Доработка магнитной системы низкочастотника.

[Ламер со стажем]

Наверное ни для кого не секрет, что короткозамкнутые витки, кольца фарадея или колечки на самой ЗК это решения, которые не встретишь в бюджетных НЧ головках...

Собственно, предпологаемый пациент - длинноходная головка, с overhung дизайном мотора (длинная катушка, малая ширина зазора) и Т-образным расширенным керном с осевым отверстием для вентиляции.

Этой модернизацией я преследую две цели:

- снижение противоЭДС ЗК, которая модулирует магнитный поток и пораждает ассиметрию - потенциальный источник искажений.
- снижение паразитной индуктивности, что в НЧ области на АЧХ вызывает горб в мидбасовой области.

Пока вижу три пути реализации:

1) Установка медного кольца на верхний полюсный наконечник
2) Покрытие медью электролитическим способом всей ширины зазора
3) Установка закороченных витков непосредственно на ЗК

Кто подобное делал, как результат?
Какие возможные грабли меня при этом ожидают?
Вообщем, какие мнения будут, господа...?

PS Также, подумываю о вентилируемом подпаучном пространстве - прорезании в штампованной корзине отверстий под центрируеющей шайбой для целей свободного тока воздуха.

PS2 Может стоило сразу в "Ремонт и доработку"? Не знаю...

[boatsman]

В общем, да. Непросто перемагнитить без специального оборудования.
А не снимая полюсных наконечников - тем паче: сталь насыщается.

Недавно купил ценную книжечку: карманный справочник радиоинженера по конструкционным материалам. Ценная штука.
В Чип-Дипе.

[Fenyx]

Я интересную книжку читал про намагничивание-размагничивание если кому интересно...
А меня вот что интересует: Если разобрать магнитную систему и вместо одного магнитного кольца установить 2 последовательно, то индукция возрастет? Или для этого надо брать кольцо шире, а не толще чем оно было раньше? ( будем считать, что железо при этом не насытится)

[Apos]

и Сканспик и Кеф в референсных динамиках покрывает керны и фланцы в случае керновых магнитов медью.....
Только вот нам-то все что толку с этих медных штучек - в домашних условиях керн медью не покроешь.....

Почему это "не покроешь"? А если налить в МС раствор медного купоросу? В детстве так гвозди "золотили"... Толстый слой, правда, получается слишком рыхлым. Но есть одна хитрушка - можно сыпануть в раствор щепотку искусственных алмазов, которые получаются взрывным способом и имеют субмикронные размеры - они вовсю используются в составах для обкатки двигателей (там они играют роль шариков, катающихся между трущимися поверхностями и "утаптывающих" неровности).
Читал в ИРе о таком способе получения плотных гальванических покрытий - кристаллики алмазов играют роль центров кристаллизации, их много, покрытие порлучается более мелкозернистым и однородным, и главное - кристаллизация идёт по всей поверхности и прочнее держится на основе, так как в обычных условиях начинается только на остриях микровыступов и покрытие оказывается связанным с основой только в этих точках. А по мере нарастания толщины покрытия алмазики вытесняются в раствор. Так хром на сверла наносить пробовали, получается выгоднее нитрида бора. Уж медяшку-то нанести - легче, по-моему...

[Gajdar]

Apos, А разбирать-собирать-намагничивать-размагничивать магнитную систему где будеш, тоже дома в микроволновке?
Fenyx, Все зависит от того, какой динамик разбирать будеш, если железо керна или фланцев или в месте стыковки фланца и керна в насыщении - то ты хоть 10 колец из неодим-железо-бор поставь - индукция в зазоре не увеличится.

[MaxMan]

Amator,

Кстати, общая добротность головки Qt практически совпадает с Qe, отличаясь от нее не более, чем на 10..15 процентов, если Rвых усилителя близко к нулю.

Производитель: АСА
Модель: MB 1334.4
полная добротность Qts 0,37
электрическая добротность Qes 0,5
(26%) Практика критерий истины.

Gajdar,

Они используют хреновое железо и магнит с огромным запасом по силе )) железо все время в насыщении

Там же уровень искажений от насыщеного железа кошмарным должен быть ???

Николай,

Главную пакость от железа в конструкции делает стержень керна, а не головка . Если прорисовать поле рассеяния катушки, ясно будет, что самое место для КЗ витка то, где головка уже закончилась, а стержень только начался.

Хорошие динамики так и делают, только я подозреваю что существует зависимость между эфективностью витка и его размерами, а буржуи медь жалеют даже в дорогие динамики..
но в принципе, идуктивность значительно снижается даже от установки кольца на керн.

[Gajdar]

Попробую пофлеймить...
Термокомпрессия.... по данным исследования некоего Бревдо активное сопротивление звуковой катушки при работе мощной низкочастотной головки увеличивается в 1.5-2 раза, причем время выхода динамической голоки в это режим составляет 7 секунд на низких частотах, 4 на средних и 1.5 секунды на высоких. Если катушка двухслойная, то температура между слоями выше средней на 30 процентов, верхней части на 10-20 процентов чем нижней. Что произойдет с АС при уходе сопротивления звуковой катушки в 1.5-2 раза от номинала в процессе работы, можно предугадать - фильтры нужны с динамической подстройкой под сопротивление катушки, т.е. с компенсацией термического эффекта..... Исследования воздействия поля катушки на поле магнитной системы оказывается тоже проводились Советскими уучеными еще в 40-60е годы прошлого столетия. Попробую их найти.

Чтокасается работы магнитной системы с насыщеными сердечниками и фланцами, то тоже поищу результаты иссдледований.

[Wh`te]

Gajdar,

Offтопик:
Ты ужо на диссертацию тянешь. Попробовал бы?

[Amator]

Гайдар: "...фильтры нужны с динамической подстройкой под сопротивление катушки, т.е. с компенсацией термического эффекта"...

Тимурыч, а активные фильтры подстраивать не пришлось бы...

[Fenyx]

А вот, если кому интересно, могу рассказать как разобрать магнитную систему без кувалдометра. Я вообще-то думал что все знают - оказалось - нет. Так вот берешь динамик, электроплитку и толстые хб перчатки. Включаешь плитку и кладешь на нее динамик (магнитом). Когда прогреется (степень определять попыткой разделения) просто берешь и разделяешь руками. Усе. Потом можно назад склеить. Только не спрашивайте меня как это влияет на магнитные свойства - знаю только что после такой разборки магниты хорошо прилипают ко всему железному (в детские годы мы их так добывали, а потом не надо было). Т размягчения клея не очень высокая (по моему ниже 100 гр. Ц.)

[Ламер со стажем]

Только не спрашивайте меня как это влияет на магнитные свойства
Вот-вот... Если пользоваться таким способом разбора, то никаких дополнительных доработок уже не потребуется

[Fenyx]

А молотком стучать по магнитам тоже нельза

[WP]

Магнитная цепь на феррите бария не боиться разборки и последующей сборки (индукция в звзоре не уменьшается), необходимо только сделать приспособу для центрирования керна в зазоре и соблюдать осторожность чтобы пальцы или яйца не отдавило. Магниты ЮНДК после разборки размагничиваются, т.е. индукция в зазоре собранной цепи падает в два три раза. Необходимо повторное намагничивание.

[Fenyx]

У меня есть статейка про намагничивание - там про все: и про обработку и про намагничивание, и про то как обрабатывать после, чтобы магнит выдерживал внешние поля без размагничивания и со временем не размагничивался, только это все про обычную сталь, а не всякие ЮНДК, ферриты и тп. Если кому надо - пишите в приват - сюда не знаю зайду ли еще.

[EvgenyM]

Можно мои 5 копеек? А я всю жизнь считал, что катушки индуктивности никуда не движутся, но вот ЭДС самоиндукции (или противоЭДС) в них возникает при изменении тока через катушку.

U= -LdI/dt , где

L - индуктивность катушки.
Просто катушка сопротивляется (на что указывает знак "минус") изменению энергии магнитного поля, запасенного в ней.

А вот если по диффузору басовика постучать пальцем, то ЭДС, которую мы увидим на осциллографе, имеет совершенно иную природу и обусловлена движением проводника в магнитном поле.

E=B*L*V , где

B - индукция (в данном случае в зазоре);
L - длина проводника звуковой катушки;
V - скорость движения проводника.

Но это уже не противоЭДС. А Вы как считаете?

Я тоже вставлю свои 0,02$
Вообще-то противо-эдс определяется как E= - B*L*V, со знаком МИНУС!

А в этой формуле U= -LdI/dt обратите внимание на наличие дифференцирования. Каждое интегрирование сдвигает фазу на - 90 град., а дифференцирование - на +90 град, поэтому при самоиндукции сдвиг фазы между током и напряжением составляет 90град!.

По поводу тепловой компрессии, нелинейности BL фактора, вихревых токов и других искажений в дриверах (теоритические модели, результаты измерений, методики измерений дриверов при больших сигнилах) предоставленные фирмой Klippel:
1. http://www.klippel.de/pubs/The%20Pow...r%20Models.pdf
2. http://www.klippel.de/pubs/assessdis...splacement.pdf
3. http://www.klippel.de/pubs/Klippel,%...dam%202003.pdf

Ну очень интересно, я был шокирован!

Теперь по теме.
Я против использования короткозамкнутых колец. Вам всем почему-то никогда не приходила идея повесить на выхдной транс лампового уся к.з. виток для выравнивания магнитного потока или на силовой транс витания. Результот этого действа очевиден: резкая потеря мощности и нагрев сердесника и обмоток. По этой же причине и магнитная система нагревается до высоких температур, т.к. она представляет из себя к.з. витки для звковой катушки. Плюс потери на вихревые токи в сердечнике (тоже дополнительный нагрев). Нагрев же от самой ЗК значительно меньше ввиду отсутствия непосредственного теплового контакта и наличии обдува воздухом при движении.
При использовании ферритовых магнитопроводов (нет к.з. витков и вихревых токов) снижается нагрев магнитной системы (меньше зависимость магнитного потока от температуры), увеличивается чутье дривера на 3-5 дБ во ВСЕМ! диапазоне, и снижаются нелинейные искажения на теже 10 дБ.
Напримере дриверов фирмы ATC. (white papers http://lib1.store.vip.sc5.yahoo.com/...ct/65eratc.pdf )
Страница 5 в этом документе:
" The Super Linear Magnet Material is ELECTRICALLY INSULATING and NON-CONDUCTING , magnetically permeable, ... "
" Third-oreder non-linear harmonic distortion produced as a resultsof eddy currents is reduced by 10 to 15 dB between 100Hz and 3kHz "
" The rings of SLMM sleeves fitted to either side of voice coil in the mild-steel magnetic circuit significally suppress eddy currents and rase the impedance and therefore the voltage across the coil "

[Amator]

Я тоже вставлю свои 0,02$
Вообще-то противо-эдс определяется как E= - B*L*V, со знаком МИНУС!

Вообще-то это не противоЭДС.

Вот http://www.suet.ru/info_book.php?page=6a Как только в приведенной статье обраружите знак "МИНУС" в соответствующей формуле, дайте знать...

И еще. Если на катушку подать не столь дорогой нашим сердцам синус, а скачок напряжения, как там будут обстоять дела с интегрированием, дифференцированием, а особенно сдвигом фазы на 90 градусов?

А в этой формуле U= -LdI/dt обратите внимание на наличие дифференцирования.

Вообще на индуктивности ток всегда отставал от напряжения (ну не хочет катушка мгновенно накапливать магнитную энергию в соответствии с некоторыми физическими законами... ), что как бы ближе к интегрированию. Вот таким образом.

[EvgenyM]

Вообще-то это не противоЭДС.

Вот http://www.suet.ru/info_book.php?page=6a Как только в приведенной статье обраружите знак "МИНУС" в соответствующей формуле, дайте знать...

И еще. Если на катушку подать не столь дорогой нашим сердцам синус, а скачок напряжения, как там будут обстоять дела с интегрированием, дифференцированием, а особенно сдвигом фазы на 90 градусов?


Вообще на индуктивности ток всегда отставал от напряжения (ну не хочет катушка мгновенно накапливать магнитную энергию в соответствии с некоторыми физическими законами... ), что как бы ближе к интегрированию. Вот таким образом.

Статьи безграмотных авторов я не читаю, а знак минус вы можете найти в любом справочнике по физике!! Как можно вообще читать статью, автор которой даже не удосужился заглянуть в справочник?!

Про индуктивность: в формуле есть знак "минус" - это означает сдвиг фазы на МИНУС 180 град. Дифференцирование - это сдвиг на ПЛЮС 90 град. Суммарный сдвиг фазы МИНУС 90 град.

Надеюсь, что разбор полетов с формулами закончен.

[Amator]

Надеюсь, что разбор полетов с формулами закончен.

Евгений, я так и не понял, Вы остались при своем мнении, что "...Вообще-то противо-эдс определяется как E= - B*L*V"
(это из Вашего предыдущего поста) ?
Если продолжаете утверждать, что это противо-ЭДС, то разбор полётов только начинается...

Про индуктивность: в формуле есть знак "минус" - это означает сдвиг фазы на МИНУС 180 град. Дифференцирование - это сдвиг на ПЛЮС 90 град. Суммарный сдвиг фазы МИНУС 90 град.

Вот этот пост нельзя ли как-то поподробнее осветить, а то я уже с минусами, 180, +90 и -90 совершенно запутался... Заранее признателен.

[EvgenyM]

Евгений, я так и не понял, Вы остались при своем мнении, что "...Вообще-то противо-эдс определяется как E= - B*L*V"
(это из Вашего предыдущего поста) ?
Если продолжаете утверждать, что это противо-ЭДС, то разбор полётов только начинается...


Вот этот пост нельзя ли как-то поподробнее осветить, а то я уже с минусами, 180, +90 и -90 совершенно запутался... Заранее признателен.

По разбору полетов. Я уже говорил - СМОТРИ СПРАВОЧНИК ПО ФИЗИКЕ!!

Б.М.Яворский, А.А.Детлаф "Справочник по Физике для инженеров и студентов вузов" Издательство "Наука" 1965г
Страница 418 цитата: "2. Закон электромагнитной индукции Фарадея: э.д.с электромагнитной индукции E в контуре численно равна и ПРОТИВОПОЛОЖНА ПО ЗНАКУ скорости изменения магнитного потока Фм сквозь поверхность ограниченную этим контуром"
далее страница 419 цитата: "Пример 1. Э.д.с электромагнитной индукции возникает в отрезке проводника длинной L, который движеться в магнитном поле и пересекает линии индукции. В порстейшем случае, когда скорость движения проводника v перпендикулярна B, где В - вектор магнитной индукции, Е = - vBL "
Так вот в динамике звуковая катушка движется ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО вектору магнитной индукции и эдс определятся именно по этой формуле со ЗНАКОМ МИНУС. Это как раз наш случай. В ДРУГИХ случаях, я именно подчеркиваю в других - может быть другой сдвиг фазы у э.д.с., потому что все велечины участвующие в процессе векторные и сдвиг фазы (читай знак э.д.с.) зависит от угла и траектории движения проводника по отношению к вектору магнитной индукции. НО У НАС ИМЕННО СЛУЧАЙ ПРИМЕРА 1 !!! Все, больше по этому вопросу ликвидацией безграмотности не заимаюсь, точка.

По второму вопросу. Некогда для решения дифференциальных уравнеий использовали аналоговые ЭВМ. Там внутри были почти идельные ламповые интеграторы, дифференциаторы, усилители и конверторы. Брали дифф уравнение и заменяли его члены на эти блоки, после чего включали ЭВМ и подавая на вход различные сигналы, смотрели , что происходит на выходе. Разберем формулу U= -LdI/dt. Входной параметр I выходной U, т.е. должен быть конвертор I/U ( выдает напряжение пропорциональное входному току). Последовательно с ним включаем идеальный дифференциатор. Идельны дифференциатор имеет АЧХ ноль пердачи при 0 Гц и бесконечность при часоте стремящейся к бесконечности и ФЧХ прямая горизонтальная линия на уровне +90град. Последовательно подключаем инвертирующий усилитель (знак минус в формуле) с коэффициэнтом передачи пропорциональным велечине индуктивности L. Можешь загнать эту схему в симулятор и посмотреть,как все это работает. Померять АЧХ и ФЧХ. Все будет очень наглядно.

[Berkut]

Доработчикам на заметку:

Померил индукцию в зазоре магнитной системы 25ГД26Б - 0,9 Тл,
потом приклеил на верхний фланец(тот что с магнитным зазором) точно такой же магнит в противофазе к штатному(чтоб отталкивался) индукция стала 1,2 Тл.Это же какое солидное увеличение индукции аж 30%!!!

Доработка штатной подвижной системы этого динамика сводится к удленнению каркаса звуковой катушки на толщину дополнительного магнита-16 мм.Как это скажется на собираемости и надёжности пока сказать не могу.Есть подозрения что край такой длинной катшуки будет тереться о керн.Хотя есть смягчающий фактор-магнитный зазор в принципе не маленьки ~1,7 мм.

Потом можно высверлить сквозное отверстие в керне 5-10 мм,больше нельзя - керн уйдёт в насыщение.Если будет свистеть то можно наделать дырки в каркасе катушки или в диффузоре.


У 20ГДС70(магнитная цепь такаяже как у 15ГД11А) штатная 1 Тл,а с дополнительным магнитом 1,1.
ИМХО так дорабатывать безтолку-верхний фланец уже в насыщении.

П.С.
Программа для расчёт магнтных цепей femm 3.4 все эти цифры, что паразительно, подтверждает до десятых долей.

[Fenyx]

Вот и я добавлю! Вариант, описанный Berkut*ом (мы с ним частным порядком сотрудничаем ) я, после симуляции его в фемме, загнал в лспкад, т.е. у меня там были уже забиты параметры одного динамика, который предполагалось дорабатывать таким образом и мне только оставалось изменить BL на полученную в результате доработки (просто умножив на коэффициент, равный отношению индукции в зазоре в штатном варианте к доработанному). Указанная программа имеет ту полезную особенность, что может автоматически пересчитывать все параметры, связанные с изменяемым, что в результате и произошло: Qts стала 0,11(!!!) против около 0,54 (точно не помню сейчас). Вот тут-то и начинается самое интересное - полученный динамик стало невозможно использовать ни в одном оформлении - из-за низкой добротности ачх получает очень медленный спад с частот выше 100Гц (правда у меня индукция возрасла до 1,65Т - магнитная система была немного другой)! Так что рекомендовать такую доделку можно только для динамиков с низкой резонансной частотой (или одновременно с этой доработкой еще и резонансную твикать) - 20-25Гц, но паршивой БЛ и очень высокой добротностью (поряка 0,7), причем получится динамик больше подходящий для бандпаса! Однако в связи с этим возникла другая идея (если дует ветер, то надо строить не стену, а мельницу!) - некоторые люди очень не любят всякие резонансные системы, т.к. у них в мозгах засело бубнение плохо спроектированных фазоинверторов на динамиках, которые для этого не пригодны (в частности Ghirik очень на них ругался). Очень интересный вариант получается если взять такой твикнутый динамик со сверхнизкой добротностью (но резонансную все же оставить на 35-40 лучше, чтобы объем на 300л. не городить) и подключить его к выходу усила, со специально для этого динамика настроенным подъемом в сторону нч. Получаем систему с экстремально низкими ГВЗ (обычному ЗЯ такое и не снилось, не говоря о ФИ!), что должно огромнейшим образом сказаться на качестве воспроизведения НЧ (если сверхпороговые значения ГВЗ действительно так фатально сказываются на звуке, как об этом говорят некоторые сподвижники ).