Поляризованный электромагнитный излучатель

(53)5 Н 04 й 11/О НИЯ ОБРЕСТВУ НИЕ И П 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 индукционных катушек, вложенных в пазы магнитопроводов, Вся магнитная системазакреплена к немагнитному основанию; (плите), смонтированному на наружных под- .весках,Недостатком этого электромагнитного преобразователя является низкий электро- акустический КПД.Цель изобретения - повышение электроакустического КПД. яетс Нется н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕ(54) ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ(57) Изобретение относится к приборостроению и может найти применение вакустических и гидроакустических устройствах, ввибрационной 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 маг- нитами достатком этого преобразователя явнизкий электроакустический КПД,иболее близким к изобретению являизкочастотный электромагнитный Целью изобретения является пов электроакустического коэффициент ного действия за счет увеличения п моторной силы, действующей в магнитном зазоре. Поляризованны ромагнитный излучатель содержит к котором расположен магнитопрово ра, выполненный по форме незам тора, в пазах которого размещены и онные катушки и постоянный магн чем между полюсами статора в ма зазоре расположен якорь, выпал кольцевым, одним торцом прилега поверхности постоянного магнита. а жестко закрепленный со стороны ци который крепится на поршне-излуч также колебательную систему и гиб вески. 1 ил. ышение а полез- ондерорабочем й электорпус, в д статокнутого ндукциит, пригн итном ненный ющий к другим линдра, ателе, а кие подПоставленная цель достигается тем, чтов известном электромагнитном преобразователе, содержащем корпус, поршень-излучатель с упругими подвесками, магнитнуюсистему с индукционными катушками и постоя иными магнитами, якорь с рабочим магнитным зазором, кольцевой постоянныймагнит между индукционными катушками,причем якорь своей поверхностью прилегает к поверхности постоянного магнита и 10размещен в рабочих зазорах между полюсами статора, причем магнитопровод статоравыполнен по форме незамкнутого тора.В поляризованном электромагнитномизлучателе поршень-излучатель закреплен 15и центрируется гибкой подвеской, размещенной в два яруса.Имеется еще одно преимущество магнитной системы поляризованного электромагнитного излучателя. Поскольку якорь 20перемещается в рабочих магнитных зазорах Х и Х между полюсами статора, причем один зазор уменьшается, а второйсоответственно увеличивается, то для магнитной системы это один зазор и он постоянный, А сохранение постоянногомагнитного зазора в процессе работы неизменяет индуктивности магнитной системы и цепи электропитания в целом.Нелинейное уравнение силы, действующей в рабочем магнитном зазоре Х,Г=- - .с 12 бХпреобразуется в линейноеЕ=- -1, 22 Х40где- ток в индукционной катушке;Х - 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 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 поршню-излучателю 10, Цилиндр 9 и поршень-излучэтель 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 кромкой 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 Х 1 и Х 2 сила Е, воздействующая на якорь 6 и приводящая его в колебания, будет складываться из где Е,- сила притяжения якоря к статору от переменного потока Ф;Г - 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 зазоре1Х, а в рабочем зазоре Х 2 магнитные потоки 12 Ф и Ф,будут действовать согласно, Врезультате чего якорь 6 начнет перемещаться вправо, уменьшая зазор Х 2 и увеличиваязазор Х 1,При уменьшении зазора Хг весь магнитный поток Ф от постоянного магнита 5 5перебросится в заэар Х 2, развивая в этомзазоре максимальную силу Ем.Для смены направления перемещенияякоря 6 на индукционные катушки 3, 4 подают ток в обратном направлении, создавая 10в рабочем магнитном зазоре Х 2 переменным магнитным потоком Ф противодей.ствие постоянному магнитному потокуФ . В результате чего в рабочем зазоре Хгпостоянный поток Ф исчезает и начинает действовать в рабочем зазоре Х 1 согласНо с переменным магнитным потоком Ф.От действия двух сил Р, и Р в зазоре Х 1якорь 6 переместится влево, уменьшая зазор Х 1 и увеличивая зазор Хг, Для осуществления перемещения якоря 6 вправопоменяют направление тока в индукционных катушках 3 и 4, создают противодействие постоянному магнитному потоку Ф взазор Х 1 и поток Ф начнет действовать в 25зазоре Хг согласно с переменным потокомФ, от чего якорь 6 переместится вправо.Изменением направления тока в индукционных катушках 3 и 4 обеспечивают колебания якорю 6 (поршню-излучателю, 30который генерирует в окружающую средуакустические колебания,Колебательная система с якорем смонтирована на подвесках 11 и 12, расположен 35 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, обьединяющих группу излучателей, работающих с фазовой модуляцией.Формула изобретенияПоляризованный 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, о т л и ч а ю щ и й с я 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 оставитель С,Макароваехред М.Моргентал Корректор Н,Ревска М.Товт Ре зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,аказ 619 Тираж ВНИИПИ Государственного ком 113035, Моста по изобретени Ж, Раушская дписное и открытиям при ГКНТ С 4/5