Кризисный твик: Арктур-006

[Leoniv]

Кризис набирает обороты, денег совсем нет. Купить что-то приличное нет возможности, остается твикать то, что уже есть. А есть "Арктур-006". Еще до кризиса удалось поменять шелл и картридж (на AT-95E). В целом аппарат устраивает, но ради хоть какого-то движения хочется его немного доработать. Недостатки мелкие, перечислю их в порядке убывания важности.

1. Очень не хватает подсветки иглы. Сложно попадать на соединительную канавку между треками. В том месте, где установлен проигрыватель, темно, а сделать стационарное освещение затруднительно. Поэтому хотелось бы иметь в самом проигрывателе подсветку. Или в виде башни, как в Technics SL-1200, или на самом тонарме.

2. Не устраивает механический автостоп. Его пришлось отключить, так как со временем увеличилось усилие, которое прикладывается к тонарму на внутренних канавках. Без автостопа пользоваться проигрывателем неудобно. Хочется сделать бесконтактный датчик автостопа и электромагнит в качестве исполнительного устройства, чтобы вообще не нагружать тонарм.

3. Не устраивает встроенный корректор, приходится пользоваться внешним. Хочется избавиться от лишнего ящика и встроить внутрь проигрывателя нормальный корректор. Хочу попробовать с токовым входом.

4. Этого практически не слышно, но на спектроанализаторе хорошо видно - есть рокот. По идее, этот рокот можно существенно уменьшить, если реализовать оптимальное управление двигателем. В связи с этим хотелось бы переделать всю электронику двигателя, сделать новую на основе микроконтроллера. Удивительно, но факт, чтобы полноценно заменить существующую простенькую аналоговую плату, нужен довольно мощный контроллер (планирую использовать STM32), который способен реализовать векторное управление синхронным электродвигателем.

5. Этого тоже не слышно, но немного неприятно. Скорость по рискам стробоскопа немного плавает, ее приходится периодически подстраивать. Если уж переделывать схему управления двигателем, то нужно добавить и кварцевую стабилизацию скорости. Но для этого нужно добавить датчик скорости с низким фазовым шумом. Сколько ни спрашивал на форумах про устройство катушек в Электроника ЭП-060, никто так и не ответил.

6. Ну и так, по мелочи. Например, новая логика управления, которую сможет реализовать тот же микроконтроллер, который будет управлять двигателем.

Controls.pdf

Кое-что из намеченного я уже сделал. Вообще, по модернизации "Арктур-006" написано очень много. К сожалению, большая часть - это разные домыслы, не подкрепленные ни теорией, ни результатами измерений.

Корпус вначале я хотел не трогать. Но потом нашел вариант доработки этого проигрывателя, который посеял зерно сомнений. А не сделать ли полностью новый деревянный корпус? Препятствием является то, что с деревом я никогда не работал и ничего в этом не понимаю. Как вариант, рассматривал лазерную резку фанеры, а затем склейку пакета. После обработки торцов все это дело оклеивается натуральным шпоном и покрывается лаком. Все шильдики гравируются лазером на двухслойном пластике. Я даже набросал дизайн-проект, который на одном из форумов раскритиковали.



Design6.pdf

Весь этот вариант под большими сомнениями. Очень трудно компоновать новый корпус, востанавливая линейкой и штангенциркулем чертежи ЭПУ G-2021 с габаритами всех деталей и координатами отверстий. Когда дело дошло до завес верхней крышки, так и вообще процесс застрял. Их конструкция с вязким демпфированием и торсионами разгрузки вписывается только в тонкостенный пластиковый корпус. Трудности также с расположением ножек, которые должны быть частично утоплены в поддон. Так пока выкройки для фанеры и не дочертил.

Вариант использования старого корпуса пока не отбрасываю. Он очень красивый, но немного неприятный своей гулкостью. Над ним я тоже немного поработал, сделал регулируемые ножки, снял старую краску, проклеил внутри шумоизоляцией. Стал намного более тихим, в таком виде он вполне устраивает. Но впереди сложный и сомнительный в плане результата процесс покраски.





Найден скан книги "ЭПУ G-2021 инструкция по ремонту".
Разыскивается информация по измерительной пластинке ИЗМ 0338/3-10 и ИЗМ 0338/2-8.
Разыскивается скан книги Полозов Ю.С. "Механизмы электропроигрывающих устройств".

[Leoniv]

Но родной статор без ферромагнетика на роторе, именно намагниченного как на родном - работать в принципе не сможет.

Наоборот, я хочу оставить неизменным ротор, но переделать статор, сделав его айронлесс. Как Вы считаете, можно ли получить с таким статором приемлемый момент? С учетом того, что конфигурацию обмоток можно сделать любой, угол охвата ротора тоже можно увеличить.

[VladimirV]

Как Вы считаете, можно ли получить с таким статором приемлемый момент?

Можно. Но возрастет поле рассеяния статора - боюсь достанет до ГЗМ.

С учетом того, что конфигурацию обмоток можно сделать любой, угол охвата ротора тоже можно увеличить.

На приличных прямых приводах угол - 360 градусов. И это снимает массу проблем. Но родной ротор в такую конфигурацию не переделать.
Поэтому я бы не стал менять эту часть. Чтобы снизить детонацию и рокот родного привода надо уменьшить трение в оси диска. Снижение момента трения вдвое - это почти - 6 дБ рокота. Может, там с подпятником что поколдовать? Каленый диск по шарику из подшипника - может попробовать? Если в родном шарик по капролону - то такая замена сильно поможет.

[Leoniv]

Чтобы снизить детонацию и рокот родного привода надо уменьшить трение в оси диска. Снижение момента трения вдвое - это почти - 6 дБ рокота.

Не вижу никакой зависимости уровня рокота от трения шпинделя. Это трение - ничто по сравнению с торможением диска вихревыми токами в статоре. При снятом статоре выбег диска резко возрастает. При увеличении зазора в двигателе выбег тоже увеличивается, а рокот - уменьшается.

[AndOleg]

Может, там с подпятником что поколдовать? Каленый диск по шарику из подшипника - может попробовать?

я шарик из фторопласта туда ставил - плавал в техническом вазелине, очень помогало, однако.

[VladimirV]

Не вижу никакой зависимости уровня рокота от трения шпинделя.

А Вы подумайте: привод имеет примерно одинаковую неравномерность момента в рабочем диапазоне нагрузок. Т.е. отношение переменной компоненты момента к самому моменту есть величина постоянная. А из этого следует, что уменьшение рабочего момента привода вдвое - во столько же раз уменьшает и его переменную компоненту, которая и создает рокот.

Это трение - ничто по сравнению с торможением диска вихревыми токами в статоре.

Вы же понимаете, что торможение выключенным двигателем совсем не равно потерям диска на вихревые токи с РАБОТАЮЩИМ приводом. Автомобилисты все как один знают, что такое тормозить двигателем и широко используют этот прием в гористой местности. Тормозящий момент двигателя автомобиля на порядок, а то и на два больше потерь наката с нейтралкой в КПП. Так вот у электродвигателя - то же самое. Только нейтралке соответствует режим работы электродвигателя с нулевым результирующим моментом, а вовсе не обесточенный мотор, как, вероятно, Вы подумали. Обесточенный электродвигатель с возбуждением от постоянных магнитов при принудительном вращении становится генератором. А его обмотки при обесточивании вовсе не отключаются от контроллера. В случае работы привода с нулевым моментом он не раскручивает диск, но и не тормозит его. При этом и переменная компонента его момента тоже обращается в ноль. Т.е. от привода нету ни рокота, ни детонации.
В устоявшемся же режиме проигрывания пластинки вся мощность привода расходуется только на две ветки - одна, это тормозящий момент в оси диска, и вторая - тормозящий момент от иглы звукоснимателя, который сильно зависит от мгновенного значения уровня сигнала в данном месте пластинки. Если второй момент мы не сильно можем снижать, поскольку снижение прижимной силы ограничено подвижностью кантеливера, то первый надо снижать как можно сильнее, минимизируя потребную мощность привода до предела. По хорошему, пусковой и стационарный режимы привода диска должны отличаться по мощности не менее, чем на порядок.

[Leoniv]

из этого следует, что уменьшение рабочего момента привода вдвое - во столько же раз уменьшает и его переменную компоненту, которая и создает рокот.

Это я понимаю. Для этого и затеял новый статор, чтобы уменьшить тормозящий момент.

Вы же понимаете, что торможение выключенным двигателем совсем не равно потерям диска на вихревые токи с РАБОТАЮЩИМ приводом.

Не понимаю. По-моему, тормозящий момент будет тем же самым в любых режимах. Если поднести к вращающемуся ротору любую железяку - будет тормозящий момент.

Автомобилисты все как один знают, что такое тормозить двигателем и широко используют этот прием в гористой местности. Тормозящий момент двигателя автомобиля на порядок, а то и на два больше потерь наката с нейтралкой в КПП.

А разве работающий двигатель не преодолевает все эти силы сопротивления, как и при торможении двигателем?

Обесточенный электродвигатель с возбуждением от постоянных магнитов при принудительном вращении становится генератором. А его обмотки при обесточивании вовсе не отключаются от контроллера.

Я отключал обмотки двигателя от контроллера и измерял выбег в таком состоянии. Выбег практически не увеличивается. А вот если снять статор - тогда другое дело, выбег становится намного больше.

В устоявшемся же режиме проигрывания пластинки вся мощность привода расходуется только на две ветки - одна, это тормозящий момент в оси диска, и вторая - тормозящий момент от иглы звукоснимателя

В данном случае потери вносит наличие статора двигателя вблизи магнита ротора.

[VladimirV]

А разве работающий двигатель не преодолевает все эти силы сопротивления, как и при торможении двигателем?

Нет. Они не рождаются, поскольку собственное питание обмоток в этот момент полностью компенсирует наводящиеся в статоре токи от вращающегося ротора. Вы понимаете, что означает нулевой момент от привода? Это означает, что ротор не видит статора. У любого мотора при перестройке от отрицательного (тормозящего) момента к положительному (разгоняющему ротор) обязательно есть точка нулевого момента. Не может одна и та же пара полюсов на роторе и статоре одновременно и тормозить и разгонять. Она делает либо то, либо другое, а между ними - и есть нулевой момент, поскольку скачка при перестройке от тяги к тормозу нету.

[Leoniv]

Нет. Они не рождаются, поскольку собственное питание обмоток в этот момент полностью компенсирует наводящиеся в статоре токи от вращающегося ротора.

Не понимаю, как ток в обмотках может компенсировать вихревые токи. Чтобы вихревых токов не было, надо обеспечить нулевую переменную составляющую магнитного потока во всех конструктивных элементах статора. Но при работе двигателя там магнитный поток есть, причем переменный.

Вы понимаете, что означает нулевой момент от привода? Это означает, что ротор не видит статора. У любого мотора при перестройке от отрицательного (тормозящего) момента к положительному (разгоняющему ротор) обязательно есть точка нулевого момента. Не может одна и та же пара полюсов на роторе и статоре одновременно и тормозить и разгонять. Она делает либо то, либо другое, а между ними - и есть нулевой момент, поскольку скачка при перестройке от тяги к тормозу нету.

В проигрывателе, работающим на постоянной скорости, привод всегда создает нулевой момент, иначе бы диск ускорялся или тормозился. Этот нулевой момент состоит из крутящего момента двигателя со знаком "плюс" и момента потерь со знаком "минус". Крутящий момент полностью уравновешивается моментом потерь, который складывается из момента трения в подшипнике шпинделя, тормозящего момента иглы и момента потерь на вихревые токи в двигателе. По идее, рокот зависит именно от величины развиваемого крутящего момента, поэтому надо снижать все виды потерь. Простые измерения (по выбегу диска) показывают, что в А-006 самый большой вклад вносит момент потерь на вихревые токи. Если я не прав, предложите опыт, который позволит это опровергнуть. Разобранный проигрыватель всегда под рукой.

[VladimirV]

В проигрывателе, работающим на постоянной скорости, привод всегда создает нулевой момент,

Леонид, Вы почитайте свои собственные слова - и поймете, что написали ерунду. Момент привода - это тот момент, что создает привод. Т.е. пара ротор-статор. Все остальное к нему не относится. Когда привод компенсирует чьи-то потери, то его момент нулю не равен. И, соответственно, не равны пульсации момента. Мы неправомочны давать расширительное толкование - что входит в привод, поскольку это просто сбивает с толку - тормозящие моменты не пульсируют. И смысла у расширительного толкования понятия "привод" нету никакого.
Впрочем, все что стоило на эту тему написать - я написал. Так что думайте дальше сами. Когда то я думал также как Вы - но пройдя курс "Электрические машины" понял, что был не прав.
Удачи Вам!

[Leoniv]

Когда привод компенсирует чьи-то потери, то его момент нулю не равен.

Разумеется, крутящий момент не равен нулю. Но суммарный момент равен нулю, когда диск вращается с постоянной скоростью.

Когда то я думал также как Вы - но пройдя курс "Электрические машины" понял, что был не прав.

Мой вопрос состоял в том, имеет ли смысл делать статор без железа, чтобы избавиться от паразитного тормозящего момента. Вы утверждаете, что такого момента нет. Но почему тогда выбег диска резко сокращается, когда установлен статор двигателя?

[Partagas]

https://www.kickstarter.com/projects...tion-turntable

[Leoniv]

Интересно, какая тут частота основного резонанса тонарма?

[-Rik-]

Этот кикстартер - почти хрестоматия о том, как не надо строить вертушки. А вот подвес-прижим был бы интересен, если бы парни показали расчёт.

[Medan]

Интересно, какая тут частота основного резонанса тонарма?

Мне кажется, здесь их целый букет будет. Но машинка стильная, и это, видимо, здесь главное.)

[Leoniv]

Вот этот еще более стильный.

[Medan]

Вот этот еще более стильный.

Да уж), тема спекулятивная стала. Любой не против покрутится, повыпендриваться на ней. Я сторонник простых, классических решений , ни каких корпусов, автоматик. Маховик, тонарм, мотор. но достаточно качественные.Всё остальное ... мне кажется лишним.

[-Rik-]

Почти аналогично кроме одного - я за тяжёлый, жёсткий и "тупой" корпус как базу для мотора и тонарма.

[AndOleg]

Почти аналогично кроме одного - я за тяжёлый, жёсткий и "тупой" корпус как базу для мотора и тонарма.

Так не почти, а аналогично - у Медана на фото еще и гранитный столик стоит! )))

---------- Сообщение добавлено 18:12 ---------- Предыдущее сообщение было 18:11 ----------

Да уж), тема спекулятивная стала. Любой не против покрутится, повыпендриваться на ней. Я сторонник простых, классических решений , ни каких корпусов, автоматик. Маховик, тонарм, мотор. но достаточно качественные.Всё остальное ... мне кажется лишним.

Тема про Арктур, там не до "классических" решений! )))

[-Rik-]

Так не почти, а аналогично - у Медана на фото еще и гранитный столик стоит! )))

Насколько я вижу, там мрамор, что гораздо более православно. Но на нём вертушка стоит через свои ноги и это несколько другое дело. Подставка - дело отдельное.

[Medan]

и гранитный столик стоит! )))

Гранит не рекомендую.Он добротный, звенит. Мотор стоит отдельно на мраморе. Диск из латуни. опирается на три точки через демпферные развязки (военные, метало- резиновые амортизаторы для аппаратуры ) на мраморную плиту.Сейчас, мраморная плита через войлоковую прокладку лежит на массивном столе. Связь у такой конструкции как конструктивная так акустическая практически отсутствует.