Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
4.17. ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ РАЗМЕРОВ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКОГО АППАРАТАПри разработке конструкций электроакустических аппаратов перед инженером и конструктором возникает задача определения ряда основных размеров аппарата. Из формул общей теории часто невозможно извлечь достаточно подробных рекомендаций по выбору размеров. В этом случае могут оказаться полезными соображения по оптимизации конструкций путем выбора размеров, обеспечивающих максимальную чувствительность, или кпд, или диапазон передаваемых частот при некоторых заданных условиях, налагаемых технологическими соображениями или сортаментом материалов и т. п. Приведем два примера такой оптимизации. 1. Рассмотрим ленточный электродинамический микрофон. Формула (4.51) позволяет рассчитать чувствительность ленточного микрофона по известным размерам ленточки, полюсных наконечников и данных индукции в рабочем зазоре. Конструктору предоставляется подбирать эти размеры так, чтобы получить те или иные оптимальные соотношения. Обычно объем и магнитные свойства магнитопровода заданы, так как магнит определяет габариты микрофона. Габариты микрофона, в свою очередь, заданы тем, что микрофон должен быть мал по сравнению с длиной волны на верхней границе передаваемого диапазона частот. Однако этого недостаточно, чтобы определить оптимальные размеры ленточки полюсных наконечников. Из ф-л (4.50), (4.52) и (4.68) видно, что при согласованной нагрузке чувствительность микрофона можно представить в виде:
В средней части диапазона Задаваясь величиной частотных искажений на краях рабочего диапазона частот, можно выбрать Введем обозначения: V — длина зазора между полюсными наконечниками;
Считая приближенно, что магнитная индукция у поверхности полюсных башмаков по всей их площади одинакова, найдем энергию магнитного поля:
Ее можно выразить также через индукцию и размагничивающую силу поля
можно определить
Рис. 4.57. Зависимость остаточной индукции и энергии (внешнего поля от размагничивающего поля для высококоэрцитивного сплава На рис. 4.57 изображена зависимость
Из (4.141) и (4.143) найдем:
Используя (4.144) и введенные выше обозначения, запишем:
Выражение (4.145) имеет максимум по двум переменным, когда:
Рассмотрим теперь коэффициент
Тогда
Наконец, задаваясь Теперь из (4.142) и (4.149):
Зависимости (4.145), (4.146), (4.149), (4.150) представляют собой сводку расчетных формул, позволяющих по заданным величинам 2. Рассмотрим оптимизацию размеров электроакустического аппарата — диффузорного громкоговорителя. Используя общий прием отыскания кпд преобразователя, можно получить известную формулу для определения кпд диффузорного громкоговорителя:
где Пусть
Если конструктор имеет возможность каким-то путем выдержать заданное значение индукции в зазоре В независимо от конфигурации подвижной системы, то максимум (4.151) получится при
Теперь максимум будет зависеть от величины зазора
Наконец, конструктору может быть задан объем магнита и магнитная характеристика материала. Тогда аналогично тому, как это было показано в предыдущем примере, можно написать:
Теперь вместо (4.151) получим:
Анализ этого выражения показывает, что площадь боковой поверхности зазора будет оптимальная при условии
Таким образом, видно, что оптимизация электроакустического аппарата может быть осуществлена различными путями. Для решения этой задачи может оказаться необходимым учитывать технологические возможности, сортаменты материалов и в зависимости от этого выбирать тот или иной путь оптимизации.
|
1 |
Оглавление
|