Низкочастотный электромагнитный излучатель двустороннего действия

 

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к устройствам излучения низкочастотных гидроакустических сигналов большой мощности. Целью изобретения является увеличение излучаемой мощности без увеличения габаритов низкочастотного электромагнитного излучателя. Устройство содержит трубчатый корпус 1 с установленными на торцах мембранами 2 при помощи прижимных колец 3, на магнитопроводе 5 статора размещены катушки 6 возбуждения, магнитный поток от которых замыкается через магнитопровод 8 якоря, выполненного в виде кольца. Симметричные керны статора, на которые установлены соединенные согласно катушки возбуждения, обеспечивают сложение магнитных потоков в направлении рабочего удара. Запитка катушек 6 возбуждения осуществляется так, что магнитные потоки, проходящие через керны симметрично расположенные относительно основания магнитопровода статора, суммируются, а магнитные потоки, проходящие через основание магнитопровода статора, вычитаются. 3 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к устройствам излучения низкочастотных гидроакустических сигналов большой мощности. Целью изобретения является увеличение излучаемой мощности без увеличения габаритов и массы низкочастотного электромагнитного излучателя. На фиг. 1 представлена конструктивная схема излучателя; на фиг. 2 схема движения магнитных потоков в магнитопроводах статора и якорей, представленных в развернутом виде; на фиг. 3 временные диаграммы тока I катушек возбуждения, магнитного потока Φ тягового усилия F и смещения рабочей поверхности δ. Низкочастотный электромагнитный излучатель двустороннего действия содержит трубчатый корпус 1, мембраны 2, прижимные кольца 3, фланцы 4, магнитопровод 5 статора, катушки 6 возбуждения, опорное ребро 7 жесткости, магнитопровод 8 якоря, выемку 9 мембраны, заклепки 10, удерживающие пружины 11, симметричные керны 12 и 13 статора, на которые установлены катушки возбуждения, основание 14 статора, отверстия 15 в основании статора под крепежные соединения статора, магнитные потоки 16 которого через воздушный зазор 17 замыкаются на якорь. Магнитопровод 5 статора и магнитопровод 8 якоря выполнены из кремнистой электротехнической стали, заклепки 10 из углеродистой стали. Из углеродистой стали выполнены и удерживающие пружины 11, один конец которых зажимает катушку 6 возбуждения, другой жестко закреплен на статоре. Питание катушек возбуждения осуществляется пульсирующим током l l_m/sin ω t/, аргумент ω t которого лежит в пределах 0 ≅ ωt ≅ π Форма тока l l_m/sin ω t/c ω t, ограниченным в указанных пределах, представлена на фиг.3. Разложенная в ряд Фурье функция тока имеет вид I I cos + + + Смещение мембраны вызывают механические силы, возникающие при изменении магнитной энергии в воздушном зазоре. Низкочастотный электромагнитный излучатель двустороннего действия работает следующим образом. При подаче на катушки 6 возбуждения пульсирующего электрического тока I в магнитопроводах 5 и 8 возникает пульсирующий магнитный поток Φ Φ_m I sin ω t I, создающий пульсирующее тяговое усилие F sinωt обеспечивающее колебание мембраны электромагнитного излучателя с удвоенной частотой (см.фиг.3). Положение осевой плоскости колебаний рабочей поверхности якоря относительно рабочей поверхности статора определяется постоянной составляющей тока, питающего катушки возбуждения, т.е. величиной ( ) I_m. Отклонение рабочей поверхности якоря вниз от осевой плоскости ее колебаний при запитанных катушках возбуждения происходит за счет возникающего пульсирующего магнитного потока и создаваемого им пульсирующего тягового усилия, отклонение вверх за счет упругости мембраны. Форма колебаний рабочей поверхности якоря представлена на фиг.3.

Формула изобретения

НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ ДВУСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ, содержащий трубчатый корпус, на торцах которого установлены мембраны, и электромагнитный привод, статор которого, состоящий из магнитопровода и катушек возбуждения, закреплен на опорном ребре жесткости корпуса, расположенном в центральной параллельной торцам плоскости сечения этого корпуса, а якоря своими магнитопроводами жестко скреплены с соответствующими им мембранами и установлены по отношению к статору с воздушными зазорами, отличающийся тем, что, с целью увеличения излучаемой мощности без увеличения габаритов и массы, магнитопровод статора выполнен в виде кольцевого моноблока с попарно симметричными пазами на его торцах, в которых размещены катушки возбуждения, каждая пара соосных катушек возбуждения включена согласно, а соседние пары катушек возбуждения выполнены с встречным направлением витков, на внутренней поверхности мембран выполнена кольцевая выемка, в которой закреплены магнитопроводы якорей, при этом магнитопроводы якорей и статора связаны соответственно с мембраной и корпусом заклепочными соединениями, оси которых перпендикулярны центральной оси симметрии и лежат в одной диаметральной плоскости, для статора - по линиям пересечения диаметральной плоскости, делящей моноблок пополам, и плоскостей, проходящих через центральную ось излучателя и делящих пазы пополам, для якоря - по линиям пересечения диаметральной плоскости, проходящей у основания кольцевой выемки, и плоскостей, проходящих через центры отверстий магнитопровода статора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3