из магнитомягкого железа, первый каркас 7 с внешней кольцевой катушкой 8 и второй каркас 9 с внутренней кольцевой катушкой 10, которые закреплены соосно на общей дисковой связке 11 из немагнитного материала, связанной с центрирующей шайбой 12 и диффузором 13. Кольцевые постоянные магниты 3 с осевой намагниченностью размещены на тонкостенном крепежном стакане 4 с зазором δ между встречно расположенными одноименными полюсами, внешняя кольцевая катушка 8, закрепленная на первом каркасе 7, размещена внутри цилиндрического корпуса 1 с внешней стороны кольцевых постоянных магнитов 3 над зазором δ между их одноименными полюсами, а внутренняя кольцевая катушка 10, закрепленная на каркасе 9, размещена внутри тонкостенного крепежного стакана 4 против зазора δ между одноименными полюсами кольцевых постоянных магнитов 3. Относительные размеры упомянутых составных элементов находятся в следующих пределах: высота каждого кольцевого постоянного магнита 3 составляет (0,2÷0,4) от его диаметра D; величина зазора δ между одноименными полюсами кольцевых постоянных магнитов 3 составляет (0,5÷1) от их высоты h; длина L каждой кольцевой катушки 8, 10 близка к величине зазора δ между встречно расположенными одноименными полюсами кольцевых постоянных магнитов 3; первый каркас 7 с внешней кольцевой катушкой 8 должен иметь минимальный зазор с внешней образующей кольцевых постоянных магнитов 3; обеспечивающий свободное возвратно-поступательное перемещение внешней кольцевой катушки 8 вдоль оси магнитной системы; второй каркас 9 с внутренней кольцевой катушкой 10 должен иметь минимальный зазор b=(d-d)/2 с керном 5, обеспечивающий свободное возвратно-поступательное перемещение внутренней кольцевой катушки 10 внутри тонкостенного крепежного стакана 4 вдоль оси магнитной системы; внутренний диаметр D корпуса 1 больше диаметра D кольцевых постоянных магнитов 3, не более чем на размер высоты h кольцевого постоянного магнита 3, а диаметр d керна 5, должен быть меньше диаметра d внутреннего отверстия кольцевого постоянного магнита 3, не более чем на размер высоты h кольцевого постоянного магнита 3. Размер зазора δ между кольцевыми постоянными магнитами 3 устанавливается с помощью распорной втулки 14. Выводы 15 внешней кольцевой катушки 8 и выводы 16 внутренней кольцевой катушки 10, подсоединенные к контактам 17, 18 на каркасе 19, могут быть электрически соединены в параллель встречно или последовательно и встречно и подключены к источнику (на фиг. не показано) сигнала.
Магнитная система в предложенной полезной модели позволяет наиболее полно использовать энергию магнитного потока кольцевых постоянных магнитов 3, замыкающегося между полюсами, как с внешней стороны зазора δ через корпус 1, так и внутри отверстий кольцевых постоянных магнитах 3 через керн 5, пересекая силовыми магнитными линиями 20 (фиг.2) витки кольцевых катушек 8, 10.
Из выражения определяющего преобразование энергии в динамическом громкоговорителе F=В×l×I, где F - сила, l - длина привода катушки, I - сила тока в проводе, имеем:
п
м
п
- для прототипа с одной катушкой: F=В×π×d×n×I, где F - сила, достигаемая в преобразователе прототипа, n - число витков катушки;
- для предложенной полезной модели с двумя катушками:
м
м
м
м
п
п
м
п
F=В×π(d+D)×n×I и F>F, где F - сила, достигаемая в преобразователе предложенной полезной модели, откуда видно, что F>F, что подтверждает достижение ожидаемого результата.