close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

2008199039&KIND=A1.

код для вставкиСкачать
Patent Translate
Powered by EPO and Google
Уведомление
Этот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным,
точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как
относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте
машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ US2008199039
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0001]
1. Область техники, к которой относится изобретение
[0002]
Данное изобретение относится в целом к конструкциям электродвигателя
электромагнитного преобразователя, а более конкретно к составу материала ярма и других
стальных деталей в магнитной цепи асинхронного электродвигателя для преобразователя,
такого как громкоговоритель или микрофон.
[0003]
2. Фоновое искусство
[0004]
В электромагнитных преобразователях используются различные типы двигателей.
Наиболее распространенным из них является двигатель с подвижной катушкой, в котором
магнитная цепь обеспечивает магнитный поток через воздушный зазор магнитного поля, а
24-02-2019
1
речевой сигнал переменного тока подается на звуковую катушку с несколькими обмотками,
подвешенную в воздушном зазоре магнитного поля; сигнал звуковой катушки переменного
тока генерирует колеблющееся магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным
потоком цепи в воздушном зазоре, заставляя звуковую катушку колебаться в осевом
направлении внутри воздушного зазора, в свою очередь приводя в действие узел
диафрагмы и создавая акустические волны, соответствующие голосовому сигналу ,
[0005]
Гораздо менее распространенным типом двигателя является асинхронный двигатель, в
котором магнитная цепь обеспечивает магнитный поток через воздушный зазор, а речевой
сигнал переменного тока подается на стационарную первичную катушку с несколькими
обмотками, расположенную где-то в магнитной цепи; речевой сигнал переменного тока
вызывает колебания магнитного потока в воздушном зазоре, что вызывает переменный ток
в однооборотной катушке с коротким витком, расположенной в магнитном воздушном
зазоре.
Переменный ток в закороченном витке генерирует колеблющееся магнитное поле, которое
взаимодействует с магнитным потоком в воздушном зазоре, заставляя закороченный виток
колебаться в осевом направлении в воздушном зазоре, в свою очередь приводя в действие
узел диафрагмы для генерации акустических волн, соответствующих голосовой сигнал
[0006]
Асинхронный двигатель в некотором смысле сродни электрическому трансформатору в том
смысле, что он имеет первичную катушку, которая индуктивно связана с вторичной
катушкой (короткозамкнутый виток), и железное ярмо, которое поддерживает первичную
катушку (и вторичную катушку). в случае с трансформатором).
[0007]
Ранний асинхронный двигатель преподавался в патенте США No. US 2621261, выданный
Karlsson et al., Который обнаружил, что «[движущаяся] катушка может составлять одну из
обмоток трансформатора, железная цепь которого полностью или частично состоит из
магнитной цепи.
24-02-2019
2
«Карлссон использовал« одну короткозамкнутую полоску меди »в качестве своего короткого
поворота, перемещая вторичную катушку.
Карлссон также учил, что «для уменьшения потерь в железной цепи трансформатора
[полюсный наконечник, колпачок и хомут] формируются из так называемой свободно
режущей стали, которая была обработана подходящим способом. «Сталь свободной резки
(FCS) - это сталь, в состав которой входят такие добавки, как сера, свинец или кальций, для
улучшения ее обрабатываемости (см. Http://global.kyocera.com/prdct/tool/faq/index.html или
http: / /www.sumitomometals.co.jp/e/news/news200-02-25.html). Карлссон использовал
свободно режущий стальной стакан, в котором находились свободно режущий стальной
наконечник, первичная катушка и радиально заряженный магнит поверх первичной катушки
и определяющий магнитный воздушный зазор. Карлссон также использовал
перфорированный колпачок из свободно режущей стали, который частично замыкает
магнитную цепь. Любопытно, что Карлссон поместил свою диафрагму в магнитную цепь под
перфорированной крышкой (отсюда и перфорации, чтобы звук мог уйти).
[0008]
Совсем недавно Sony Corp. занималась разработкой динамиков для асинхронных
двигателей. Патент США US 5064040, Inanaga et al. описывает динамик асинхронного
двигателя, в котором «диафрагма сформирована в форме купола и содержит:
вибрирующую часть, которая тонко сформирована в полусферическую форму, и вторичную
катушку, состоящую из проводящей части, которая толсто кольцеобразно сформирована в
отверстии крайняя часть Вся диафрагма - хороший проводник, построенный из металла. , ,
«В асинхронном двигателе Inanaga используется геометрия внешнего магнита с полюсной
пластиной (или« Т-образным ярмом »), кольцевым магнитом, заряженным в осевом
направлении, и кольцевой верхней пластиной над магнитом. Первичная катушка Inanaga
расположена на внутреннем диаметре верхней пластины и образует магнитный воздушный
зазор с наконечником. Его проводящая купольная диафрагма имеет цилиндрическую
нижнюю часть, которая представляет собой короткозамкнутую виток вторичной катушки.
Инновация Inanaga - это набор методов для ограничения индукции тока в куполообразной
оставшейся части диафрагмы, чтобы ограничить наведенный ток коротким витком.
[0009]
24-02-2019
3
Патент США В US 6359996, принадлежащем Ohashi, также принадлежащем Sony,
описываются различные конфигурации громкоговорителей для асинхронных двигателей.
Некоторые из них имеют внутреннюю геометрию магнита, а некоторые имеют внешнюю
геометрию магнита. В каждой конфигурации первичная катушка расположена внутри
магнитного воздушного зазора, либо на внутренней поверхности магнитного воздушного
зазора, либо на внутренней и внешней поверхностях магнитного воздушного зазора и
соединена последовательно. Инновация Ohashi заключалась в том, чтобы наматывать
первичную катушку (и) на свой (свой) катушечный цилиндр и обеспечивать ступеньку или
паз в задней пластине для положительного позиционирования цилиндра (ов) и первичной
катушки (катушек), а не, например, Намотать первичную катушку (и) непосредственно на
верхнюю пластину, чашку или наконечник.
[0010]
Во всех этих асинхронных двигателях известного уровня техники асинхронный двигатель
приводит в действие первичную (и единственную) мембрану; неподвижная первичная
катушка приводит в движение короткозамкнутый виток, который жестко связан или
интегрирован с одной диафрагмой.
[0011]
Несколько других изобретателей разработали коаксиальные двухдиафрагменные
громкоговорители, в которых центральный высокочастотный динамик индуктивно
приводится в движение подвижной звуковой катушкой внешнего низкочастотного динамика.
[0012]
Патент США В US 4965839, выданном Элиели, описывается коаксиальный
громкоговоритель, в котором движущаяся звуковая катушка обычного внешнего
громкоговорителя служит первичной катушкой, индуктивно приводящей в движение
цилиндрическую юбку металлического купола твитера.
Инновация Elieli заключалась в добавлении фазового штекера, который превращает
центральный твитер с индуктивным приводом в компрессионный драйвер.
[0013]
Патент США 5,742,696 Уолтона имеет учения, подобные учениям Элиели.
24-02-2019
4
[0014]
Патент США 6,542,617, выданный Fujihira et al., Также присвоенный Sony, является
любопытным примером громкоговорителя коаксиального асинхронного двигателя, в
котором только одна диафрагма приводится в действие коаксиально.
На низких частотах диафрагма приводится в движение обычным двигателем с подвижной
звуковой катушкой.
Но на высоких частотах диафрагма приводится в действие электропроводящей бобиной,
которая действует как короткозамкнутый поворот. На высоких частотах движущаяся
звуковая катушка механически отделяется от бобины путем размягчения, сжижения или
другого такого снижения прочности соединения связующего агента, используемого для
прикрепления звуковой катушки к бобине. Связующий агент, по сути, функционирует как
фильтр верхних частот, позволяя движущейся звуковой катушке действовать как первичная
катушка.
[0015]
ATC Loudspeaker Technology Ltd, Глостершир, Англия, предлагает линейку
громкоговорителей, драйверы которых используют обычный движущийся мотор звуковой
катушки. На веб-сайте ATC есть технический документ
(http://www.atc.gb.net/technology/Super_Linear_Technical.zip), в котором обсуждаются
различные преимущества, связанные с добавлением колец «Суперлинейный магнитный
материал» (SLMM), которые заменяют концентрические стальные области. с звуковой
катушкой. ATC не идентифицирует этот материал, но указывает, что он предлагает высокую
магнитную проницаемость и уровень насыщения и низкую электропроводность. ATC
указывает, что присутствие этих колец "увеличивает самоиндуктивность звуковой катушки.
Когда вихревые токи могут циркулировать в системе, противоположное магнитное поле,
создающее их (то есть, от катушки) и «подавляет» большую часть самоиндуктивности. "
[0016]
24-02-2019
5
Неназванный автор, пишущий для журнала звукозаписи Sound On Sound, утверждает
(http://www.soundonsound.com/sos/1997_articles/oct97/atcscm20a.html), что эти кольца
«сделаны из прессованного в порошок порошка железа, чтобы сформировать часть шеста
водителя. Использование этих колец для формирования внутренней и внешней
поверхностей магнитного воздушного зазора значительно снижает вихревые токи в
полюсных наконечниках, вызывая резкое падение уровня искажений третьей гармоники проблема, которая мучает дизайнеров колонок с тех пор, как кто-то впервые получил яркий
свет Идея приклеить катушку проволоки на заднюю часть картонного конуса. "
[0017]
Один существенный недостаток, который препятствовал более частому использованию
асинхронных двигателей в электромагнитных преобразователях, заключается в том, что их
стальные конструкции, основной функцией которых является обеспечение пути с низким
реактивным сопротивлением для направления магнитного потока в и из магнитного
воздушного зазора, также являются электропроводящими. Колеблющиеся магнитные поля,
которые вызывают требуемый переменный ток в закороченном витке, и действительно
колеблющееся магнитное поле, генерируемое переменным током в самом закороченном
витке, также вызывают нежелательные переменные «вихревые токи» в любых соседних
электропроводящих частях. Эти индуцированные токи имеют несколько существенных
нежелательных эффектов: они вызывают нагрев этих частей, они вызывают модуляцию
магнитного потока, и они отнимают мощность, которая в противном случае могла бы быть
использована для привода диафрагмы.
[0018]
Таким образом, необходим улучшенный асинхронный двигатель, в котором
чувствительность к нежелательным, индуцированным токам снижается, минимизируется
или даже устраняется. Похоже, что до настоящего изобретения промышленность не
понимала, что усовершенствования самих материалов стальных компонентов магнитной
цепи могут быть способом осуществления таких улучшений.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ
24-02-2019
6
[0019]
ИНЖИР. На фиг.1 показан вид в поперечном разрезе одного варианта осуществления
асинхронного двигателя в соответствии с настоящим изобретением.
[0020]
ИНЖИР. 2 показан вид в перспективе двигателя по фиг. 1.
[0021]
ИНЖИР. 3 показан разобранный вид двигателя с фиг. 2.
[0022]
ИНЖИР. 4 показан вид в поперечном разрезе одного варианта электромагнитного
громкоговорителя, в котором используется двигатель, показанный на фиг. 1.
[0023]
ИНЖИР. 5 представляет собой стилизованную иллюстрацию того, как
усовершенствованный асинхронный двигатель по настоящему изобретению предотвращает
индукцию нежелательных вихревых токов крупной шкалы.
[0024]
ИНЖИР. На фиг.6 показан высокочастотный динамик с асинхронным двигателем в
соответствии с настоящим изобретением.
[0025]
ИНЖИР. На фиг.7 показан другой вариант громкоговорителя с асинхронным двигателем в
соответствии с настоящим изобретением.
[0026]
ИНЖИР. 8 показан частично собранный вид громкоговорителя по фиг. 7.
[0027]
ИНЖИР. 9 показывает в разобранном виде громкоговоритель по фиг. 7.
24-02-2019
7
[0028]
ИНЖИР. На фиг.10 показан вид в поперечном сечении асинхронного двигателя для
громкоговорителя, в котором используется слоистое покрытие трансформаторного типа, а
не порошковое железо.
[0029]
ИНЖИР. На фиг.11 показан громкоговоритель с асинхронным двигателем в соответствии с
другим вариантом осуществления этого изобретения, в котором закороченное кольцо
стабилизировано пауками на обоих концах двигателя.
[0030]
ИНЖИР. 12 показан асинхронный двигатель, в котором магниты находятся внутри
короткозамкнутого витка, а первичная катушка находится вне короткозамкнутого витка.
[0031]
ИНЖИР. 13 показан вид в поперечном разрезе привода сжатия, имеющего двигатель, в
котором, по меньшей мере, один из магнитомягких компонентов изготовлен из порошкового
металла.
[0032]
ИНЖИР. 14 показывает драйвер сжатия по фиг. 13 в разобранном виде.
[0033]
ИНЖИР. 15 показан вариант осуществления, в котором закороченный виток не расположен
между магнитом и первичной катушкой.
[0034]
ИНЖИР. 16 показан вид в перспективе радиально вентилируемого варианта двигателя.
[0035]
ИНЖИР. 17 показан вид в поперечном разрезе двигателя по фиг. 16.
24-02-2019
8
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0036]
Изобретение будет более полно понято из подробного описания, приведенного ниже, и из
прилагаемых чертежей вариантов осуществления изобретения, которые, однако, не должны
приниматься для ограничения изобретения конкретными описанными вариантами
осуществления, а предназначены только для объяснения и понимания.
[0037]
ИНЖИР. 1 иллюстрирует один вариант осуществления асинхронного двигателя 10 согласно
данному изобретению.
Асинхронный двигатель включает в себя магнитопроводящий колпачок 12, имеющий
участок 14 задней пластины, участок 16 внешнего цилиндра и участок 18 полюсного
наконечника.
Задняя пластина, внешний цилиндр и полюсная деталь могут иметь монолитную
конструкцию, как показано, или они могут представлять собой отдельные компоненты,
соединенные вместе.
Асинхронный двигатель дополнительно включает в себя радиально заряженный магнит 22,
расположенный внутри внешнего цилиндра; в показанном примере радиально заряженный
магнит расположен против и магнитно связан с внутренней поверхностью внешнего
цилиндра, но в других вариантах осуществления он может быть расположен против и
магнитно связан с внешней поверхностью полюсного наконечника.
[0038]
Асинхронный двигатель необязательно, но предпочтительно, включает в себя
магнитопроводящий колпачок 20, который расположен напротив и магнитно соединяет
верхний конец полюсного наконечника и верхний конец внешнего цилиндра.
24-02-2019
9
В показанном варианте осуществления колпачок входит в зацепление с верхней
поверхностью внешнего цилиндра и внешней поверхностью полюсного наконечника; в
других вариантах осуществления он может взаимодействовать с внутренней поверхностью
внешнего цилиндра и / или верхней поверхностью полюсного наконечника.
[0039]
Асинхронный двигатель дополнительно включает в себя неподвижную неподвижную
первичную катушку 24, которая расположена внутри магнитного воздушного зазора 28
между магнитом и полюсной деталью (или между магнитом и внешним цилиндром, если
магнит находится рядом с полюсной деталью).
Первичная катушка приводится в действие речевым сигналом переменного тока,
подаваемым на концы (не показаны) первичной катушки, которые выходят из конструкции
двигателя, например. через отверстие (не показано) через заднюю панель, крышку или
другое подходящее место.
В показанном варианте магнитный воздушный зазор образован всей высотой радиально
заряженного магнита.
В других вариантах осуществления фокусирующее кольцо (не показано) может быть
расположено на стороне магнитного воздушного зазора магнита, чтобы концентрировать
магнитный поток в более коротком магнитном воздушном зазоре.
[0040]
В другом варианте осуществления положения магнита и первичной катушки могут быть
изменены на противоположные.
[0041]
Асинхронный двигатель содержит короткозамкнутую поворотную катушку 30,
расположенную внутри магнитного воздушного зазора.
24-02-2019
10
Короткий виток может быть изготовлен из любого подходящего электропроводящего
материала.
В одном варианте это просто алюминиевое кольцо.
Короткий виток соединен с двумя или более (и предпочтительно тремя или более) ножками
32, которые выходят из конструкции двигателя через отверстия 34 через крышку.
В зависимости от конкретной геометрии конкретного асинхронного двигателя отверстия
могут содержать, например, выровненные пазы на сопрягаемых поверхностях полюсного
наконечника, крышки и / или внешнего цилиндра.
[0042]
В аналогичном асинхронном двигателе, изготовленном из обычных материалов,
колебательное магнитное поле, вызываемое переменным током в первичной катушке, будет
индуцировать переменный электрический ток не только в закороченном витке, но и во всех
других смежных электропроводящих структурах.
В частности, он будет индуцировать ток в полюсной детали, внешнем цилиндре, задней
пластине и / или крышке, которые обычно изготавливаются из некоторого типа стали,
которая была штампована, выкована или обработана до желаемой формы.
[0043]
В асинхронном двигателе по настоящему изобретению, однако, полюсный наконечник,
задняя пластина, внешний цилиндр и / или колпачок - и, предпочтительно, все из них выполнены из материала, который является магнитопроводящим, но не является
электрически проводящим.
24-02-2019
11
В одном варианте осуществления они образованы из мелких частиц магнитопроводящего
материала, который удерживается вместе эпоксидной смолой или другим подходящим
связующим веществом (следовательно, вместо того, чтобы быть заштрихованными, эти
компоненты пунктирны на фиг.1, чтобы предложить их состав большого количества очень
мелких частиц).
В некоторых вариантах материал спечен.
В других вариантах осуществления частицы покрыты электроизоляционным материалом,
который при прессовании или нагревании связывает соседние частицы вместе
[0044]
В одном варианте осуществления мелкие частицы содержат порошкообразный металл,
такой как порошкообразное железо.
Порошковое железо использовалось в производстве тороидальных сердечников, которые
используются в качестве компонентов в аудиоусилителях, настроенных схемах
резервуаров, полосовых и других фильтрах, индукторах сети Pi и т.п.
(См. Http://www.electronics-tutorials.com/basics/toroids.htm.
) Порошковое железо также использовалось в производстве ядер E и других ядер для
импульсных источников питания.
(См. Http://en.wikipedia.org/wiki/Powdered_core или http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_core.
Одной из форм порошкового железа является карбонильное железо, которое состоит из
сферических микрочастиц высокочистого железа, полученных химическим разложением
очищенного пентакарбонила железа. (См. Http://en.wikipedia.org/wiki/Carbonyl_iron. Одним из
источников порошкового железа является MicroMetals Inc., Анахайм, Калифорния.
[0045]
24-02-2019
12
ИНЖИР. 2 показан асинхронный двигатель 10 в аксонометрии, показывающий чашку 12,
крышку 20, полюсную деталь 18 и ножки 32, прикрепленные к закороченному повороту (не
видно).
[0046]
ИНЖИР. Фиг.3 иллюстрирует асинхронный двигатель 10 в разобранном виде, включая
чашку 12, радиально заряженный постоянный магнит 22 или, предпочтительно, набор
сегментов магнита, короткозамкнутый виток 30 с его ножками 32, первичную катушку 24 и
крышку 20.
[0047]
ИНЖИР. 4 иллюстрирует электромагнитный преобразователь 40, использующий
асинхронный двигатель 10.
В одном варианте осуществления электромагнитный преобразователь представляет собой
громкоговоритель и, в частности, сабвуфер.
Громкоговоритель включает в себя узел 42 диафрагмы, соединенный с асинхронным
двигателем 10 рамой 44. Узел диафрагмы включает в себя диафрагму 46, соединенную с
рамой окружением 48. Диафрагма соединена с ножками 32 закороченного поворотного узла,
чтобы приводиться в действие закороченным поворотом. В одном варианте осуществления
диафрагма включает в себя щелевые приспособления 50, приспособленные для
соединения с ножками любыми подходящими средствами (не показаны), такими как
эпоксидная смола, винты, опрессовка или что-либо еще. Диафрагма и / или ножки
соединены с рамой пауком 52. Пылезащитный колпачок 54 изолирует переднюю сторону
диафрагмы от задней стороны и облегчает сборку громкоговорителя.
[0048]
На фиг. 4, магнитопроводящие компоненты заштрихованы, чтобы наилучшим образом
показать их идентичность и протяженность, тогда как на фиг. 1 они были пунктированы,
чтобы предложить их состав.
[0049]
24-02-2019
13
ИНЖИР. 5 иллюстрирует, что подразумевается под выражением «масштаб брутто», как в
«индуцированном токе брутто».
В присутствии магнитного поля, обозначенного стрелками, обозначенными буквой «В»,
большой электропроводящий элемент 60, такой как алюминиевый блок, будет вызывать в
нем значительный электрический ток. Этот электрический ток может свободно течь по
всему блоку в целом. Это «масштабная шкала» по отношению к блоку, так как он течет
практически по всему блоку и вокруг него.
[0050]
В отличие от этого, структура 62, которая по существу имеет такой же размер, что и блок, но
которая состоит из большого количества намного меньших электропроводящих элементов
64, которые электрически изолированы друг от друга пространством или некоторым
резистивным материалом 66 в промежутки между меньшими членами не будут иметь
никакого электрического тока, наведенного в нем. Каждый из меньших элементов может
иметь электрический ток небольшого или мелкого масштаба, индуцируемый внутри него. Но
поскольку меньшие элементы изолированы друг от друга, эти многочисленные
мелкомодульные токи не способны объединяться в валовой ток, и нет тока, который течет
по всей структуре и вокруг нее в целом.
[0051]
ИНЖИР. Фиг.6 иллюстрирует высокочастотный купольный преобразователь 70 (такой как
высокочастотный динамик или который может быть использован при создании привода
рупора или привода сжатия) с использованием асинхронного двигателя,
сконструированного в соответствии с принципами этого изобретения. Асинхронный
двигатель включает в себя чашку 72, содержащую множество радиально заряженных
магнитных сегментов 74, и первичную катушку 76. Необязательно, магниты и первичная
катушка смещены от задней пластины чашки посредством распорки 78, выполненной,
например, из. пластик. Чашка изготовлена из порошкового железа, скрепленного
подходящим связующим материалом. Рама 80 соединена с двигателем. Необязательно,
рама также выполнена из порошкового железа, скрепленного подходящим связующим
материалом, а нижняя часть рамы образует колпачок 82, который улучшает магнитное
24-02-2019
14
уплотнение и общую магнитную проницаемость двигателя. Внешний фланец 84 рамы
приспособлен для соединения высокочастотного динамика с подходящим корпусом или
перегородкой или с низкочастотным динамиком для формирования коаксиального
двухполосного динамика.
[0052]
Диафрагма 86 соединена с рамой с помощью компонента 88 подвески, такого как объемная
конструкция. Крепежное кольцо 90 соединено с диафрагмой. Двигатель включает в себя
короткозамкнутую вторичную катушку 92, которая в вариантах осуществления, имеющих
крышку 82, выполнена с ножками, которые выступают через крышку. Ножки соединены с
крепежным кольцом.
[0053]
В некоторых вариантах осуществления чаша и рама образуют самоуплотняющийся кожух
для задней стороны диафрагмы. В других вариантах осуществления чаша и / или рама
вентилируются для улучшения охлаждения воздушного потока двигателя и / или для
изменения объема закрытого воздуха, с которым работает диафрагма. В одном таком
варианте осуществления чашка включает в себя множество прорезей 94, которые
предпочтительно могут быть выровнены с промежутками между сегментами магнита. При
желании проставка может быть снабжена синхронизирующими выступами 96, каждый из
которых расположен в соответствующем пазу двигателя и между соответствующей
соседней парой магнитов, что предотвращает смещение магнитов и препятствует прорези
(что уменьшит поток воздуха и, что более важно, , уменьшите эффективность магнитной
цепи, поскольку смещенная площадь поверхности магнита не будет находиться в прямом
контакте с чашкой).
[0054]
Части крышки непосредственно над этими пазами не вносят вклад в магнитную цепь так же
сильно, как другие части крышки, и поэтому отверстия в чашке могут быть увеличены в
радиальном направлении без чрезмерного влияния на эффективность двигателя. Без
жестких допусков, требуемых в этих областях, ножки закороченного витка могут быть
усилены добавлением радиально-вытянутых элементов 98, которые обеспечивают
24-02-2019
15
придание ножкам конфигурации I-образного или T-образного или C-образного профиля,
значительно увеличивая их боковая жесткость и уменьшение их склонности к отклонению, в
свою очередь уменьшая вероятность удара короткого витка или трения по первичной
катушке или магнитам.
[0055]
Центральный полюс чашки может вентилироваться с помощью осевого отверстия 100, как
показано, если имеется достаточное количество остаточного материала, чтобы избежать
магнитного насыщения, если это необходимо.
[0056]
Было показано, что закороченный виток подвешен относительно магнитного воздушного
зазора, определяемого магнитами и первичной катушкой.
В других вариантах осуществления закороченный поворот может быть нависающим,
ровным или иным образом подвешенным. Например, двигатель может использовать
технику с несколькими магнитными воздушными зазорами, изложенную в патенте США No.
US 6,917,690 "Электромагнитный преобразователь с несколькими магнитными воздушными
зазорами, магнитный поток которого направлен в одном направлении", автор: Stiles или U.S.
Pat. № 6,996,247 «Многоцелевой магнитный датчик воздушного зазора» фирмы «Стайлз».
[0057]
ИНЖИР. 7 иллюстрирует громкоговоритель 110 в соответствии с другим вариантом
осуществления этого изобретения. Громкоговоритель включает в себя чашку 112,
центральный полюс 114 и крышку 116, по меньшей мере, одна из которых выполнена из
порошкового железа. В вариантах осуществления, описанных выше, центральный полюс
был сформирован как неотъемлемая часть чашки. Но в настоящем варианте
осуществления центральный полюс является отдельным компонентом от чашки.
Необязательно, центральный столб и крышка имеют цельную конструкцию, как показано, но
они также могут быть отдельными компонентами.
[0058]
24-02-2019
16
Чашка снабжена одним или несколькими радиально заряженными магнитами 118, которые,
по выбору, удерживаются в стороне от задней части чашки с помощью немагнитной
прокладки 120. Первичная катушка 122 намотана на центральный полюс. Центральный
полюс опционально снабжен немагнитной прокладкой 124, которая удерживает первичную
катушку от крышки.
[0059]
Рамка 126 соединена с крышкой или, как показано, сформирована как единое целое и
обеспечивает поддержку объемного звучания 128. Купол диафрагмы 130 соединен с
окружают либо непосредственно, либо, как показано на рисунке, с помощью опорного
кольца 132. Опорное кольцо соединяет диафрагму ног 134 из 136 короткозамкнутого
поворота.
[0060]
ИНЖИР. 8 иллюстрирует последний этап сборки громкоговорителя 110, тогда как фиг. 7
показал, что он полностью собран. Сначала проставка 124 закреплена на месте на крышке
или центральном полюсе, и первичная катушка 122 намотана на центральный полюс. Затем
ножки 134 закороченного витка 136 вставляются вверх через отверстия 138 в крышке 116.
Затем опорное кольцо 132 соединено с ног. Купольная диафрагма 130 соединяется с
опорным кольцом либо до, либо после этой операции и фактически может быть
сформирована как единое целое с ним. Окружающая среда 128 соединена с опорным
кольцом до или после этой операции и теперь соединена с рамой 126. Верхняя сборка 140
громкоговорителя завершена.
[0061]
Нижний узел 142 может быть собран до, во время или после верхнего узла. Проставка 120
вставлена в чашку 112 напротив ее задней пластины. Сегменты 118 с радиально
заряженным магнитом соединены внутри цилиндрической части 144 чашки.
24-02-2019
17
[0062]
Тогда нижний узел можно просто соединить с верхним узлом. Внутренняя сопряженная
поверхность 146 задней пластины чашки сопрягается с наружной поверхностью
центрального полюса, а верхняя сопряженная поверхность 148 цилиндрической части
чашки прилегает к сопрягаемой поверхности 150 чашки или рамки.
[0063]
Во время работы громкоговорителя первичная катушка и короткозамкнутый виток
охлаждаются потоком воздуха через дополнительные вентиляционные отверстия 139,
проходящие через дно чашки. Поскольку эти вентиляционные отверстия не проходят через
часть магнитной цепи, которая образует магнитный воздушный зазор, они не уменьшат BL
двигателя, если окружающий материал достаточно толстый, чтобы избежать магнитного
насыщения.
[0064]
ИНЖИР. 9 иллюстрирует громкоговоритель 110 по фиг. 7 и 8 в разобранном виде.
[0065]
ИНЖИР. 10 иллюстрирует асинхронный двигатель 160 для громкоговорителя согласно
другому варианту осуществления этого изобретения.
Принимая во внимание, что чашка, центральный полюс и / или крышка ранее описанных
вариантов осуществления были сформированы, например, из. порошковое железо, в этом
варианте осуществления они изготовлены из обычной стали, но в сегментированных
изолированных участках, как конструкция трансформатора. Изоляция разбивает
сегментированные компоненты на более мелкие части, чтобы предотвратить возникновение
электрических токов в общей структуре.
[0066]
24-02-2019
18
Двигатель включает в себя чашку 162, которая образована из множества клиновидных
сегментов 164, которые электрически изолированы друг от друга тонкими слоями
изолирующего материала (не помечены, но видны там, где встречаются сегменты).
Двигатель включает в себя крышку 166, которая образована из множества клиновидных
сегментов 168, которые электрически изолированы друг от друга тонкими слоями
изолирующего материала. Чашка и крышка могут быть изолированы друг от друга. Чашка и
колпачок могут быть выполнены из одинакового количества сегментов клина или из
различного числа сегментов клина. Крышка имеет отверстия, через которые проходят ножки
короткого витка; они могут быть сформированы только через подмножество сегментов
клина, как показано, или через все сегменты клина.
[0067]
Сегменты клина чашки и сегменты клина крышки удерживаются вместе любым подходящим
способом. В одном варианте они просто склеены. В показанном варианте они механически
связаны друг с другом с помощью набора колец 170, 172, 174.
[0068]
Как показано, одни и те же сегменты клина могут образовывать как чашку, так и
центральный полюс, или те, которые могут быть образованы отдельными сегментами
клина.
[0069]
ИНЖИР. 11 иллюстрирует громкоговоритель 180 согласно еще одному варианту
осуществления изобретения.
Громкоговоритель включает в себя асинхронный двигатель, такой как описанные выше,
выполненный из порошкового железа, клиновидных изолированных стальных сегментов или
тому подобного. Как и прежде, закороченный поворот 182 включает в себя ножки 184,
которые проходят вверх через крышку к узлу диафрагмы. Но в этом варианте закороченный
поворот также включает в себя ножки 186, которые проходят вниз через чашку.
24-02-2019
19
[0070]
Нижняя рама 188 соединена с чашкой и поддерживает нижний паук 190, который
прикреплен к нижним ножкам нижним опорным кольцом 192. В этой конфигурации
асинхронный двигатель может быть изготовлен и собран с очень жесткими допусками
между закороченным витком и первичной катушкой и между закороченным витком и
магнитами, поскольку закороченный виток поддерживается центрирующими компонентами
подвески на обоих концах, плюс Чрезвычайное расстояние между нижним пауком и верхним
пауком (или между нижним пауком и окружающим пространством) очень значительно
уменьшает способность закороченного поворота качаться или иным образом перемещаться
радиально от центра.
[0071]
ИНЖИР. 12 иллюстрирует асинхронный двигатель 200, аналогичный двигателю по фиг. 1,
за исключением того, что радиально заряженные сегменты 202 магнита соединены с
центральным полюсом 204 чаши 206, а первичная катушка 208 соединена с цилиндрической
частью чаши, так что магниты находятся внутри закороченного витка 210 и первичного
витка. Катушка находится за коротким поворотом.
[0072]
На фиг. Фиг.13 и 14 иллюстрируют один вариант осуществления драйвера 220 сжатия,
сконструированного в соответствии с принципами этого изобретения.
Компрессор включает в себя нижнее Т-образное ярмо 222, нижнюю проставку 224,
первичную катушку 226, фокусирующее кольцо 228, верхнюю проставку 230, сегменты 232 с
радиально заряженным магнитом или магнитом, верхнее обращенное ярмо 234 чашки, фазу
пробка 236, узел диафрагмы, включающий в себя закороченный виток 238, имеющий ножки
240, которые совмещаются с пазами 242 в юбке купольной диафрагмы 244, и объемную
часть 246.
[0073]
При работе звуковое давление создается нижней стороной диафрагмы, которая нагнетает
24-02-2019
20
воздух через заглушку пористой фазы в горловину 248, которая может быть при желании
соединена с волноводом или рупором (не показано). Наружная (верхняя) поверхность
диафрагмы не подвержена воздействию окружающей среды для прослушивания, но обычно
находится внутри корпуса.
[0074]
Фокусирующее кольцо собирает магнитный поток от магнита и фокусирует его радиально
внутрь магнитного воздушного зазора. Это позволяет использовать значительно большую
общую площадь поверхности магнита, чем было бы доступно, если бы магнит был
ограничен диаметром магнитного воздушного зазора. Фокусирующее кольцо также может
концентрировать поток в меньшем осевом размере, как показано на рисунке. Это
увеличивает расстояние (и, следовательно, магнитное сопротивление) до частей пластины
ярм, уменьшая количество рассеянного потока, потерянного из магнитного воздушного
зазора.
[0075]
Т-образное ярмо, перевернутое чашеобразное ярмо, фокусирующее кольцо и / или фазовая
заглушка могут быть изготовлены, например, из порошковое железо, такое, что оно
магнитно проницаемо, но электрически резистивно.
[0076]
ИНЖИР. 15 с подробным видом 15А показана конструкция 250 электродвигателя
электромагнитного преобразователя в соответствии с еще одним вариантом осуществления
этого изобретения.
В ранее описанных вариантах осуществления короткозамкнутый виток был расположен
между первичной катушкой и радиально заряженными магнитами. Однако в этом варианте
закороченный виток 252 расположен как внутри первичной катушки 254, так и магнита 256.
Магнит соединен с внутренней поверхностью внешней цилиндрической части 258 чашки, а
центральный полюс 260 сам определяет магнитный воздушный зазор.
[0077]
24-02-2019
21
Чашка и / или верхняя пластина могут быть выполнены, например, из порошковое железо.
[0078]
Необязательно, первичная катушка может быть намотана вокруг бывшего 262.
Первый обеспечивает поддержку первичной катушки во время намотки катушки, а также во
время работы двигателя. Первый также имеет гладкую поверхность, которая с меньшей
вероятностью может быть повреждена или зацеплена за короткий поворот. Первое,
конечно, приводит к небольшому увеличению ширины магнитного воздушного зазора.
[0079]
В другом варианте закороченный виток может быть расположен снаружи как первичной
катушки, так и магнита, причем внешний цилиндр образует магнитный воздушный зазор.
[0080]
На фиг. 16 и 17 показан вариант конструкции двигателя 270 с радиальной вентиляцией.
Чашка содержит один или несколько наборов радиальных отверстий 272, 274, через
которые может проходить воздух во время работы двигателя. Магнит, первичная катушка и
формирователь снабжены соответствующими отверстиями, чтобы не препятствовать
воздушному потоку. Первичная катушка может в таких вариантах осуществления содержать
две или более отдельных секции катушки, которые могут быть соединены последовательно
или параллельно. По выбору, синхронизирующие штифты (не показаны) могут быть
вставлены в одно или несколько отверстий для поддержания правильного совмещения
чашки, магнита, первичной катушки и формирователя. Необязательно, если в чашке
имеется два или более наборов отверстий, они могут быть смещены в разных положениях
вращения, как показано на фиг. 16; это может помочь уменьшить увеличение магнитного
сопротивления, вызванное отверстиями. В некоторых приложениях небольшие зазоры
между сегментами первичной катушки могут существенно не влиять на BL или
характеристики двигателя.
24-02-2019
22
Заключение
[0081]
Когда говорят, что один компонент является «смежным» с другим компонентом, это не
должно интерпретироваться как означающее, что между этими двумя компонентами нет
абсолютно ничего, только то, что они находятся в указанном порядке. Когда говорят, что
один компонент "магнитно связан" с другим компонентом, это следует интерпретировать как
означающее, что два компонента соседствуют друг с другом так, что они составляют часть
магнитной цепи, а не обязательно, что они удерживаются друг против друга магнитная сила,
генерируемая любым из них.
[0082]
Различные признаки, показанные на чертежах, могут комбинироваться многими способами,
и их не следует интерпретировать так, как если бы они были ограничены конкретными
вариантами осуществления, в которых они были объяснены и показаны.
[0083]
Специалисты в данной области техники, пользующиеся преимуществом этого раскрытия,
оценят, что в рамках объема настоящего изобретения могут быть сделаны многие другие
изменения из предшествующего описания и чертежей.
Действительно, изобретение не ограничено деталями, описанными выше. Скорее,
нижеследующая формула изобретения, включая любые поправки к ней, определяет объем
изобретения.
24-02-2019
23
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
75 Кб
Теги
kinds, 2008199039
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа