ДИНАМИЧЕСКИЙ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в акустических системах большой мощности, акустических колонках и других изделиях.
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.
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.
Технический результат заключается в устранении выше изложенных недостатков.
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.
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.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена конструкция динамического громкоговорителя.
В
B
k
k
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 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≤(δ+h); длина L 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=L*n+1, где n - число секции в каждой неподвижной обмотке возбуждения.
Величина зазора δ устанавливается распорными втулками 24 из диамагнетика, а величина l допустимого значения амплитуды колебаний диффузора 14 определяется вставкой 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.