Преобразующее устройство Советский патент 1977 года по МПК H04R9/06 

1

Изобретение касается преобразующих устройств, которые используются как громкоговорители или микрофон.

Известные преобразующие устройства, используемые для преобразования электрической энергии в поступательное механическое движение и обратно, обычно имеют относительно большой неподвижный постоянный магнит, спаренный для взаимодействия с подвижной электрической катушкой, которая соединяется с мембраной или .перегородкой. Последняя устроена таким образом, что,когда катушка перемещается, она сообщает соответствующее движение мембране или перегородке и, когда мембрана движется, она сообщает соответствующее перемещение катушке. При использовании такого устройства в качестве возбуждающего-.элемента в громкоговорителе для телевизионного или радио- . вещательного приема требуется особая тщательность во время изготовления для обеспечения точных допусков между перемещающейся катушкой и постоянным магнитом. Кроме того, масса перемещающейся катушки является весьма критической из-за проблем акустического тонального равновесия. Следовательно такое устройство требует существенной

ручной регулировки и тщательности в процессе изготовления. Это является весьмь трудоемкой операцией в процессе изготов.ления,

Цель изобретения упрощение конструкции и обеспечение надежности при изготовлении. Это достигается тем, что в устройстве полюсные наконечни- ки смонтированы на каждом выступающем

конце сердечника, а эластичная Ыеметаллическая прокладка расположена в контакте с полюсными наконечн 1ками и зшлыкает э-азор между концами сердечниКа, причем на прокладке фазмещен

подвижный постоянный магнит, взаимодействующий с электромагнитным полем и движущийся в электрическом поле, созданном стационарной электрической Кат.ушкой.

. Постоянный магнит имеет высокий удельный момент по отношению к полю электрической катушки. Предпочтительным видом таких постоянных магнитов являются кобальтовые-редкоземельные

магниты.

На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства, иллюстрирующая поперечно намагниченный прямоугольный магнитный элемент; на фиг.2 - принципиальная схема устройства, обеспечивающая максимальное намагничивание, постоянный магнит имеет форму кольца, обеспечивающую 36оналшгничизания ; на фиг. 3 - то KGf постоянный магнит и -образной формы, а подвесная система содержит упругую прокладку между постоянным магнитом и стальHCJM полюсом; на фиг.4 - принципиальная схема преобразователя, которая обеспечивает 360 радиальное намагничивание возвратом; на фиг,5 - то же, за исключением отсутствия возврата; на фШ б - принципиальная схема преобразователя, в которой пара катушек оказывает двустороннее влияние на постоянный магнит.

При использовании постоянного магнита в качестве элемента для преобразования электрической энергии:: в механическуьэ и обратно важно, чтобы посто явный магнит имел высокий реа.ктивный вращаюш.ийся момент на единицу веса подвижной части гтрибора по стношению к вг ешнему магнитному полю. Такой вращающнйся момент являе1ся продуктом собственной намагчгиченностм постоянного магнита инапряженности внешнего поля. При использовании кобальтовых редкоэег- ельных глагнитов очень ко-poTimft знач ггельно саморазмагниченный электрический уровень имеет почти пол ный собствен ый уровень намаг кичер ности. Соответственно постоянный ма нитный элемент с малой массой кобальтового редкоземельного типа может вызывать очень большую силу или зращающийся мол5ент во внешнем поле.

Вращаюьдайся момент в кобальтовом редкоземельном глагните на единицу массы больше .примерно в 10 раз по сравнению с такими постоянными магнит ными материалами, как алнико. Из редкозе --5ельных элементов самарий, легированный кобальтом, обеспечивает наибольшую коэрцитивную силу. Однако сме си ..редкоземельных элементов могут быть легированными кобальтом для получения удовлетворительны.х постоянных -5агнитов,

Мембрана или перегородка 1, которая может быть кольцевой или конической формы, жестко соединена с посто.чЕ{Ным магнитом 2 тягой 3, Перемещение маг-ьита 2 вызывает соизмеримое движение мембраны 1,и движение, сообщенное .мембране 1 BtJsoBcjT соизмеримое перемещение магнита 2, Магнит устанавливается в определенном положении для взаимодействия с внешним магни-.гным полем, которое может быть образовано электромагнитным устро.йством, сюстоящим из сердечника 4 и катушки 5. На U-образный сердечник 4 (см.фиг.3) намотана катушка 5. Концы двух полюсных конечников 6 помещены на соответствующие концы сердечника 4, при этом об- S

разуется зазор между концами наконечников 6, Эластичная неметаллическая прокладка 7 прикреплена к концам накнечников б, чтобы перекрыть зазор меду ними. Постоянный магнит 2 прикрепляется к прокладке 7 так, чтобы она ходилась мехшу постоянными наконечниками 6 и магнитом 2, который взаимодействует с катушкой 5.

Для возбуждения преобразователя, например громкоговорителя, электрический сигнал подается к катушке для образования соответствующего магнит ного поля, которое взаимодействует с магнитом 2, Это взаимодействие с постоянным магнитом 2 преобразует электрический сигнал в соответствующее механичбэское перемещение в постоянном магните 2, Это перемещение затем передается мембране 1, которая выделяет звук, соответствующий электрическому сигналу, 1зведенному is катуш1ке 5 .

Когда устройство используется как микрофон, Meiv6paHa 1 вибрирует в настрой с попадающими на нее звуковы ми вибрациями. Это вызывает перемещение в магните 2, которое образует соответствующее у1агнитное поле в электромагните для создания электрического сигнала, покидающего преобразователь с помощью катушки 5.

Предусмотрено высокое взаимодействие между полем постоянного магнита 2 и полем электромагнитного устройства. Возможны большие допустиг ые отклонения между магнитом 2 и сердечником 4, чем в случае динамик с подвижной катушкой. Эти допуски улучшают надежность преобразующего устройства, принимая во внимание время, и существенно снижают стоимость изготовления устройства. Кроме того, катушка 5,являясь стационарной, больше не ограничивается весом. Соответственно она может предусмотрена с обмоткой высокого импеданса и тем самым устраняется необходимость в трансформаторе связи. .

Формула изобретения

1.Преобразующее устройство, содер жащее U -образный сердечник магнитопроницаемого материала и стационарную электрическую катушку, намотанную вокруг сердечника, создающую электромагнитное поле, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и обеспечения надежности при изготовлении, .полюсные наконечники смонтированы на каждом выступающем конце сердечника, а эластичная неметал7(ическая прокладка рас положена в контакте с полюсньми накoнeчникaJMи и замыкает зазор между концами сердечника, причем на нема