Поляризованный электромагнитный излучатель

Поляризованный электромагнитный излучатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к приборостроению и может найти применение в акустических и гидроакустических устройствах, в вибрационной технике для возбуждения колебаний в различных средах и устройствах. Целью изобретения является повышение электроакустического коэффициента полезного действия за счет увеличения пондеромоторной силы, действующей в рабочем магнитном зазоре. Поляризованный электромагнитный излучатель содержит корпус, в котором расположен магнитопровод статора , выполненный по форме незамкнутого тора, в пазах которого размещены индукционные катушки и постоянный магнит, причем между полюсами статора в магнитном зазоре расположен якорь, выполненный кольцевым, одним торцом прилегающий к поверхности постоянного магнита, а другим жестко закрепленный со стороны цилиндра, который крепится на поршне-излучателе, а также колебательную систему и гибкие подвески . 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s Н 04 К 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4824994/10 (22) 05,04.90 (46) 29.02.92. Бюл, ¹ 8 (71) Н аучно-исследовательский институт

"АТОЛЛ" (721 А.Г.Полевик и И.А.Полевик (53) 534. 6:534.835.46(088.8) (56) Патент США N 3803547, кл. Н 04 В 13/00, 1947.

Патент США N 4745586, кл, Н 04 R 9/00, 1988, (54) ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к приборостроению и может найти применение в акустических и гидроакустических устройствах, в вибрационной технике для возбуждения колебаний в различных средах и устройствах.

Изобретение относится к приборостроению и может найти применение в акустических и гидроакустических устройствах, в вибрационной технике для возбуждения колебаний в различных средах и устройствах.

Известен электродинамический преобразователь для низкочастотных широкополосных подводных применений, содержащий корпус с эластичной водонепроницаемой оболочкой, поршень-излучатель с индукционной катушкой, смонтированные на гибкой подвеске, магнитопровод с постоянными магнитами.

Недостатком этого преобразователя является низкий электроакустический КПД, Наиболее близким к изобретению является низкочастотный электромагнитный

„„5U„„1716624 Д1

Целью изобретения является повышение электроакустического коэффициента полезного действия за счет увеличения пондеромоторной силы, действующей в рабочем магнитном зазоре. Поляризованный электромагнитный излучатель содержит корпус, в котором расположен магнитопровод статора, выполненный по форме незамкнутого тора, в пазах которого размещены индукционные катушки и постоянный магнит, причем между полюсами статора в магнитном зазоре расположен якорь, выполненный кольцевым, одним торцом прилегающий к поверхности постоянного магнита. а другим жестко закрепленный со стороны цилиндра, который крепится на поршне-излучателе, а также колебательную систему и гибкие подвески. 1 ил. преобразователь большой мощности, содержащий корпус, в котором смонтирован алюминиевый поршень с якорем. К поршню на дистанционных втулках болтами закреплена магнитная система, состоящая из магнитопроводов, образующих воздушный зазор с якорем, постоянных магнитов и ин дукционных катушек, вложенных в пазы магнитопроводов. Вся магнитная система . закреплена к немагнитному основанию; (плите), смонтированному на наружных под- . весках, Недостатком этого электромагнитного преобразователя является низкий электроакустический КПД.

Цель изобретения — повышение электроакустического КПД.

1716624

Поставленная цель достигается тем, что в известном электромагнитном преобразователе, содержащем корпус, поршень-излучатель с упругими подвесками, магнитную систему с индукционными катушками и по- 5 стоя иными магнитами, якорь с рабочим магнитным зазором, кольцевой постоянный магнит между индукционными катушками, причем якорь своей поверхностью прилегает к поверхности постоянного магнита и 10 размещен в рабочих зазорах между полюсами статора, причем магнитопровод статора выполнен по форме незамкнутого тора.

В поляризованном электромагнитном излучателе поршень-излучатель закреплен 15 и центрируется гибкой подвеской, размещенной в два яруса.

Имеется еще одно преимущество магнитной системы поляризованного электромагнитного излучателя. Поскольку якорь 20 перемещается в рабочих магнитных зазорах Х и Х между полюсами статора, причем один зазор уменьшается, а второй соответственно увеличивается, то для магнитной сис емы это один зазор и он посто- 25 янный. А сохранение постоянного магнитного зазора в процессе работы не изменяет индуктивности магнитной системы и цепи электропитания в целом.

Нелинейное уравнение силы, действую- 30 щей в рабочем магнитном зазоре Х, F=- — .!

1 б1

2 dX преобразуется в линейное

F=-- — I

2 Х

40 где i — ток в индукционной катушке;

Х вЂ” воздушный рабочий магнитный зазор.

Зто существенно улучшает условия электропитания индукционных катушек, 45 снижая нелинейные искажения во всей цепи электропитания, и, как следствие, это фактор повышения КПД.

Отличительными признаками изобретения по сравнению с прототипом являются 50 снабжение излучателя кольцевым постоянным магнитом и размещение его между индукционными катушками в статоре; исполнение магнитной системы коаксиальной конструкции по форме кольца, в кото- 55 рой выполнено прилегание поверхности якоря к поверхности постоянного магнита с сохранением в параэитном зазоре постоянной индуктивности, размещение якоря в рабочих зазорах между полюсами статора тэк, что рабочий магнитный зазор не изменяет иидуктивности магнитной системы, а нелинейное уравнение силы преобразуется в линейное; якорь со всей колебательной системой закреплен и центрируется упругой подвеской, расположенной в два яруса, На чертеже представлена конструкция поляризованного электромагнитного излучателя (ПЗМИ).

Поляризованный электромагнитный излучатель состоит из корпуса 1, в котором смонтирована коаксиальная магйитная система 2 с индукционными катушками 3 и 4.

Между катушками 3 и 4 размещен кольцевой постоянный магнит 5, к внешнему диаметру которого своим внутренним диаметром прилегает якорь 6, перемещающийся между двумя полюсами статора 7 и 8.

Якорь 6 вмонтирован во внутренний диаметр цилиндра 9, прикрепленного к поршнюю-излучател ю 10. Цилиндр 9 и поршень-излучатель 10 вместе с якорем 6 отцеитроваиы и закреплены подвесками 11 и 12, на которых вся колебательная система перемещается вдоль своей оси.

Для герметизации и обеспечения компенсации гидростатического давления под поршнем-излучателем 10 размещена эластичная оболочка 13, которая одной кром«ой прикреплена к цилиндру 9 колебательной системы, а второй — к корпусу 1, ПЗМИ работает следующим образом.

В магнитной системе ПЗМИ работают два магнитных потока: магнитный поток от кольцевого постоянного магнита Фи переменный магнитный поток Фот тока в индукционных катушках, Поэтому в рабочих магнитных зазорах

Х1 и Xg сила FM, воздействующая на якорь 6 и приводящая его в колебания, будет складываться из

Ри=Е, + F где F- сила притяжения якоря к статору от переменного потока Ф;

F — сила притяжения якоря к статору от постоянного магнитного потока Ф.

Для осуществления колебаний якоря 6 (поршня-излучателя) подают ток на индукционные катушки 3 и 4.

Образовавшийся магнитный поток Ф начинает противодействовать постоянному магнитному потоку — Ф в рабочем зазоре

Х>, а в рабочем зазоре Х магнитные потоки

1 — Ф и Ф,„будут действовать согласно, В

1.716624 результате чего якорь 6 начнет перемещаться вправо, уменьшая зазор Х и увеличивая зазор Х, При уменьшении зазора Хг весь магнитный поток Ф от постоянного магнита 5 5 перебросится в зазор Х, развивая в этом зазоре максимальную силу F .

Для смены направления перемещения якоря 6 на индукционные катушки 3, 4 подают ток в обратном направлении, создавая 10 в рабочем магнитном зазоре Xz перемен. ным магнитным потоком Ф противодействие постоянному магнитному потоку

Ф:, . В результате чего в рабочем зазоре Xz постоянный поток Ф исчезает и начина- 15 ет действовать в рабочем зазоре Х> согласно с переменным магнитным потоком Ф .

От действия двух сил F и Р в зазоре Х> якорь 6 переместится влево. уменьшая зазор Х1 и увеличивая зазор Х . Для осущест- 20 вления перемещения якоря 6 вправо поменяют направление тока в индукционных катушках 3 и 4, создают противодействие постоянному магнитному потоку Ф в зазор Х> и поток Ф» начнет действовать в 25 зазоре Хг согласно с переменным потоком

Ф, от чего якорь 6 переместится вправо.

Изменением направления тока в индукционных катушках 3 и 4 обеспечивают колебания якорю 6 (поршню-излучателю), который генерирует в окружающую среду акустические колебания, Колебательная система с якорем смонтирована на подвесках 11 и 12, расположен35 ных по окружности стакана.9 магнитной системы в два яруса, одни концы подвесок прикреплены к стакану 9 колебательной системы, а вторые — к корпусу 1.

Применение поляризованного электромагнитного излучателя позволяет создавать экономичные возбудители колебаний для различных устройств, в т.ч. и для устройств, объединяющих группу излучателей, работающих с фазовой модуляцией.

Формула изобретения

Поляризованный электромагнитный излучатель, содержащий корпус, в котором расположен магнитопровод статора, в пазах которого размещены индукционные катушки и постоянный магнит, магнитопровод якоря, расположенный в рабочем зазоре, излучающий поршень и гибкие подвески, отличающийся тем, что, с целью повышения электроакустического КПД за счет увеличения пондеромоторной силы в рабочем магнитном зазоре, магнитопровод статора выполнен в виде незамкнутого тора. магнитопровод якоря выполнен кольцевым, одним торцом прилегающим к поверхности постоянного магнита, а другим жестко соединенным с внутренней поверхностью введенного полого цилиндра, торцом закрепленного на излучающем поршне, при этом внешняя поверхность цилиндра соединена с гибкими подвесками.

1716624

Составитель С.Макарова

Техред M. Мор гентал Корректор Н.Ревская

Редактор M.Òîâòèí

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 619 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5