|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы Исходя из (12.4), А / 0,5 AFoF, подставляя значение AF, после преобразований получим (sin-if+ sln). (12.31) Для уменьшения влияния постоянной силы магнита на частоту по обе стороны струны желательно устанавливать идентичные магнитные системы. Второе слагаемое формулы (12.29) есть переменная сила, осуществляюш,ая возбуждение колебаний струны: F3=-f. (12.32) Третьим слагаемым можно пренебречь ввиду его малого значения. Прогиб струны под действием сил F можно найти по формуле (12.30). Найдем значение ЭДС через параметры электромагнитного преобразователя и струны. ЭДС, наводимая в катушке преобразователя, е = -wdO/dt. В соответствии с (12.28) Ф = FJR,. Магнитное сопротивление 7?м можно представить в виде суммы сопротивлений отдельных участков = Ij = я + <; +26- Для большинства практических случаев оно приближенно равно магнитному сопротивлению зазора б между струной и преобразователем R, 2/?б- Тогда Ф = F/2R. Изменение магнитного потока при колебаниях струны определяется изменением магнитного сопротивления за счет изменения зазора б на величину -Fgx максимальной амплитуды при резонансе. Поэтому можно записать отсюда находим AO-O&R/R. Разделив обе части уравнения на Л, найдем с достаточной для практики точностью Ф АЯб e = w- Изменение магнитного потока от О до АФах происходит за Т/4 = 1/4/, тогда 4a)/fiofMinax (12.33) <V7T -л Hot Lot -I-.„.-У-УУУЧ- Рис. 12.13. Эквивалентные схемы струны с электромагнитным преобр азователем: с - с возбудителем, одновременно выполняющим роль приемника; б - с раздельными возбудителем и приемником При ВЫСОКОЙ добротности струны [134] i/max = i/Q; У Определяем из формулы (12.30) подстановкой в качестве силы движения Fg из (12.32). После подстановки получим Эквивалентные схемы колебательной системы с электромагнитным преобразователем представлены на рис. 12.13 [78]. Параметры контура для каждой гармоники можно определить по выражениям BlbwH Собственная частота и добротность будут со = - пп 1 / тР 7Г V ~Г Ro, Lg - сопротивление и индуктивность катушки возбуждения при неподвижной струне. Так как магнитное поле часто занимает небольшую часть длины струны, необходимо обращать внимание на правильное расположение электромагнитного возбудителя и на выбор расстояния между полюсами. Представленный на рис. 12.10 график соотношения энергий гармоник при колебаниях полностью применим и для электромагнитных преобразователей. При работе на первой форме колебаний с использованием П-образного магнитопровода и одного преобразователя в качестве возбудителя и приемника наилучшим с точки зрения подавления высших гармоник является расположение полюса на расстоянии 0,37/ от начала струны. В этом случае энергия 3-й и 5-й гармоник минимальна. При работе с раздельными возбудителем и приемником лучше использовать магнитные си-  0,В ~- Ис.А/мНс Ир Рис. 12.14. Зависимость Walw от хИ Рис. 12.15. Кривая размагничивания для п = 2,4 схемы стержневого типа (разомкнутые) и располагать их па этом же расстоянии. На рис. 12.14 представлен график зависимости WjWx от хИ для п - 2, 4, т. е. при работе на 2-й или 4-й гармониках. Анализируя этот график, можно сделать вывод, что при работе на второй форме колебаний оптимальными с точки зрения наилучшего подавления высших гармоник является расположение магнитопровода на расстоянии 0,22/ от места закрепления струны. Конструирование магнитов для преобразователей. Для определения характеристик постоянных магнитов необходимо рассмотреть петлю гистерезиса магнитного материала. Практический интерес представляет часть петли во втором квадранте диаграммы ВН. Она известна как кривая размагничивания, характеризующая материал. На рис. 12.15 показана подобная кривая для маг-нитотвердого материала. Для уменьшения размагничивания магнит должен иметь высокие значения коэрцитивной силы Не и остаточной индукции В,.. При рассмотрении магнитоэлектрического и электромагнитного преобразователей было показано, что их эффективность повышается при увеличении индукции в зазоре. В идеальной магнитной системе отсутствует поле рассеяния и все силовые линии замыкаются от одного полюса к другому только в пределах воздушного зазора. Подобную систему невозможно осуществить. Отношение полезного потока в воздушном зазоре Фв.з к полному потоку - это коэффициент рассеяния о, характеризующий КПД магнита [92], а = Ф/ф. Даже в хорошо разработанных магнитных системах а не удается сделать близким к единице. Обычно он равен 0,2-0,8. С уменьшением длины магнита и увеличением сечения а снижается, т. е. рассеяние возрастает. У магнитных систем магнитоэлектрических стрелочных приборов с внешним магнитом а 0,5, с внутренним магнитом - 0,8, в системах динамических громкоговорителей а = 0,3-0,5. 304 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 [ 99 ] 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 |