При исследованиях температурного режима электрокомпрессора ГАГЛИ-010 отмечено, что организация воздушной продувки через зону обмоток синхронного электропривода снижает и стабилизирует температуру обмоток. Было проведено аналогичное исследование на бытовом низкочастотном динамике типа 75ГДН-1. Полученные результаты хорошо согласуются с предыдущими исследованиями.
Испытания проводились на низкочастотном динамике типа 75ГДН (размером 10″), который применяется в бытовых акустических системах. Динамик предварительно был доработан: изготовлена новая звуковая катушка, в которую вмонтирован платиновый датчик температуры (чувствительный элемент ЧЭПТ-34-Pt100 производства НПП «Элемер»). Внешний вид чувствительного элемента показан на рисунке слева (для понимания масштаба рядом с ним размещена спичка), справа – новая звуковая катушка динамика с датчиком температуры.
Ниже представлены фотографии исследуемого динамика: слева – лицевая сторона динамика, в центре – вид динамика со стороны магнитной системы (МС), справа – вид на дополнительную колодку для проводников от датчика. Динамики этого типа изготавливаются в разных модификациях – с отверстием в крене МС или без него. В данном случае для испытаний выбран динамик с отверстием в керне.
При испытаниях динамик был установлен в закрытый ящик, причем установлен лицевой стороной внутрь ящика (магнитной системой наружу) – это было сделано специально, чтобы иметь возможность в ходе испытаний оперативно заглушать отверстие в керне пробкой. Результаты испытаний приведены на графике.
Температура окружающей среды в момент испытаний составляла 26° Цельсия, поэтому начальная точка на графике соответствует этой точке.
При подаче на динамик синусоидального сигнала с частотой 38 Гц и амплитудой 10 В температура звуковой катушки начала увеличиваться (кривая «А» синего цвета), и примерно за 70-80 секунд поднялась до 41°, а с 90-й секунды дальнейший рост температуры прекратился. Амплитуда колебаний подвижной системы динамика в этот момент составляла около 10 мм.
На 110-й секунде отверстие в керне было заглушено пробкой (кривая «Б» зеленого цвета), частота сигнала оставалась по-прежнему 38 Гц амплитудой 10 В. С этого момента в течение 30-40 секунд температура обмоток катушки уменьшилась до 34°, после чего снова стабилизировалась.
Итак, если отверстие в керне имеется, то при указанных условиях разогрев катушки составляет 41°–26°=15°; при отсутствии отверстия (или при заглушенном пробкой отверстии) нагрев составляет 34°–26°=8°, т.е. разогрев катушки снижается почти в 2 раза!
Данный эксперимент показал, что наличие отверстия в керне приводит к ухудшению охлаждения звуковой катушки (но только на низких частотах). Далее для пояснений, почему происходит именно так, показаны схемы воздушного потока внутри динамика.
Подвижная система динамика совершает колебательные движения (вперед и назад), в результате на низких частотах внутри динамика под колпачком образуется попеременно либо сжатие, либо разрежение.
Слева показана схема динамика с отверстием в керне. Предположим, что диффузор движется в сторону к МС динамика, тогда внутри под колпачком возникает область избыточного давления (поз. 1), и сжатый воздух устремляется в отверстие в керне (по линии наименьшего сопротивления). При этом внутри магнитной системы образуется «застойная зона» (поз. 2), через которую почти нет продувки внешнего воздуха – поэтому обмотки разогреваются сильнее.
Справа на рисунке представлена аналогичная схема без отверстия в керне. В этом случае сжатый воздух устремляется в узкий зазор между керном и звуковой катушкой и далее в аналогичный зазор между катушкой и передним фланцем, и только потом выходит наружу через центрирующую шайбу из ткани (поз. 3). В итоге «застойная зона» отсутствует, а отведение выделенного тепла от звуковой катушки – более интенсивное.
Если на динамик подать средние частоты (с частотой более 300 Гц), то амплитуда колебаний диффузора резко уменьшается, и, соответственно, пропорционально ослабляется «мощность» воздушного потока через зазоры в МС.
Очевидно, поэтому на средних частотах наличие или отсутствие отверстия в керне никак не влияет на разогрев звуковой катушки, что и было отмечено в ходе испытаний.
Зачем же в таком случае делают отверстие в керне? Это делается, насколько становится ясно из проведенного эксперимента, для снижения компрессии под колпачком НЧ-динамика, чтобы устранить характерные «свистящие» призвуки от воздушного потока, прорывающегося с большой скоростью в узких зазорах звуковой катушки. В частности, при испытании «Б» (зеленая кривая), когда на динамик подавалась частота f=38 Гц, амплитуда колебаний подвижной системы составляла около 10 мм, и отверстие в керне было заглушено пробкой, отмечалось резкое появления посторонних призвуков от сильного воздушного потока в зазорах МС.
Как только пробка вынималась из отверстия в керне – посторонние призвуки тут же исчезали (!), а температура катушки снова начинала увеличиваться (до 41°)…
Во время испытаний на динамик типа 75ГДН-1 подводилась мощность в несколько раз меньше предельно допустимой для данного динамика, поэтому уровень разогрева звуковой катушки был незначительный. Тем не менее, можно сделать однозначный
Вывод
При воспроизведении динамиком низких частот отсутствие отверстия в керне (или в случае перекрытия отверстия заглушкой) приводит к усилению воздушного потока через область звуковой катушки, что интенсифицирует охлаждение и снижает температуру обмоток звуковой катушки; однако приводит к появлению характерных «свистящих» призвуков. Наличие отверстия в керне снижает компрессию под колпачком, что почти полностью устраняет неприятные призвуки при воспроизведении низких частот, но «плата» за такое улучшение качества звучания – это снижение эффективности охлаждения звуковой катушки.
Серге Зотов, 2018
Часто в Интернете встречаются неверные сведения;
одним из таких распространенных “заблуждений” является утверждение, что: «Отверстие в керне магнитной системы динамика делают для охлаждения обмотки звуковой катушки».
Причем откровенные и досадные ошибки можно найти, к сожалению, даже на “профильных сайтах”; вот, к примеру, сайт, посвященный акустической тематике:
http://soundbarrel.ru/akustika/as01.html
и вот конкретная информация с этого сайта, утверждающая, что отверстие в керне призвано охлаждать звуковую катушку:
https://disk.yandex.ru/i/6rJ35Ivx3a4MXP
Понятно, что пользователи таких сайтов “засоряют” свои головы неверной и ошибочной информацией, в результате чего ошибки только распространяются и множатся…
Поэтому, когда я на сайте «Вегалаб» (в теме, посвященной ремонту динамиков) только усомнился, что: «Отверстие в керне делают для охлаждения обмоток звуковой катушки» – так меня сразу же, образно говоря, “закидали тухлыми помидорами”;
доходило даже до оскорблений…
И доказать таким оголтелым ничего нельзя: нужных сведений в книгах классиков на эту тему не смог найти (как уже потом оказалось – плохо искал, т.к. нужная информация все-таки там имеется).
Единственным (и стопроцентным) способом доказать свою правоту – это осуществить экспериментальную работу, показывающую (с помощью измерений) как именно влияет наличие отверстия в керне на температуру обмоток катушки. И такая работа была сделана.
Приведенная информация здесь на сайте – это перепечатка всего лишь “информационной справки” о проделанном эксперименте, выложенной на сайте фирмы «Мехтурбо»:
https://mecturbo.ru/pages/our_projects/tests_7/
(а я работаю на этой фирме)
Для интересующихся, могу дать ссылку на статью с подробным описанием этого эксперимента:
https://disk.yandex.ru/i/Hkw-61tBKyUTOg
Однако чуть позже, я провел еще несколько экспериментов по той же теме, в результате появилось продолжение этой статьи:
https://disk.yandex.ru/i/aR-UrnLNeU6c9w
В копилку мифов: неплохо было бы сравнить температуры катушек намотанных на диэлектрике и на медном каркасе якобы “улучшающем охлаждение”, а на самом деле медный каркас сам по себе прилично нагревается изза серьезных потерь в вихревых токах.
Неожиданный поворот – предложение исследовать ещё и влияние токов Фуко…
Сравнивать подобные тепловыделения (при каркасе катушки металлической и неметаллической) – это проведение ещё одного эксперимента, причем (как я себе представляю) сразу на двух одинаковых динамиках (но с разными каркасами катушек).
Это довольно громоздкое исследование не входит в мои планы.
Если кто-либо захочет такое исследовать – так и “флаг ему в руки”…
Влад, вот Вы говорите, что: «… На самом деле медный каркас сам по себе прилично нагревается из-за серьезных потерь в вихревых токах …» – а Вы реально измеряли, насколько сильно каркас разогревается(?), или это только предположения, или только теоретические расчеты.
И, кстати, может назовёте, от каких конкретно факторов зависят тепловыделения от токов Фуко в металлическом каркасе звуковой катушки(?)
А вообще-то непонятно, как “отделить” тепловыделения от токов Фуко в каркасе катушки от тепловыделений из-за протекания тока в медном проводе(?)
Пока непонятен план проведения такого эксперимента…
Мой прогноз – влияние токов Фуко на нагрев будет минимальным (в данном конкретном случае).
Если кинуть в свободном падении каркас катушки из металла в зазор магнитной системы то он заметно тормозится это легко проверяется. Так же я видел отрыв каркаса из меди изза разрушения клея изза перегрева в отношении динамика 75ГДН. Так же я знаю что мощные эстрадные динамики не делают на каркасе из металла. Тесты пускай проводят те у кого есть возможности.
«Так же я видел отрыв каркаса из меди из-за разрушения клея из-за перегрева в отношении динамика 75ГДН» …
Во-первых, разогрев катушки – может быть из-за различных причин: это разогрев провода протекающим током; и разогрев металлического каркаса катушки от токов Фуко. И какой из видов разогрева окажется преобладающим и насколько – можете сказать?
И как при эксперименте “их разделить”, т.е. сколько тепла дает ток, и сколько дает Фуко; ведь если измерять температуру, то фиксируется суммарное тепло.
Во-вторых, я тоже кое-что видел… Например, в одном фитнес-центре девушки регулярно занимались аэробикой под музыку, а колонки им включал радиомеханик.
Так вот, однажды он заболел, и некому было включить колонки;
а там были «S-90», причем разъемов на кабелях не было, а были оголенные концы для клемм под винтовые зажимы;
ну и девушки не нашли ничего лучше, как – эти два оголенных конца воткнуть в розетку 220 вольт!..
(жалко меня при этом событии не было)
Короче, я потом ремонтировал этот динамик… Так вот, звуковая катушка там оказалась целой(!), в т.ч. витки катушки – тоже целые; просто её (катушку) оторвало от диффузора чудовищной силой, но она даже не успела нагреться (насколько было ясно по внешнему виду).
Такой опыт я могу провести, 50 герц 30 вольт – катушка уперлась во внешнюю шайбу, но есть один нюанс, это удлиненные косички, стандартные обрываются при 25 вольтах синуса примерно. Ваша история слишком фантастична.
Товарищи учёные, если у кого есть динамик с отверстием в керне, ради интереса сделайте простой эксперимент: измерьте параметры ТС, а потом залепите отверстие в керне пластилином и снова измерьте ТС и сравните. Весьма любопытные данные увидете
Таких измерений не делал; но судя по фразе: «Весьма любопытные данные увидите», означающей, что ответ Вам уже известен(?); т.е. предполагаю, что такие измерения уже делали…
Ну так, озвучьте результаты, пожалуйста.
Ниже резонанс, добротность, нет характерных призвуков. А ещё интересная особенность: гораздо эффективнее с такими динамиками работает фазоинвертор. И на слух звук плотнее и приятнее.
«Ниже резонанс, добротность …» – насколько ниже(?)
Опять получается, что (в который раз) никаких конкретных чисел; добротность снижается в 1,5-2 раза или на 2-3%(?)
т.е. разговор “ни о чём…”
Сергей, в чём проблема? Возьмите исправный 75гдн-3 и измерьте параметры с открытым и закрытым отверстием. Сами всё узнаете. Вы ж словам не верите.
Ну это ясно, будет время – постараюсь такие измерения сделать.
Но при чем тут: «Верите – не верите…»
Просто так уж получается, что многие об этом говорят, но никто не говорит конкретных чисел;
вот и Вы тоже не приводите реальных чисел (вероятно, тоже не измеряли?)
Выходит, 30ГД-2 с отверстиями в диффузоре, в этом плане выглядит предпочтительнее
Можно просто от 75гдн-3 магнит прикрутить взамен штатного.
Резонанс подымится и все остальные параметры изменятся.
Интересно будет другое, керн с отверстием измерить а затем поставить туда заглушку металлическую.
Ну да, согласен; сразу нужно было сделать такие измерения, но не догадался, т.к. цель эксперимента была другая – исследование теплового режима катушки.
Сейчас, в принципе, такие измерения сделать можно (как только будет свободное время).
Может, кто-нибудь сделает это быстрее меня.
Однако, мой прогноз: «Отверстие в керне влияет на ТС-параметры по минимуму, т.е. в пределах единиц процентов».
Сергей, а как думаете, разница измерений ТС в каком случае будет большей при малой амплитуде движения диффузора или при большей и почему?
Как я понимаю, это что-то типа теоретического анализа?..
Вообще то, измерение ТС-параметров выполняется при малых токах, и, соответственно, на ничтожно малой мощности.
Если измерения ТС делать на большой мощности (т.е. при больших амплитудах диффузора), то что будет?
Ну… , увеличатся потери на трение (потому что амплитуды большие); однако – для добротности важно не общие потери на трение, а “отношение” сил трения к упругим силам – т.е. однозначного ответа нет.
Или же есть(?) Дело в том, что при большой мощности магнитное поле в зазоре может “проседать”. Ну т.е. это как в блоке питания усилителя мощности – там, к примеру, батарея конденсаторов по 2.000 мкФ (после диодного моста) держит напряжение питания более-менее стабильно, но при небольшой мощности; но если мощность усилителя увеличивается, то и напряжение в блоке питания начинает “проседать” (это заметно тестером).
Но, кстати, если увеличить ёмкость батареи конденсаторов, то напряжение в блоке питания будет бо’лее стабильным.
В магнитной системе динамика нечто аналогичное. Напряженность магнитного поля в зазоре более-менее стабильна, но при небольшой мощности. Однако, если увеличивать мощность (амплитуду) динамика, то (из-за взаимодействия постоянного магнитного поля МС и магнитного поля от звуковой катушки) напряженность магнитного поля в зазоре должна “проседать”…
Я так думаю.
Т.е. при измерении добротности на большой амплитуде – Qt, вроде как, должна увеличиваться.
И, кстати, увеличение мощности магнита, т.е. как вариант – приклеивание третьего магнита, включенного в цепь магнитопровода, должно приводить к повышению стабильности магнитного поля в зазоре (но это мое предположение, я этого не проверял). Однако “третий магнит” на 75-ку ставлю.
Для примера, вот корзина от 75-ки с МС с тремя магнитами (вместо двух):
https://disk.yandex.ru/i/HXHKsLcj7LiRTQ
Нужно сравнить диффузор (точнее его пылезащитный) колпак с поршнем. При малом диаметре керна и малой амплитуде объём воздуха в подкалпачной камере будет прокачиваться малый и он легко проходит через зазор между керном и катушкой. При большой же амплитуде хода поршня и большом диаметре керна объём прокачиваемого воздуха будет намного больше, часть его будет сжиматься увеличивая упругость системы, а часть с большой скоростью будет пытаться просочиться через зазор.
Наверное, правильнее будет сравнивать с поршнем не размер пылезащитного колпачка, а диаметр самого керна!
Ведь, колпак образует некий замкнутый объем; и этот объем перемещается (вместе с диффузором) вперёд и назад; а керн, вроде как будто, остаётся неподвижным.
Однако, согласно теории относительности: если условно принять подколпачковое пространство неподвижным – то окажется, что это именно керн “въезжает” в подкопачковое пространство (или “выезжает” из него).
Т.е. величина компрессии будет определяться тремя факторами: величиной подкопачкового объёма, осевым смещением диффузора, и диаметром керна.
Далее…
Если керн имеет центральное отверстие – то распределение воздушных потоков будет (приблизительно) обратно пропорционально отношению площади отверстия в керне и площади щели между обмоткой катушки и деталями магнитопровода.
Т.е. если диаметр отверстия в керне составляет d15мм (как в 75ГДН-3), а зазор между обмотками и деталями магнитопровода составляет 0,3 мм (при диаметре керна d50мм), то соотношение площадей отверстия в керне и пощади зазоров составляет отношение примерно равное “3,6” – это означает, что объем воздуха, проходящий через зазоры в МС будет в 3,6 раза меньше объема воздуха, проходящего через отверстие в керне (это приближённо).
Поэтому и получается перегрев катушки при наличии отверстия в керне (потому что сжатый воздух “будет идти по линии наименьшего сопротивления”).
Прошу прощения, там опечатка, правильно так:
«… распределение воздушных потоков будет (приблизительно) ПРЯМО пропорционально отношению площади отверстия в керне и площади щели …»
Т.е. чем больше площадь сечения – тем больше будет расход воздушного потока.
Сергей Гудков 07.03.2023 на 20:08
” Нужно сравнить диффузор…. При малом диаметре керна…”
Сергей 08.03.2023 на 13:45
“Наверное, правильнее будет сравнивать с поршнем не размер пылезащитного колпачка, а диаметр самого керна!”
Я наверно не очень подробно описал физику явления, не хотел раздражать лишними подробностями ежу понятными, надеялся на вашу учёную степень, но вот читаю ваш ответ и вижу даже процитировать не смогли без ошибок, я не писал о диаметре колпака, а именно диаметре керна, да ещё дважды.
Помню визуально в 50 гдн при закрытии отверстия ход на синусе 25 герц менялся процентов на 10, при ходе 10 мм сьедало 1 миллиметр что на слух практически не заметно. В динамике с колпаком диаметром 150 мм ход еще меньше уменьшается, но так же при открытом отверстии диффузор меньше передает звуки турбулентности перекачиваемого катушкой воздуха. Как бы гул уменьшается. На частотах 35 герц и выше разницы вообще нет никакой.
В приведенном примере – “уменьшение амплитуды на 1 мм” мало чего доказывает.
Потому что если (при затыкании отверстия в керне) немного смещается резонансная частота, то, как раз, на фиксированной частота амплитуда может снизиться.
Мне кажется, что степень влияния отверстия в керне на ТС-параметры должна зависеть не от диаметра колпачка (d150мм или d100мм), а, что более конкретно – от величины подколпачкового объема, чем этот объем больше, тем меньше влияние на изменение амплитуды. Т.е. получатся, что при большом колпачке – амплитуда должна меньше изменяться.
Но и от диаметра керна тоже зависит – чем меньше диаметр керна, тем должно быть меньше влияние на изменение амплитуды.
Однако, мое частное мнение – применительно к 75-ке, диаметр колпачка d150мм – это перебор…
Свой прогноз уже озвучивал: «Отверстие в керне должно влиять на ТС-параметры по минимуму, т.е. в пределах единиц процентов».
Инженерный подход, однако: ради научного эксперимента взять датчик температуры платиновый вмонтировать его в динамик с помойки, а потом отнести всё это обратно. Сергей, когда докторскую диссертацию будете писать? Значит производители динамиков зря делают эти отверстия?
Чуть легче подвижка будет.
«… Значит производители динамиков зря делают эти отверстия?»
Это значит, что вы невнимательно читали описание эксперимента.
Я никогда не утверждал, что: «Делать отверстие в керне не нужно…»;
я говорил другое, что:
«Отверстие в керне делают не для охлаждения(!), а для снижения компрессии в подколпачковом пространстве, и тем самым, для устранения свистящих призвуков; т.е. в итоге, для улучшения качества звучания, но “плата” за такое улучшение – это ухудшение теплового режима звуковой катушки».
Вот фраза из моего текста: «Как только пробка вынималась из отверстия в керне – посторонние призвуки тут же исчезали (!), а температура катушки снова начинала увеличиваться…»
Для вас, кроме представленного эксперимента, могут быть ещё какие-нибудь убедительные доказательства(?)
Доказательства чего? Серёжа, где проще сделать отверстие в стальном керне в десяток сантиметров или в бумаге? Лучше разбирайте и взвешивайте составные части 15ГД-11А и 25ГДН-1-8-80 для другой темы
Предлагаю другой эксперимент: взять 75гдн-1, измерить его характеристики. Затем в этом же динамике заменить магнит на магнит от 75гдн-3, но с забитым не железом отверстием.
А какого размера короб под него лепить?
Не первый раз вижу здесь этот вопрос. Что значит выражение “лепить короб” ? Местный жаргон?
Провел небольшой эксперимент с измерением одного и того же динамика с закрытым отверстием в керне и с открытым. А так же когда в отверстие помещен металл.
https://ldsound.club/index.php?threads/otverstie-v-kerne-magnitnoj-sistemy-gg.1903/
Я посмотрел ссылку, но не увидел никаких выводов…
И, кстати, в обсуждениях в той теме вроде как и про меня(?) говорят, что-то типа: «… думается если б знал то сравнение должно быть корректным …»
Если это “про меня”, то непонятно, что я сделал некорректным…
У меня цель эксперимента была выявить: «Как влияет отверстие в керне на тепловой режим звуковой катушки?» С поставленной задачей я справился, и сделал соответствующие выводы.
По вашей ссылке – был сделан эксперимент (как я понял) по определению влияния отверстия в керне на ТС-параметры.
Из приведенных замеров можно сделать вывод, что это влияние минимально, т.е. по резонансной частоте fs максимальное различие всего 0,5 Гц; по полной добротности Qt – максимальная разница достигает до 6,5%.
Сергей, Дмитрий, на 50ГДН (ex 10ГД30) колпак был тканевый и не было герметичности, а если бы была герметичность и маленький бумажный колпак, то это добавило бы упругости – эквивалентный объём уменьшился. Оба эксперимента не отвечают на вопрос: Зачем некоторые производители сверлят толстенный стальной керн вместо пары отверстий в диффузоре бумаги как у других?
Пару отверстий в диффузоре (как у 30ГД-2) – но это не сверлят сверлом, а (вероятно) протыкают пуансоном, т.е. нужна специальная прессформа. Для производства – это не проблема.
Но полагаю, что отверстия в диффузоре ослабляют прочность самого диффузора (все-таки деталь сильно-нагруженная).
Можно сделать отверстия на боковой поверхности каркаса катушки – но для этого тоже нужна спец.оснастка.
Я сверлил СВЕРЛОМ отверстия на боковой поверхности каркаса катушки:
https://disk.yandex.ru/i/-YtCybJw7g83iA
… и должен сказать, что это сложнее, чем просверлить отверстие в керне.
Выводы сможет сделать каждый самостоятельно. В таблице все расписано. Да, влияние довольно минимально.
Сергей по поводу керна, его еще сверлят для правильного распределения индукции. В общем это нужно моделировать.
Сверлят для правильного распределения индукции? Покажите в какой книге такое написано, кто автор?
Отверстие в керне может снижать магнитную индукцию в зазоре, но только если магнитопровод находится в насыщении – а в 75-ке до насыщения далеко.
По крайней мере при ширине зазора 1,5 мм с тремя магнитными кольцами индукция в зазоре получается 1,2 Тл (даже при отверстии в керне диаметром d20мм); а в родной 75-ке – индукция 0,8…0,9 Тл.
Сергей, 1,2 Тл это что за динамик такой мощный?
Это наверное при трех магнитах вместо двух стандартных. Длинна родного керна позволяет такое собрать.
А зачем такое делать? Керн удлинённый у 75-ки сделан не спроста…
Зачем такое делать? Спросите проектировщиков 100 ГДН, там стоит тот же самый керн и три магнита
«А зачем такое делать? Керн удлинённый у 75-ки сделан не спроста…»
«Зачем такое делать? Спросите проектировщиков 100 ГДН, там стоит тот же самый керн и три магнита».
Эти вопросы лучше задавать инженерам, принимавшим участие в разработке данной акустики и динамиков.
Предполагаю, что однозначного ответа здесь нет…
Дело в том, что (по статистическим данным) – возвышение керна над передним фланцем не столь очевидно.
Вот, к примеру:
1) – у динамиков типа 100ГДН-3 (где аналогичная МС с тремя магнитными кольцами): “возвышение” керна над передним фланцем составляет примерно около 3…4 мм;
однако же имеются ЗАФИКСИРОВАННЫЕ случаи, когда керн был сделан заподлицо с передним фланцем:
https://disk.yandex.ru/i/Ts9BZR1Gu6ViFA
да да… это именно магнитная система от 100ГДН-3, причём серийная!..
2) – у МС от серийного динамика 50ГДН-3 керн “возвышается” над передним фланцем всего примерно на 3…5 мм…
И никаких “13 мм” возвышения керна – даже близко нет!
Нужно отметить, что снижение интенсивности магнитного поля в зазоре при удалении от магнитопровода – должно снижаться пропорционально квадрату расстояния. Таким образом, “возвышение” керна на 13 мм не имеет большого смысла (я бы сказал, что не имеет вообще никакого смысла с физической точки зрения), потому что снижение магнитной индукции будет более чем на порядок.
В связи с вышеизложенным, то обстоятельство, что в 75ГДН-1 (или 75ГДН-3) керн “возвышается” над передним фланцем примерно на 13 мм – вряд ли может означать что-либо серьёзное…
Можно сделать предположение, что ИЗНАЧАЛЬНО в 75-ку планировалось установить по 3 магнитных кольца, однако же – доказать это нереально…
А два кольца устанавливали в целях “экономии”; вспомните известную цитату Л.И. Брежнева: «Экономика должна быть экономной…»
После установки третьего магнитного кольца (которое я практиковал в своих “опытах”), керн продолжал “возвышался” над передним фланцем примерно на 1…2 мм, но иногда эта величина доходила (в зависимости от конкретного экземпляра динамика) до 3-х мм.
P.S.
Вообще-то, данная тема “о количестве магнитов” – не соответствует теме сообщения:
«Влияние отверстия в керне динамика»
Керн удлиняется по 2 причинам. Первая, главная – постоянная индуктивность катушки вне зависимости от положения диффузора. Вторая – равномернее магнитное поле.
«… равномернее магнитное поле»
А кто-нибудь задавался вопросом: «А насколько это магнитное поле равномернее?»
Ну, к примеру, имеется определённое магнитное поле у 75-ки с выступающим керном на 13 мм.
А теперь “изготовили” ту же МС с керном, выступающим на 2…3 мм;
и спрашивается: «На сколько в процентном отношении изменилось магнитное поле?»
Т.е. поле измениться: на 1%, или – на 5%, или – на 20%, или на сколько?
И никто не может назвать точные числа…
Ну все умники… ; говорят: “Измениться…” А – насколько?.. ; и все молчат…
P.S.
Я уже привел (в прошлом сообщении) пример с МС от 100ГДН-3 с тремя кольцами, в котором керн вообще не выступает, и между прочим – это серийный динамик;
и ничего, никто особенно и не возражает.
«Сергей, 1,2 Тл это что за динамик такой мощный?»
Это был экспериментальный динамик, т.е. мне заказали басовик на базе 75-ки для лампового САБа с параметрами: сопротивление 16 ом (условие заказчика).
Поскольку 16 ом если мотать в два слоя, то “лишняя” ширина зазора ни к чему…
Вот я и взял за основу конструкцию МС от динамика 100ГДН-3-8 (12”) завода “Красный Луч”: там керн такой же, как и у 75-ки (d50мм), высота зазора 10 мм, если ширину зазора сделать как в 100ГДН-3-8 , т.е. 1,5 мм, то в итоге с тремя магнитными кольцами – индукция в зазоре будет 1,20 Тл.
Эту МС доработал по местам крепления, чтобы подошла на корзину от 75-ки, диффузор и колпачок из углепластика:
http://zotoff001.narod.ru/photo17.jpg
В принципе, ничего сверх естественного…
Его параметры приведены в статье «Ещё раз про кевлар…»
Понимаете, если зазор широкий (как у 75-ки), то можно мощность мотора увеличить дополнительными слоями намотки звуковой катушки; правда есть минус – большая индуктивность звуковой катушки.
Но можно “пойти другим путём”, а именно, оставить намотку в два слоя, но уменьшить ширину зазора – и тогда существенно увеличится магнитная индукция в зазоре.
В итоге получается аналогичное увеличение мощности мотора, но при снижении индуктивности звуковой катушки (и без увеличения массы, т.к. меди меньше).
Просто этот пример привел, чтобы показать, что “родная” МС от 75-ки с индукцией в зазоре 0,8…0,9 Тл далеко не в насыщении.
Вы намекаете на то, чтобы запрессовать в керн медный колпак? неплохая идея, хотел бы я на это взглянуть.
,,правда есть минус – большая индуктивность звуковой катушки”©
Какой же это минус, если речь о чистом басовике для трёхполоски?!
Для ВЧ и ШП динамиков повышенная индуктивность безусловно вредна.
«Какой же это минус, если речь о чистом басовике для трёхполоски?!»
Сравните параметры сами…
У “родного” динамика 75ГДН-1-8 (на 8 ом): индуктивность звуковой катушки составляет около 2 mГ (измерено);
и если намотать дополнительный слой (или два слоя) катушки, то индуктивность резко возрастёт (если не ошибаюсь, индуктивность зависит от числа витков в квадрате…)
А 75-ка, намотанная на 16 ом (при классической двухслойной намотке), но с доработанной по узлам крепления МС от 100ГДН-3-8 (о котором я говорил ранее): имеет индуктивность звуковой катушки всего 1,2 mГ (это при том, что общее сопротивление вдвое больше):
http://zotoff001.narod.ru/photo17.jpg
Даже простое сравнение показывает, что реактивная составляющая (и так уже довольно большая для 75-ки на 8 ом) увеличивается в 3-4 раза при перемотке на 16 ом с дополнительными слоями намотки.
Ну и… , как дополнительный бонус – это заметное снижение массы подвижки, т.к. масса меди существенно меньше.
P.S.
Не … , ну нравится 75-ка с дополнительными слоями – ну и делайте так;
кто возражает то?
На 16Ом звуковую катушку, обычно используют провод меньшего сечения,чем на 8Ом. Также в два слоя мотают. Динамик на 16Ом для лампового усилителя всегда лучше, чем 8Ом.
«На 16Ом звуковую катушку, обычно используют провод меньшего сечения, чем на 8 Ом. Также в два слоя мотают …»
Это верно, а кто возражает?..
Однако, из-за того, что в 75-ке довольно большая ширина зазора – 2,0 мм (а в реальности зазор часто составляет величину ещё больше – до 2,1 мм) – то это позволяет (и есть такие рекомендации) намотать лишние слои намотки звуковой катушки.
Именно в этом случае и получается избыточная индуктивность звуковой катушки, а также и излишняя масса.
Я же уже объяснял на конкретном примере, что для 75-ки даже на 8 ом (и тем более на 16 ом) – имеется возможность уменьшить ширину зазора до 1,5 мм, что позволяет существенно увеличить магнитную индукцию в зазоре при использовании трёх магнитов до 1,2 Тл (вместо 0,8-0,85 Тл в “родной” МС).
Уточнение:
Ну и… , как дополнительный бонус – это заметное снижение массы подвижки, т.к. масса меди существенно меньше (при двухслойной намотке и с увеличенной магнитной индукцией в зазоре МС).
Как это какой минус? Катушку фильтра какую использовать? Если использовать 75гдн с фильтром 2го порядка, то собственная индуктивность динамика превращает его в 3й. Причём с фиксированной частотой. Например, для Баттерворта при 8 ом динамике с его 2 мГн получается 320 Гц, а на 4 ома (индуктивность, насколько помню, 1,6 мГн) – 200 Гц. Найдите или сами измерьте АЧХ S-90 и S-90B и посмотрите на провал на 200 и 300 Гц.
“Отверстие в керне может снижать магнитную индукцию в зазоре, но только если магнитопровод находится в насыщении – а в 75-ке до насыщения далеко.”
Да, это и имел в виду, спасибо.
Вот передо мной лежит разобранная голова самбухера. Довольно известной фирмы. Отверстия и в керне и в диффузоре и в катушке. Для чего?
По-моему, я экспериментом ответил, для чего делают отверстия.
Для устранения свистящих призвуков при воспроизведении низких частот.
Но не для охлаждения звуковой катушки – это точно (потому что эффект обратный).
А когда сверлят и керн, и диффузор и каркас катушки – то, вероятно, действуют по принципу: «Кашу маслом не испортишь…»
И, кстати, для среднечастотников отверстие в керне не даёт эффекта.
К вопросу для чего в керне делают отверстие.
«К вопросу для чего в керне делают отверстие …»
Да, это все верно (но вы не указали источник, похоже на И. Алдошину); однако, в приведённом материале нет сведений: «Как именно влияет отверстие в керне на температуру звуковой катушки?»
Ещё в самом первом сообщении этой темы говорил, что:
««… когда я на сайте «Вегалаб» (в теме, посвященной ремонту динамиков) только усомнился, что: «Отверстие в керне делают для охлаждения обмоток звуковой катушки» – так меня сразу же, образно говоря, “закидали тухлыми помидорами”; доходило даже до оскорблений.
И доказать таким оголтелым ничего нельзя: нужных сведений в книгах классиков на эту тему не смог найти (как уже потом оказалось – плохо искал, т.к. нужная информация все-таки там имеется) …»»
Ну и… как уже сказал, если бы хорошо искал, то нашёл бы нужную информацию(!)
Недавно, в который раз, перечитывал И. Алдошину («Электродинамические громкоговорители»), и обнаружил-таки на 152 странице прямое утверждение, что: «ОТСУТСТВИЕ ОТВЕРСТИЯ В КЕРНЕ магнитной системы динамика ПРИВОДИТ К СНИЖЕНИЮ ТЕМПЕРАТУРЫ звуковой катушки динамика, и даже указано на сколько – на 40% (надо полагать, что это приблизительная величина):
https://disk.yandex.ru/i/KY3MI8p1KOSwlw
P.S.
Если бы нашёл нужную цитату раньше, то, возможно, и не стал бы осуществлять этот эксперимент, должен сказать – непростой эксперимент.
Однако же, нисколько не жалею о проделанной работе.
Если в керне не будет отверстия, или в корзине под ЦШ не будет прорезей, то подвижная система будет “подпёрта” воздухом, ход будет зажат, отсюда и больший нагрев катушки.
Извините, но, по-моему, вы просто запутались, и приводите противоречивые сведения…
Вот вы пишите: «Если в керне не будет отверстия … ход будет зажат, отсюда и бо’льший нагрев катушки».
Но на самом-то деле все “с точностью до наоборот”(!), потому что:
1 – это подтверждается представленным экспериментом;
2 – вы же сами приводите фрагмент текста из книги И. Алдошиной, в которой именно это и утверждается:
«… Как показали измерения, температура на 40% меньше при отсутствии отверстия за счёт того, что при этом происходит, по-видимому, более интенсивное “прокачивание” воздуха через зазор …»
Т.е. на самом деле: «Если в керне не будет отверстия – то температура звуковой катушки будет ниже».
В справочнике написано “по-видимому” ( с определённой долей сомнения) без отверстия греться будет меньше, а что будет происходить с переходным процессом в динамике, а искажения, а как будет с фильтром, с каким усилителем в реальных условиях эксплуатации динамика, какую задачу ставите для динамика, что бы меньше грелась катушка или меньше было искажений, нужно учитывать конструкцию магнитной цепи, диаметр катушки, толщину провода, материал каркаса, итд, мне раньше попадались колонки Эстония 35 АС-021 так у них ВЧ СЧ купола был деформированы от перегрева катушек, каркас катушек у них сделан из алюминия, конструкция динамика определяется не только наличием или отсутствием отверстия в керне, и зацикливаться на перегреве катушки нет большого смысла, акустика это эмпирика.
Так правильно ли сделали на заводе доработку 30ГД-2 тем, что просверлили отверстие в керне и заменили подвес на ППУ?
ППу для ФИ правильно, при большом колпаке у 30 ГД-2 отверстие в керне не нужно, достаточно отверстий в диффузоре.
Не знаю, правильно ли считать это доработкой или нет. Но думаю, если расположить в хронологическом порядке то последовательность будет следующая: 8ГД-1 (Резина, без отв. в керне, 30ГД-1 (также), 30ГД-2 (также), 50 ГДН-3-4 (отв+ППУ) (старое обозначение 25 ГД-41 или 25ГД-42), 75ГДН новое название). Это если предположить, что каждая следующая разработка является улучшением старой с исправлением недостатков, но такая концепция часто нарушается
«В справочнике написано “по-видимому” (с определённой долей сомнения) без отверстия греться будет меньше …»
Вы неверно поняли эту фразу.
Там написано, что: «Как показали измерения, температура на 40% меньше при отсутствии отверстия».
Всё, точка.
Тут ключевая фраза: «КАК ПОКАЗАЛИ ИЗМЕРЕНИЯ …», т.е. это фактически измеренная датчиками температура звуковой катушки, и никаких “долей сомнения” тут нет, и быть не может.
Наречие “по-видимому” – имеет отношение не К ФАКТУ СНИЖЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, а К ПРИЧИНЕ такого снижения температуры.
Т.е. там в книге дословно сказано далее: «… за счёт того, что при этом происходит, по-видимому, более интенсивное “прокачивание” воздуха через зазор …»
Если цитируете, то не искажайте смысла и цитируйте правильно.
P.S.
Я бы сказал, что причина этого немного в другом…
Дело в том, что есть такая дисциплина как “Теплопередача” (неоднозначная наука).
Передача тепла от нагретой стенки в окружающую среду – это так называемый “конвективный теплообмен”;
и при такой теплопередаче – передаваемое тепло пропорционально трём параметрам: температурному перепаду, площади охлаждаемой поверхности и коэффициенту теплоотдачи.
Так вот, упомянутый коэффициент теплоотдачи (альфа) сильно зависит от скорости воздушного потока, и может меняться от внешних условий в разы (и даже более чем на порядок).
Это легко увидеть в бане, точнее в парилке: вот зашли вы в парилку и просто греетесь там … ; а потом начните махать веником – и вам станет очень жарко (хотя температура-то не изменяется) … – это из-за сильного ускорения воздушного потока вокруг вас, в следствии чего происходит резкое повышение коэффициента теплоотдачи.
Вот Алдошина пишет, что снижение температуры звуковой катушки происходит по причине: “… более интенсивного “прокачивания” воздуха через зазор …”; но последнее означает, что “скорость воздушного потока через зазор резко увеличивается”; а это в свою очередь означает, что “коэффициент теплоотдачи (альфа) резко увеличивается”.
Я назвал три причины (которые связаны друг с другом), из-за которых теплоотвод резко увеличивается; выбирайте любую…
Предполагаю, что Алдошина поэтому и написала неоднозначное “по-видимому”, потому что любая из трёх перечисленных причин – по сути верная.
P.S.
«… мне раньше попадались колонки Эстония 35 АС-021 так у них ВЧ СЧ купола был деформированы от перегрева катушек … конструкция динамика определяется не только наличием или отсутствием отверстия в керне …»
В представленном эксперименте показано, что для СРЕДНЕЧАСТОТНЫХ или ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ головок – наличие или отсутствие отверстия в керне не влияет на температуру звуковой катушки.
Сергей Зотов, что вы зациклились на одном и том же? Отверстие в керне сверлят совсем не для охлаждения катушки. Тема не раскрыта
Это не я зациклился на одном и том же…
Тут есть другие, которые продолжают несмотря на факты утверждать, что: «Если в керне не будет отверстия … то будет бо’льший нагрев катушки»
«Тема не раскрыта» – ну так раскройте.
Изменение магнитной индукции в зазоре хорошо покажет та же программа Femm. Там можно смоделировать конструкцию и сравнить с отверстием и без.
«Тема не раскрыта» – ну так раскройте. Вы что разрешаете? Спасибо! Ниже я прикладывал pdf-ки там целая научная работа на эту тему никто не читает. Вообще в комментариях я так понял, люди любят просто спорить друг с другом и неважно о чём – главное доказать свою важность и эрудицию. Интеллектуальный клуб в Что? Где? Когда? играют.
Сколь ватт самбухер? Это для охлаждения самого магнита и так же для отвода тепла от катушки наружу а не через тело магнита который и так греется прилично если саб мощный.
Что за голова? Мощная?
вообще эта тема хорошо изучена, например
https://pearl-hifi.com/06_Lit_Archive/15_Mfrs_Publications/Harman_Int'l/AES-Other_Publications/LS_Heat_Dissipation-Thermal_Compression.pdf
https://www.klippel.de/fileadmin/_migrated/content_uploads/Nonlinear_Modeling_of_Heat_Transfer_04.pdf
Y. Shen, “Accelerated Power Test Analysis Based on Loudspeaker Life Distribution,” presented at the 124th Convention of Audio Eng. Soc., May 2008, Preprint 7345.
W. Klippel, “Nonlinear Modeling of the Heat Transfer in Loudspeakers,” J. of Audio Eng. Soc. 52, Volume 1, 2004 January.
C. Zuccatti, “Thermal Parameters and Power Ratings of Loudspeakers,” J. of Audio Eng. Soc., Volume 38, No. 1, 2, 1990 January/February.
K. M. Pedersen, “Thermal Overload Protection of High Frequency Loudspeakers,” Report of Final Year Dissertation at Salford University.
Henricksen, “Heat Transfer Mechanisms in Loudspeakers: Analysis, Measurement and Design,” J. of Audio Eng. Soc., Volume 35, No. 10, 1987 October.
Все верно. Отверстие в керне ухудшает охлаждение катушки. Делают его с одной целью, декомпрессии под колпаком для выравнивания АЧХ, большего хода мембраны и снижения резонансной частоты головки. То же касаемо отверстий возле центрирующей шайбы на диффузоре под колпаком. На некоторых головках они заклеены с завода в виде плотной сетки. Пробовал продуть такую, что то не очень получилось. Думаю с заклееными ,планировалось ставить в ЗЯ. С открытыми в ФИ. Хотя были Орбита 016 под пломбами с заклееными отверстиями.
«То же касаемо отверстий возле центрирующей шайбы на диффузоре под колпаком. На некоторых головках они заклеены с завода в виде плотной сетки. Пробовал продуть такую, что-то не очень получилось…»
Всё верно, отверстия (на басовиках типа 75ГДН-1) заклеены довольно плотной тканью, которая плохо продувается.
При попытке продуть принудительно эту ткань – появляются характерные призвуки (вероятно, от прохождения воздушного потока через эту ткань).
Поэтому сама эта ткань на отверстиях в диффузоре является источником неприятных призвуков.
И так получается, что лучше эту ткань отклеить и выкинуть.