Народным Хейлам-быть!

[vladsan75]

Привет,хочу поделиться не очень сложной технологией приготовления мембраны для излучателя Хейла.
Сначала-что получилось (ВЧ излучатель,магнитная система сырая,буду переделывать):

Сама мембрана (последний вариант,для которого сделаны измерения)

Собственно сами измерения(с расстояния 1м)
АЧХ с окном 1ms

АЧХ с окном 0,5ms

Ватерфол

Импульс

Пока измерить искажения и чувствительность нет возможности.
Сама мембрана из майлара 6u(возможно с более толстой мембраной уменьшится подъем на ВЧ),фольга алюминиевая 20u,размер рабочей области,не залитой герметиком-48х35мм,сопротивление 4 Ом.
В качестве клея применил уретановый лак-спрей от CRAMOLIN,ну и достаточно важная деталь-это ламинатор.Так же,тем кто не умеет,придется научиться пользоваться фоторезистом.
В общем,если кому интересно,то спрашивайте,а я буду понемножку добавлять информацию и выкладывать фотки почти всех этапов изготовления (а то все сразу - слишком большой объем получится).

---------- Сообщение добавлено 18.10 ---------- Предыдущее сообщение было 17.20 ----------

Для начала нам нужен лавсан,алюминиевая фольга(я брал саянскую фольгу для запекания,она более качественная)-только выбираем рулон поровнее,без вмятин и два куска стеклотекстолита без фольги(лучше толщиной 1мм),один для лавсановой пленки,другой на 1,5-2см больше с каждой стороны-для фольги.Кладем на лавсан первый кусок текстолита и обрезаем лишнее с краев,оставляя где то по 1см.

Потом заворачиваем пленку на текстолит и залепляем скотчем с натягом

То же самое проделываем с алюминиевой фольгой

Потом на фольгу насыпаем немного пемолюкс-сода и слегка,круговыми движениями зачищаем поверхность губкой,смоченной водой

после этого хорошенько промываем заготовку под не сильной струей холодной воды и даем фольге высохнуть.
Когда фольга высохнет,протираем тряпочкой,смоченной в ацетоне обе заготовки и быстрыми движениями вправо-влево покрываем их тонким слоем уретанового лака,например вот такого

После,перевернув заготовки лаком вниз-что бы не садилась пыль,положив по краям небольшие подпорки даем лаку подсохнуть 2,5-3 часа.

[теоретизирующий практик]

В Изо 1 магнитная индукция очень низкая в среднем 0,4 Тл.

Там у Вас на картинках масштаб геометрических размеров сохраняется? Если сохраняется, без всякого моделирования очевидна ошибка (кстати, программой моделирования магнитных систем не владею). Величина индукции не может быть такой высокой. Будет меньше на порядки. Так же и в "Изо 3"

А, что с конструктивом непонятно?

1 - Два магнита расположены радом с гофрированной мембраной. больше ничего.
2 - Два магнита расположены между двух магнитопроводов, в зазоре находится мембрана.

Приведите толковые эскизы МС в разрезе, с размерами, как магнитов и магнитопроводов так и магнитного зазора. Покажите условно расположение полюсов на магните. Какая марка магнита? У вас на Изо-3 не "неодимовый" магнит, а какой-то горе-магнит. В подавляющем большинстве эти магниты намагничиваются вдоль короткой стороны. Если Ваши магниты намагничены вдоль длинной, то для этого ГГ они просто не подходят.
По мембране покажите эффективную площадь мембраны, и расчётную массу мембраны (отдельно плёнка с клеем, отдельно алюминий), а также сечение алюминиевого проводника, и его длину в магнитном поле. Тогда можно будет примерно определиться с вариантами улучшения ситуации. Иначе - всё будет крутиться "вокруг да около".

[Malinovsky D]

oka-volga,
Не может быть в магните индукция в 3 Тл. Вы хоть цифры-то анализируйте.

[oka-volga]

Не может быть в магните индукция в 3 Тл. Вы хоть цифры-то анализируйте.

то Вам слишком мало! То Вам слишком много! Не угодить никак.
Не обратил внимания на магнитную проницаемость магнита, поставил в 1000 раз больше чем должна быть.

Но я очень рад Всем Вашим замечаниям, хоть и ответов они не дают, Вы же не говорите какая должна быть индукция,
зато позволяют мне искать ответы в нужном направлении.

Кстати, я еще в 3-й раз все пересчитал и выложил картинки, картинку с Хейлами убрал, она только мешала.
Посмотрите, похоже на правду?

кстати, программой моделирования магнитных систем не владею

я тоже не владел, еще неделю назад, программа простая и даже на русском.

[Malinovsky D]

Вы же не говорите какая должна быть индукция,

Я не знаю, какая должна быть индукция в магните в конкретной цепи, поэтому не могу ответить
Когда Вы покупали магниты N52, то наверняка обращали внимание, что заявленная индукция у него - 1,4 Тл или около того.
Эта индукция может быть достигнута в магните только если магнитный поток без потерь замкнется от S к N

Но больше, чем 1,4 она быть не может (если, конечно в МС нет внешнего подмагничивания)

Не обратил внимания на магнитную проницаемость магнита, поставил в 1000 раз больше чем должна быть.

С магнитной проницаемость магнитов нужно быть еще более осторожным.

Не вдаваясь в подробности скажу, что чем она меньше, тем лучше магнит. В N52 магнитную проницаемость можно взять из справочников. Я точно не помню, какая она. В районе 1,3-1,4, в отличие от 1,1-1,02 у N48 и т.д.

Еще очень важный вопрос, как Вы измеряете чувствительность. С этим тоже есть вопросы.

В книжках по акустике есть формула чувствительности ЭД громкоговорителя, в которой чувствительность прямо пропорциональна индукции в зазоре (Пока КПД динамика много ниже 100%). Если у вас не получается эта зависимость экспериментально, ищите ошибку либо в расчетах, либо в измерениях.

[Игорь Гапонов]

Но больше, чем 1,4 она быть не может (если, конечно в МС нет внешнего подмагничивания)

Это неверно, т.к. индукция зависит не только от магн. свойств магнитопровода и ширины зазора, но и от площади полюсных наконечников. Пример- индукция в зазоре МС с обычным ферритовым магнитом гораздо выше, чем на поверхности магнита. Это поток поля через полюс и в каждом сечении не разветвлённой МС один и тот же.

[Malinovsky D]

Offтопик:
Игорь Гапонов,

....Эта индукция может быть достигнута в магните только если магнитный поток без потерь замкнется от S к N

Но больше, чем 1,4 она быть не может (если, конечно в МС нет внешнего подмагничивания)

1,4 - в магните, не снаружи. Обсуждаем вопрос моделирования поля МС с магнитом N52. Не общие вопросы.
Читайте предысторию сообщений. Так будет проще выяснять контекст конкретного утверждения. Это упростит понимание того, о чем идет речь.

---------- Сообщение добавлено 14:55 ---------- Предыдущее сообщение было 14:36 ----------

Магнитное поле не равномерное и магнитная индукция очень низкая, на вскидку в среднем 0,15 Тл.
Ооочень мало!

Долго рисовал и просчитывал разные варианты, в конце концов остановился вот на такой магнитной системе:
Два магнита по бокам, а сверху и снизу железные пластины.

Изо 2



Получил достаточно ровное магнитное поле в зазоре и магнитную индукцию в среднем около 0,3 Тл.
в 2 раз превышает мои первоначальные показатели!

Кстати. У вас же есть просветы в МС для выхода излучения? Если скважность просветов 2, то 0,3 Тл нужно делить пополам - правильно?

[oka-volga]

Кстати. У вас же есть просветы в МС для выхода излучения? Если скважность просветов 2, то 0,3 Тл нужно делить пополам - правильно?

Да, я к этому выводу пришел еще вчера, а если еще учесть, что я на 50% перекрыл мембрану пластинами, вообще удивительно, что звук не стал еще тише.
Думаю, что моих магнитов недостаточно, что бы звук сделать громче, хотя ... надо еще подумать.

Но получается, что нет смысла городить магнитопровод?! Просто расположить магниты по бокам от мембраны и все.
Может кто уже сделал мембрану и засунул ее в магнитную систему вытащит ее и поэксперементирует просто с магнитами по бокам?

[Malinovsky D]

Но получается, что нет смысла городить магнитопровод?! Просто расположить магниты по бокам от мембраны и все.

Если судить по тому, что во всех промышленных Хейлах стоят магнитопроводы, то городить его нужно.
Просто нужно найти оптимальную МС для динамика.
Для начала нужно посмотреть конструктив промышленных хейлов и оттуда плясать. Мундорф не обидится.

[теоретизирующий практик]

Кстати. У вас же есть просветы в МС для выхода излучения? Если скважность просветов 2, то 0,3 Тл нужно делить пополам - правильно?

Не совсем так. Уменьшится "эквивалентная" индукция насыщения магнитопровода в 2 раза. Если магнитопровод не войдёт всё-таки в насыщение, немного увеличится общее магнитное сопротивление магнитной цепи. В результате - индукция в зазоре немного уменьшится. Чуть - чуть...
При моделировании надо считать магнитную цепь магнитопровода не по железу, а по параметрам "эквивалентного 50% железа".

[Malinovsky D]

Не совсем так. Уменьшится "эквивалентная" индукция насыщения магнитопровода в 2 раза. Если магнитопровод не войдёт всё-таки в насыщение, немного увеличится общее магнитное сопротивление магнитной цепи. В результате - индукция в зазоре немного уменьшится. Чуть - чуть...
При моделировании надо считать магнитную цепь магнитопровода не по железу, а по параметрам "эквивалентного 50% железа".

На модели, о которой идет речь, индукция в железе в районе мембраны - 0,3 Тл.
Для "скважности" 2 значение будет примерно 0,6 Тл - это далеко от насыщения.

А вот что там в зазоре в реальности получается, нужно кумекать.
Кстати, мое заявление о "скважности", которая приводит к уменьшению поля вдвое - не очень-то верно.
Зазоры перераспределяют поле. То есть, если среднее получили 0,3 Тл по модели, то под пластинами будут максимумы (до 0,4-0,5 Тл), в в воздухе - минимумы (0,1-0,2 Тл). А среднее должно получиться 0,3 Тл, если, конечно, просветы есть только над мембраной.

В общем, нужно делать нормальную модель в 2D с учетом прорезей.

[oka-volga]

Уважаемые Malinovsky D и теоретизирующий практик!

Помогите разобраться:

В программе моделирования магнитных полей у магнитов всего 2 параметра
Коэрцитивная сила и Магнитная проницаемость.

с Коэрцитивной силой вроде бы понятно, беру для ферритового магнита 240000 А/м, а для неодимового 876000 А/м.

А вот с магнитной проницаемостью не совсем ясно!

С магнитной проницаемость магнитов нужно быть еще более осторожным.

Не вдаваясь в подробности скажу, что чем она меньше, тем лучше магнит. В N52 магнитную проницаемость можно взять из справочников. Я точно не помню, какая она. В районе 1,3-1,4, в отличие от 1,1-1,02 у N48 и т.д.

Справочников не нашел, наверняка плохо искал.

Для неодимового магнита нашел относительную магнитную проницаемость 1,05.

А для ферритовых нашел в разных источниках начальную магнитную проницаемость от 6 до 600 !!! и какую брать?
Китайцы продают магнит марки C8, вот свойства:
http://www.ferrite-magnet.org/Cerami...-C8-fm177.html

При магнитной проницаемости 600 ферритовый магнит показывает лучшую магнитную индукцию в зазоре чем неодимовый!
Но это же не правильно?

Что посоветуете?

[теоретизирующий практик]

В программе моделирования магнитных полей у магнитов всего 2 параметра
Коэрцитивная сила и Магнитная проницаемость.

В нормальной программе моделирования, как я понимаю, должна использоваться кривая размагничивания. Показывает зависимость индукции (B (в теслах)) в зависимости от размагничивающей силы (Н ( в эрстедах, килоэрстедах)). Кривая размагничивания может быть нанесена на график, или описываться некоей таблицей, с несколькими взаимосвязанными парами индукции и размагничивающей силы, по которым и строится кривая.
Для неодимовых магнитов эта кривая примерно равна прямой, и задаётся остаточной индукцией Br (1,0...1,4Тл) и коэрцитивной силой Нс (~ 12кЭ). Если магнит из Китая, то наверное не стоит принимать Br больше 1Тл. (Магнит N33). Ну а если программа требует относительную проницаемость, то поставить 1,05. Ставьте эти параметры и сильно не заморачивайтесь точностью расчёта. Или Вы знаете точные параметры магнитов? Моделирование поможет избежать крупных ошибок в выборе магнитной цепи. По хорошему, при объёме воздушного зазора равном объёму магнита индукция в зазоре будет несколько ниже, чем 1/2 от Вr. (В=0,35-0,4Тл???). Для увеличения магнитной индукции надо увеличить объём магнита относительно объёма зазора.
___(Там, в программе моделирования, бывают заложены параметры наиболее ходовых магнитных материалов.)

[Malinovsky D]

Справочников не нашел, наверняка плохо искал.

Есть формула для магнитной индукции B=H*u*u0, где u - относительная магнитная проницаемость, u0 = абсолютная магнитная прониацаемость.
В и H - есть в справочниках. u находим из формулы.
Коэрцитивная сила - это и есть напряженность поля внутри постоянного магнита. Просто традиционно так хитро называется.

Я при моделировании использую такие параметры. Получается все вполне адекватно реальности. Но u пришлось считать по вышеприведенной формуле, а то с данными из программы местами получалась ерунда - не совпадали результаты экспериментов с результатами моделирования для разных марок магнитов.



Что касается "китайских магнитов", то под заказ нормальные конторы делают все очень хорошо. А вот на магниты с Али есть жалобы, что завышают марку сплава. Последнее время здесь заказываем магниты http://magnet-prof.ru
Делают хорошо. Примерно такое же качество, как у продвинутых китайцев. Нареканий нет.

Что касается использования кривой размагничивания для точности результатов, то для динамиков в этом смысла особого нет. Это важно, когда идет сильная модуляция магнитного поля внутри магнита - двигатели, генераторы. Не наш случай.

[oka-volga]

Спасибо за информацию!
теперь по неодимовым магнитам мои расчеты будут близки к реальности.

где бы еще взять информацию для других типов магнитов?
AlNiCo,Ферриты, SmCo
Просто все эти типы магнитов до сих пор применяют, значит где то это технически и экономически оправдано.
Хотелось бы разобраться.
В частности в традиционных динамиках применяют ферритовые магниты, почему не неодимовые? (есть с неодимовыми но их очень мало)
Только ли в цене дело? Есть динамики 5-6 дюймов стоимостью по 20000 руб, там стоят ферритовые магниты.

Кстати, вот картинка с указанием года когда начали использовать и силы магнита:

[oka-volga]

кроме высокой цены есть еще причина по которой неодимовые магниты не слишком распространены в динамиках:

магнитные системы с неодимом очень бояться перегрева. При этом они размагничиваются. По этой причине на магнитные цепи устанавливают теплоотводящие радиаторы.

[oka-volga]

"Чем больше я узнаю, тем больше понимаю, что ничего не знаю"

Экспериментов было уже много, но результат слабоват.
Решил я ударится в теорию. Посчитал силу в Ньютонах действующую на мембрану.

Может подскажете как по быстрому прикинуть звуковое давление зная площадь мембраны и силу на нее действующую?

Или хотя бы понять, что будет громче:
- 0,007 м2 / 6,5 Н
- 0,090 м2 / 22,5 Н
- 0,022 м2 / 22,5 Н

Я понимаю, что из указанных данных не получить громкость, но если площадь мембран сделать одинаковыми и пересчитать приложенные силы:

- 1м2 / 875 Н
- 1м2 / 250 Н
- 1м2 / 1000 Н

И предположим, что это кратковременный импульс то 3 вариант должен быть громче всего?

Я понимаю, что в своих рассуждениях очень далек от методик расчета громкости динамика.
Но боюсь, изучить это все не представляется возможным, по крайней мере быстро.

[Furious_Dima]

магнитные системы с неодимом очень бояться перегрева. При этом они размагничиваются. По этой причине на магнитные цепи устанавливают теплоотводящие радиаторы.

можно пруф?

[oka-volga]

"Забиваем" Яндекс фразу

магнитные системы с неодимом очень бояться перегрева. При этом они размагничиваются. По этой причине на магнитные цепи устанавливают теплоотводящие радиаторы

https://yandex.ru/search/?text=магни...адиаторы&lr=47

И видим откуда я взял эти слова, источник, по моему мнению вполне заслуживающий доверия.

http://="http://jmsound.ru/?n=s03"]h...ound.ru/?n=s03

Но если вспомнить, что неодимовый магнит размагничивается при 80 градусах Цельсия, а на сколько я понимаю, что бы "спалить" катушку в динамике, ее нужно нагреть градусов до 300 (хотя я не уверен),
но точно катушка при температуре больше 80 градусов остается рабочей, а неодимовый магнит уже размагничивается.

[Merstan]

перегреть магнит в хэйле - это ж надо быть....

[oka-volga]

перегреть магнит в хэйле - это ж надо быть....

Согласен, но... причем здесь, в конкретном случае хейлы? Если просто прочитать о чем идет речь, не будет таких ремарочек.

А речь вот о чем:

Хотелось бы разобраться.
В частности в традиционных динамиках применяют ферритовые магниты, почему не неодимовые? (есть с неодимовыми но их очень мало)
Только ли в цене дело? Есть динамики 5-6 дюймов стоимостью по 20000 руб, там стоят ферритовые магниты.

Я хотел разобраться, я разобрался, и сам ответил на свой вопрос.