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...

[Николай]

А я бы вообще одел весь осевой магнитопровод в медную?(тут можно подумать о выборе сплава) рубашку. Стабилизация потока так стабилизация! Правда, Гайдар? А про ферритовые магниты он зря плохо говорит. У металлических магнитов дифференциальная магнитная проницаемость не меньше 4, а у ферритовых практически 1. Соответтвенно и паразитная индуктивность звуковой катушки меньше. Делайте КЗ витки.

[Amator]

Виктор, если ссылки на термокомпрессию есть, выложи, pls.

[Amator]

Николай: "Лично я всю жизнь считал, что в электромагнитных системах принцип один: нет противоэдс-нет движения."

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?

[Ламер со стажем]

Николай,

Ток, согласен, но думаю все меня поняли правильно...

Вообщем, если всем от этого будет легче то:

Привод динамика, как любая машина постоянного тока, - обратим, то есть одновременно работает и как своего рода трансформатор. При движении звуковой катушки в мощном магнитном поле в ней наводится ЭДС, и протекает ток, поскольку катушка закорочена практически нулевым выходным сопротивлением усилителя. Этот ток приводит к модуляции магнитного поля в зазоре, а поскольку звуковая катушка то "надета" на полюсный наконечник, то вылезает наружу, характер этой модуляции тоже ассиметричен и приводит к дополнительным искажениям. Для снижения этих нежелательных эффектов необходимо сделать так, чтобы, оставаясь эффективным двигателем, привод динамика перестал быть эффективным трансформатором. Известно, что злейший враг трансформатора - короткозамкнутые витки. Вот их-то и поставили на службу обществу в усовершенствованных магнитных системах.

Есть возражения?

PS А про принцип работы трансформатора почитаю, а то уже подзабыл всё...

Что касается "одеть весь осевой магнитопровод в рубашку" оно конечно замечательно, но боюсь практически малореализуемо в домашних условиях, в контексте достаточно простой доработки. Это должны делать производители в массовом производстве, хотя есть кто делает, но вот цену непомерную гнут за такие решения... Не в жизни сщастья Вот и остаётся лишь скромно виток сверху керна, как самый простой способ или витки на саму ЗК, но на ЗК мне не нравиться, ибо растёт масса подвижной системы.

[Amator]

Мне сдается, что ответ на вопрос, зачем короткозамкнутый виток, прост. Звуковая катушка и этот виток представляют собой трансформатор с короткозамкнутой вторичной обмоткой. Этот виток с повышением частоты оказывает возрастающее воздействие в смысле формирования "встречного" магнитного поля и размагничивания потока, создаваемого током, протекающим через звуковую катушку.

(Имеется в виду ток, отдаваемый усилителем, а не ток, вызванный наличием ЭДС E=B*L*V).

А размагничивание есть ни что иное, как уменьшение индуктивности звуковой катушки. Соответственно, стабилизация импеданса - его рост начинается на более высоких частотах.
Как следствие - более линейная АЧХ по SPL на СЧ и ВЧ. ИМХО.

Вопрос, как и чем этот виток поможет на НЧ, для меня пока неясен.

[Ламер со стажем]

Вопрос, как и чем этот виток поможет на НЧ, для меня пока неясен.

Надо дружно попросить WP, что-бы он, как разработчик, прочёл нам небольшой ликбез на эту тему

[Николай]

Бей острым ножиком в зазор между магнитом и металлом. С вероятностью 70 проц магнит уцелеет. расколотый магнит можно склеить. Операцию лучше делать на глухом (мягком) основании.

[MaxMan]

А я бы вообще одел весь осевой магнитопровод в медную?(тут можно подумать о выборе сплава) рубашку.

Что по сути будет эквивалентно увеличению ширины зазора на толщину рубашки, что опчти неприменимо для НЧ\СЧ динамиков , ИМХО лучше использовать T-образный с кольцами сверху и снизу.....

Вопрос, как и чем этот виток поможет на НЧ, для меня пока неясен.

Тот же Peerless его ставит именно в sub bass*овые динамики.

[Николай]

Привет! Вторая цитата не из моего сообщения. А по поводу зазора- никто не заставляет делать слой меди толстым в зоне концентратора постоянного поля. Там его можно и вообще не делать.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. Повторяю, в сам зазор медь можно не совать.

[Николай]

И то и другое связано с движением: di/dt -скорость изменения тока, а V- скорость проводника. Спор имеет схоластический характер. Я никого не хочу победить. Важно, чтобы мальчик учился, а нам с Вами можно договориться о терминологии и всё.
LdI/dt называют обычно ЭДС самоиндукции.

[Николай]

Народ! Есть предложение. Когда начинается полемика, реплику давать в виде "быстрого ответа" конкретно тому( в режиме просмотра именно его текста), кого хочешь лягнуть. Цель- В режиме дерева или комбинированном будет наглядно представлена конкретная ветвь дискуссии, не надо будет лопатить всё подряд.

[Николай]

Николай,

Ток, согласен, но думаю все меня поняли правильно...

Вообщем, если всем от этого будет легче то:

Привод динамика, как любая машина постоянного тока, - обратим, то есть одновременно работает и как своего рода трансформатор. При движении звуковой катушки в мощном магнитном поле в ней наводится ЭДС, и протекает ток, поскольку катушка закорочена практически нулевым выходным сопротивлением усилителя. Этот ток приводит к модуляции магнитного поля в зазоре, а поскольку звуковая катушка то "надета" на полюсный наконечник, то вылезает наружу, характер этой модуляции тоже ассиметричен и приводит к дополнительным искажениям. Для снижения этих нежелательных эффектов необходимо сделать так, чтобы, оставаясь эффективным двигателем, привод динамика перестал быть эффективным трансформатором. Известно, что злейший враг трансформатора - короткозамкнутые витки. Вот их-то и поставили на службу обществу в усовершенствованных магнитных системах.

Есть возражения?

PS А про принцип работы трансформатора почитаю, а то уже подзабыл всё...

Что касается "одеть весь осевой магнитопровод в рубашку" оно конечно замечательно, но боюсь практически малореализуемо в домашних условиях, в контексте достаточно простой доработки. Это должны делать производители в массовом производстве, хотя есть кто делает, но вот цену непомерную гнут за такие решения... Не в жизни сщастья Вот и остаётся лишь скромно виток сверху керна, как самый простой способ или витки на саму ЗК, но на ЗК мне не нравиться, ибо растёт масса подвижной системы.

Вас мучает метафизическое желание разъять цельное природное явление на части. На пальцах. Получилось, что есть полезный ток от усилителя и вредный- то ЭДС. ТОк един, ЭДС только уменьшает ток от усилителя. Про модуляцию правильно. Про КЗ виток почитай AMATORa, всё правда мать. Но лучше разобраться в уравнениях. (Кроме того, он не учитывает плохие ВЧ свойства сплошного металла и преувеличивает положительный эффект КЗ витка на ВЧ). То, что он называет НЧ для сплошного металла как раз ВЧ.
Будь здоров. Старый хрыч.

[Gajdar]

Фрррр буду читать, действительно все витиевато получается.
На Веге в свое время после перехода с железных магнитов на ферритовые в головках 35ГДН-1 пробовали в качестве материала керна применять пермендюр, который характеризуется очень высоким значением показателя магнитной проницаемости - жаль получилось слишком дорого. Что же касается маннитного витка на керне, то по данным того же Кефа, применение магнитного витка именно в зоне стыка керна и заднего фланца, дает умменьшение второй гармоники на 10дб по сравнению с керновым наконечником - шляпкой.
Так что, конечно можно сколько угодно гадать теоретически, нопрактически нам невозможно сделать такие эксперименты, так как размагнитить и намагнитить опять ферритовый магнит (скорее размагнитить) очень трудно даже в условиях производства НОЭМЫ. Экспериментировать же с железными магнитами гораздо проще -им чуть дунул и все домены в ряд
Да и с падением коэрцитивной силы у ферритобариевых магнитов от температуры тоже не все просто. АЛНИКО магниты работают при температуре до 500 градусов, а максимально рабочая ферритобариевоего 150 и ферритовые магиты очень быстро теряют магнитосилу с увеличением температуры, и новые железяки Неодим-железо-бор при всех их прелестях тоже температурно-зависимы.
Нам же остается уповать на святую инквизицию и облизываться, смотря на описания классных динамиков ТАнноя и ЖБЛА так как бабла на такие динамики нужно немеряно. Кстати и Сканспик и Кеф в референчных динамиках покрывает керны и фланцы в случае керновых магнитов медью.....
Только вотнам то все что толку с этих межных штучек - в домашних условиях керн медью не покроеш.....

[Amator]

Николай : "LdI/dt называют обычно ЭДС самоиндукции".

Аматор (немного раньше) : "ЭДС самоиндукции (или противоЭДС) в них возникает при изменении тока через катушку".
Так что о терминологии договорились...
О полезных и вредных токах и ЭДС попозже, сейчас просто нет времени писать большой пост.

[Amator]

Николай:
"Получилось, что есть полезный ток от усилителя и вредный- то ЭДС. ТОк един, ЭДС только уменьшает ток от усилителя."

Поскольку Ваш пост адресован мне, а не Ламеру со стажем, постараюсь пояснить.
Эквивалентную схему "Выход усилителя - АС" можно представить в следующем виде.
Последовательное соединение источника ЭДС (Eвых усилителя), его выходное сопротивление Rg, далее стандартная схема замещения динамической головки (Re + последовательный колебательный контур, имитирующий резонанс башки в соответствии с ее гибкостью и массой подвижнОй системы), и еще генератор ЭДС, про которую я уже писал (E=B*L*V) .
Если мне не изменяет память, произведение B*L называется "силовым фактором" и определяет значение электрической добротности головки Qe, то есть степень электрического демпфирования. 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.
Так вот, этому "генератору в головке" не нужно уменьшать общий ток, а нужно его искажать , чтобы обеспечить необходимую форму тока с учетом подавления нежелательных колебательных процессов в головке. В этом и заключается электрическое демпфирование.

Николай : "Про КЗ виток почитай AMATORa, всё правда мать. Но лучше разобраться в уравнениях. (Кроме того, он не учитывает плохие ВЧ свойства сплошного металла и преувеличивает положительный эффект КЗ витка на ВЧ). То, что он называет НЧ для сплошного металла как раз ВЧ."

Николай, я Вам завтра ссылку нарою про КЗ-виток и его роль в стабилизации импеданса на СЧ. Где-то у Алдошиной попадалоь. Сейчас уже лень.

[Gajdar]

Короткозамкнутое кольцо индуктивно связано со звуковой катушкой. Переменный магнитный поток, образованный наведенным в кольце током, направлен навстречу магнитному потоку, созданному переменным током в катушке. Это эквивалентно уменьшению ее индуктивности. На низких частотах электродвижущая сила взаимной индукции мала и наличие кольца не оказывает влияния на сопротивление катушки.
С ростом частоты электродвижущая сила взаимной индукции увеличивается, возрастает и встречный магнитный поток короткозамкнутого витка. В результате рост индуктивного сопротивления звуковой катушки с частотой заметно снижается. Применение компенсирующего кольца на керне в виде колпачка повышает звуковое давление на 5 - 7 дБ, начиная с частоты порядка 2 кГц.

[ADDED=Gajdar]1103609336[/ADDED]
Вообще, наверное стоит вернутся к матчасти ... ээх читаль, долго удивлялся ) анализу системы динамика. Из теоремы об электроическом эквиваленте преобразователя-двигателя, его входное электрическое сопротивление равно ZВХ=Z0+ZBX, где Z0-собственное электрическое сопротивление преобразователя; ZBH-внесенное в электрическую цепь сопротивление со стороны механической колебательной системы.


Для рассматриваемой электродинамической головки входное сопротивление в низкочастотной области, в близи основной частоты механического резонанса подвижной системы будет максимальным -Это означает, что резонансная частота параллельного контура L*C (в эквивалентной схеме) совпадает с резонансной частотой механической подвижной системы.

Максимальное значение ZBX=RK+R* при резонансе объясняется тем, что механическая система колеблется с максимальной скоростью и противоЭДС, индуктируемая при движении катушки (E=BlV) становится максимальной. Максимально и вносимое сопротивление. При этом R *в несколько раз превышает RK. До частоты w=0 реактивная составляющая вносимого (а значит и входного) сопротивления носит индуктивный характер; на частоте резонанса она меняет знак, становясь емкостной. Именно на этой частоте мы и ставим компенсатор Цобеля-Буше . Далее, с увеличением частоты входное сопротивление убывает вследствие уменьшения колебательной скорости катушки и соответствующего уменьшения противоЭДС в плоть до частоты, когда образуется эквивалентный последовательный контур LK*C*. Выше частоты w0 индуктивное сопротивление звуковой катушки начинает играть заметную роль и на частоте wП (WP ) становится равным емкостному сопротивлению ветви C*.Образуется второй, теперь уже последовательный резонанс. Физически это объясняется тем, что при w=wП противоЭДС, обусловленная самоиндукцией катушки и движением ее в магнитном поле имеют равные амплитуды, но почти противоположные фазы. Этот резонанс иногда называют электромеханическим.
На частоте w=wП реактивная компонента ZBX снова меняет знак, становясь индуктивной. С ростом частоты сопротивление емкостной ветви становится настолько малым, что им (а значит и всем вносимым сопротивлением) можно пренебречь. Физически это объясняется малым значением амплитуды колебательной скорости звуковой катушки на высоких частотах.
Таким образом, выше частоты последовательного резонанса входное сопротивление головки в основном определяется сопротивлением звуковой катушки ZBX @Rk+jwLk.
Это все не ИМХО конечно - это учебники.

Ввиду ИНДУКТИВНОГО характера сопротивления катушки входное сопротивление головки монотонно растет с частотой. При этом, естественно, уменьшается потребляемая электрическая мощность, а значит и отдаваемая акустическая... вот тут то и начинает действовать короткозамкнутый виток на керне... так как с ростом частоты ......... см предыдущий пост...

[Gajdar]

Вах. чет все пропали. Коэффициент тепловой деградации магнитосилы ферритобарриевых магнитов до 0.5% (0.3-0.5) на кельвин. Если принять, что в зоне крепления верхнего фланца катушка разогревает его с 20 градусов до 60-70 в работе, то магнитная индукция в звзоре упадет на 20-30 процентов.... а это уже не шутки....

[Amator]

Offтопик:

Виктор, извини, пока некогда, на работе достали. Но отвечу обязательно. Володя.

[boatsman]

в зоне крепления верхнего фланца катушка разогревает его с 20 градусов до 60-70 в работе

Кого???? МАГНИТ??? Навряд ли так сильно.

И про 500 градусов для кобальтовых сплавов сильно сказано. Сколько помнится, 370.
Феррит вполне успешно намагничивают - надо средствия на аппарат иметь. List MAgnetic GmbH делает установочки специальные.

[Gajdar]

В принципе, можно идтить по пути НОЭМы. Они используют хреновое железо и магнит с огромным запасом по силе )) железо все время в насыщении - именно поэтому динамики НОЭМа так действуют на мониторы и телевизоры - магнитное поле просто не лезет в керн и рассеивается в телевизор)) Ну и ерунда, что нагрелась система, пусть упала сила магнита, но запас то есть - индукция в зазоре не падает........ ну тоже подход .

boatsman, Намагнитить то феррит не проблема - Ноэма намагничивает. А вот размагнитить - разобрать магнитную систему для ремонта - снова намагнитить... это уже проблема )))) Металлические сиситемы так отэкзикутировать проще - оборудование проще.

А по магнитам - вот есть сравнение по материалам интересное.
http://mag-net.ee.umist.ac.uk/articles/a3.html