для чего магнит в динамике
Тема: В чем сущность размера магнита и работа динамика
Опции темы
Я акустики не так силен как некоторые форумцы на этом сайте. Хоть я и закончил Одесскую Национальную Академию Связи, закончил факультет который далеко от изучения акустики, но просто я аматор своего дела, а на выпуске этих аматоров и пару палец много будет чтобы пречислить. Короче одним словом сейчас нету инженеров, которые были раньше.
Теперь к делу, меня интересует вопрос на что влияет размер магнита в динамике. Неужели теряется постояное поле магнита при падачи на катушку довольно большой мощности. И вообще как идет взаимосвязь магниного поля создаваемым самим магнитом и электромагнитным полем создающем в катушке, если известно что эти поля расположены перпендикулярно.
На индукцию в зазоре при определённой величине этого зазора.
На индукцию влияет «сила» магнита (характеристики намагниченности), степень насыщения железа и геометрия (толщина и ширина) зазора. ИМХО размер магнита определяет величину свободного места унутре для неонки, тфу, пардон, катушки!
ты хочеш сказать зазор между керном и самим магнитом
[ADDED=Отшельник]1135025213[/ADDED]
я вот видел динамик в акусткики B and W в которых стоят пищалки бирилион, так вот магнит в СЧ динамике выполнен из 5 липестков. Тут еще и от формы много зависит
[ADDED=Berkut]1135067667[/ADDED]
И вот сама магнитная цепь
Ну незнаю разработчики завода Акустика утверждают, что в 10ГДШ-1 индукция в зазоре 0.85 Тл.
(Berkut)
Я как вижу из твоего рисунка, то индукция принимает максимальное значение но только в верхнем и нижнем фланце. Fenyx пытался обьяснить, но я все равно не понял как поля между собой взаимосвязаны.
Разумеется понятно, что чем больше размер магнита, тем больше можно сделать магнитную индукцию в зазоре.
Но, по-моему, этот вопрос можно рассмотреть несколько в другом ракурсе.
Представьте себе, что есть две магнитные системы с похожими по свойствам магнитами и с одинаковой индукцией в зазоре, но массы самих магнитов разные.
Я думаю так. В обоих системах магнитная индукция будет одинаковая (т.к. диаметры магнитов одинаковые). Но вот стабильность магнитного поля в зазоре в варианте с тремя кольцами будет больше, чем в варианте с двумя кольцами.
К сожалению, не специалист по магнитам, но это просто предчувствие.
Поэтому думаю, что Fenyx прав, когда говорит:
>
Короткокатушечные опыты ч.2. Мидбасовая.
Всем привет! Данная запись, не несет какой либо практической пользы, хотя, для общего кругозора, возможно, окажется полезной и познавательной.
Еще, сразу хотел упредить обвинителей, которые, без труда узнают по фото и видео, мастерскую, где проводились всю работы и сочтут запись…хотя пофиг. Пусть сочетают меня и запись, как им угодно. 😀 Бороться с ними я устал, да и речь совсем не об этом.
В общем, многие наверняка помнят, мои эксперименты с короткими катушками, на примере донора вархед. Ссылку на свой боротовик делать не буду. Это запрещено правилами сооба. Тем более, ссылки есть в содержании БЖ моей 12хи, там все расписано что к чему подробно, но для понимания сути, повторюсь и здесь.
Суть идеи заключалась в следующем: Сейчас 99% (если не 100) сабвуферов и мидбасовых динамиков, строятся по технологии «длинная катушка» (у ней есть и умное название, но для простоты обзовем ее так). В динамике, работающем по такой технологии, высота магнитного зазора значительно меньше высоты обмотки катушки. Соответственно, в каждый момент времени, находится в зазоре и совершает работу только часть обмотки. Остальная часть просто греет воздух. Плюсы данной конструкции очевидны.
Во-первых, динамики можно делать очень мощными. Большая площадь намотки, позволяет ей эффективно охлаждаться.
Во-вторых, в этой технологии предел хода мотора динамика определяется только высотой намотки.(разумеется общий ход ограничат подвесы, но в моторе именно начало вылета катушки из зазора обозначит предел хода.)
В-третьих, невысокий магнитный зазор, позволяет сконцентрировать достаточно мощное магнитное поле, используя относительно недорогие и не особо мощные магниты, что напрямую влияет на стоимость динамика.
Разумеется, все эти плюшки достаются не даром. Я всегда говорил: динамики, это такое устройство, в котором все взаимосвязанно. Нельзя улучшить один параметр, не потеряв в ряде других. Именно по этому, всегда призывал не сравнивать динамики по каким то 2м-3м параметрам, игнорируя остальные. Сравнить можно только комплекс параметров, и то только относительно своих конкретных требований. Плохих динамиков не бывает, бывает рукозадый подбор. 😀 Эммм. чот отвлекся. Вернемся к нашим катушкам…
За эти плюшки, длиннокатушечные динамики платят, относительно невысокой эффективностью (ибо не с чего им быть эффективными, когда 2/3 катушки работают всегда как паяльник). Соответственно, чтоб компенсировать низкую эффективность, приходится увеличивать мощность, что влечет увеличение сечения обмотки и как следствие длины обмотки(чтоб сохранить импеданс в заданных пределах) ну и увеличение высоты катушки, что влечет снижение эффективности и так по кругу. 😀 На практике, там еще несколько пичалек закопано, связанных с увеличением массы подвижки, мощностью мотора, приростом импеданса и т.д. Но это все лирика и голову себе можно не забивать этими дебрями.
По факту, длинная катушка дает динамикам достаточно эффективности, чтоб они радовали как любителей качественного звука, так и громкого.
Тем не менее, есть еще второй тип моторов динамиков с логичным названием «короткая катушка». Если верить той информации, которую я нарыл в интернете, такой тип моторов, применяется во всех купольных пищалкаках (что не удивительно, хода там нет практически), на некоторых СЧ и еще япошки в 80х делали такие басовички в некоторых моделях акустических систем.
Вот картинка для наглядности сравнения обоих типов моторов.
Плюсы и минусы данной конструкции, логично зеркалят плюсы и минусы «длинных» катушек. Поскольку вся катушка, целиком, в каждый момент времени находится в зазоре, эффективность динамика стремится к максимальной, для диффузорной конструкции громкоговорителей. Но, вместе с тем, зазор приходится делать такой высоты, чтобы не только сама катушка уместилась в нем, но и весь запас хода динамика. В итоге, чтобы достичь силы магнитного поля, хотя бы сопоставимого с полем зазора длинной катушки, придется кардинальным образом увеличить мощность магнита. Не говоря уже о том, чтобы сделать его мощнее. Логичным выходом кажется уменьшение высоты намотки, но это тянет за собой снижение мощности как из за уменьшения длины и сечения провода, так и из-за плохого теплообмена. Ну и третий минус вытекает из первых двух. Ход такого динамика будет ограничен высотой зазора и сделать мы насос с такой технологией не сможем. По крайней мере не сможем уложившись в адекватный бюджет и габариты.
Все эти нюансы, делают короткую катушку, абсолютно не применимой в СПЛ и экономически не оправданной в SQ. Но тяга к экспериментам и к чему-то новому, необычному, взяла надо мной верх и год назад у меня появился сабвуфер, работающий с короткой катушкой. Поскольку, я не гнался за громкостью, этот сабвуфер, в теории, должен был с лихвой удовлетворить мои требования и запросы. Целью эксперимента, было просто послушать звук динамика, в котором вся катушка, постоянно и полностью совершает работу. До проектирования и сборки, во время них, да и после, ни я ни мастер понятия не имели, что получится и были готовы, что в итоге проект, вместе с идеей уйдет в утиль. Но по результату, саб превзошел все мои, даже самые смелые надежды и пожелания. Опасения о недостатке мощности и громкости оказались совершенно напрасны. Динамик показал отличную скорость и панч, очень ловко сочетая их с достаточной глубиной баса. Те, кому довелось отслушать 12шку в Ростове на открытии АМТ, смогли сами оценить его работу, сделав самостоятельные выводы о плюсах и минусах данной идеи.
В общем, я был и остаюсь очень доволен сабвуфером. Я сменил 9 или 10 сабов за время увлечения автозвуком и чем больше я менял сабы, тем сильнее приходил в уныние. Те сабы, которые давали серьезный низ и глубину, страдали катастрофической нехваткой скорости и атаки. Играли как бы отдельно от мидов, вне зависимости от настроек. Спасала установка более низкопоющих и тяжелых мидов, но тогда за слитность диапазона, приходилось расплачиваться скоростью уже и мида. Те же сабы, что отлично панчевали и лезли вверх, логично теряли сочность и «валилово» в самом низу. Для эску это совсем не критично, но лично для меня было проблемой. Возможно, выше бюджетом я нашел бы то, что надо, но прыгнуть выше головы крайне сложно, да и не было такой особой надобности.
Короткокатушечный вархед, полностью решил мою проблему. Поставил к нему легенькие 16е неодимовые миды АСАлаб с массой подвиги порядка 11 грамм и ездил кайфовал. Хотя останавливаться на достигнутом не очень то и хотелось.
Спустя пол года нашел пару доноров. Миды, точно такие же неодимы как мои, но уже не работоспособные. Отложил их в запас, решив заняться ими в зиму.
Ну и собственно далее то, что получилось из этого))).
В конце осени, договорился с мастером об отправке ему доноров. Цель была точно такая же, как в истории с сабвуфером. Сделать динамики работающими на коротких катушках. Разница была в том, что дверные динамики, ограничены по посадочной глубине конструкцией двери, либо, что еще хуже, стеклом в нижнем положении. Очень многие за стекло вспоминают, когда оно упрется в готовый мид, установленный в готовый подиум.))) Чтобы избежать этого, сделал замер допустимой глубины динамика с запасом. Также был еще ряд нюансов с агрессивной средой любой двери и ограничением по диаметру мотора. Подиумные кольца мидов, достаточно высоки и магнит большого диаметра просто перекрыл бы свободный доступ звуку, в пространство двери, что очень пагубно влияет на звук динамиков. Это я уже проверял в свое время 😀
Таким образом, у нас было достаточно времени, чтобы обговорить все нюансы, учесть все проблемные моменты. Определиться с требованиями и пожеланиями, а также сопоставить их с техническими возможностями мастера в плане реализации МС и, разумеется, с моим бюджетом. ))))
Стоковые миды представляют из себя следующую конструкцию:
Неодимовый мотор с небольшими магнитами по кругу, достаточно скромными (даже для данной конструкции) магниторпроводами.
Вполне обычной катушкой.
Магнитная экранировка акустических систем
В конструкции акустических систем используются достаточно мощные магниты, и магнитное поле, ими создаваемое, отклоняет потоки электронов в кинескопе телевизора от правильного пути. Свое влияние оказывает и поле, создаваемое катушкой динамика, но оно значительно меньше.
Основное магнитное поле создается в зазоре магнитопровода динамика, но часть его остается рассеянным в окружающем пространстве. Поле в зазоре магнитопровода необходимо для нормальной работы динамика, а внешнее рассеянное является побочным эффектом конструкции. Возможны три пути его устранения. Собственно экранировка, компенсация и комбинация этих двух способов.
Экранировка
Внутри на стенки стакана наклеивается слой вспененного полиуретана, толщина которого подбирается таким образом, чтобы вся конструкция плотно оделась на магнитную систему динамика. Остается только промазать клеем магнитную систему динамика и надеть «стакан». Торцевая часть стакана должна быть приклеена к динамику или отстоять от него на 2 мм для избежания возможного дребезга. Возможно использование не стакана, а цилиндра, например отрезка стальной трубы подходящего диаметра и толщины стенок.
Компенсация
Для компенсации магнитного поля можно воспользоваться. магнитом. В лучшем случае это будет магнит из другого, точно такого же динамика. Можно воспользоваться магнитом близким по геометрическим размерам, желательно близкой магнитной индукции.
Нерабочие динамики достаточно просто недорого приобрести на радиорынках. Вырезаем диффузор и центрирующую шайбу такого динамика из диффузородержателя и вынимаем его вместе с звуковой катушкой. Отделяем диффузородержатель от магнитопровода. Для этого достаточно открутить 3-4 винта, которые ранее были скрыты под диффузором. Иногда встречается крепление на заклепках, тогда их необходимо высверлить. Срубать их не рекомендуется, так как от ударов магнит может изменить свои магнитные свойства. Магнитопровод можно не разбирать, а использовать магнит в сборе с ним. Подготовленный таким образом магнитопровод прикрепляется соосно к тыльной части магнитной системы экранируемого динамика. Крепеж осуществляется при помощи клея, через тонкую прокладку из полиуретана.
Компенсация магнитом без магнитопровода проводится точно так же. Примерно оценить индукцию магнита можно сравнивая ее с индукцией магнита в динамике. Например, измерив усилие отрыва эталонного образца (кусочек железа) пружинными весами. Не забудьте проверить полярность магнитов. При прикладывании в место крепления экранируемый динамик и магнит должны отталкиваться, а не притягиваться. При наличии отверстия для снятия воздушного давления по оси динамика, не забудьте сделать такое же отверстие и в прокладке.
Комбинация
После проведения компенсации полученную систему можно дополнительно экранировать. Так как остаточное внешнее магнитное поле невелико, для экрана можно использовать кусок жести, свернутый в цилиндр, или подходящую по размерам жестяную консервную банку (алюминиевые банки, которые не притягиваются магнитом, для этой цели непригодны).
Побочные эффекты
Тема: Магнитные системы динамиков
Опции темы
Какие м/с системы предпочтительнее для всех типов динамиков,более старые на кобальте или более новые на феррите,учитывая все тонкости и нюансы при изготовлении?.Или например используя неодимовые магниты,что лучше будет и правильнее?Хотелось бы услышать нюансы и тонкости этого вопроса.На что следует обращать внимание,знать,уметь,иметь оборудование и так далее.
Наверное, если вышесказанное правда, то возможно и есть смысл поэкспериментировать с отжигом керна, если есть для этого средства.
Это разные разве?
Уникальные технологии фокал. Ха-ха. Так скоро какой-нибудь мерседес колесо запатентует.
И аж 1.75 Тл. И ничего что уже давно существуют ловтеры, с индукцией больше 2.
А вообще согласен, электромагниты лучше всего. Вот только проблем с ними больше, питание им подводить надо дополнительное.
Это не я писал, а «писатели» с сайта по ссылке в #4. Ферритовые бывают бариевые и стронциевые http://ferrite.ru/products/magnets/hardferrite/
Не раз слышал жалобы прокатчиков оборудования на то что динамики в сабах с неодимовыми магнитами довольно легко перегреть до потери магнитных свойств, ферритовые более устойчивы к перегреву и они сами по размеру больше, медленнее прогреваются.
Про динамики с электромагнитом почему-то сплошные гадости люди пишут (и где они их берут?). Мне такие никогда не попадались.
Это конечно круто
Да действительно,учили на материаловедении
я ссылку давал на ветку, там на второй странице небольшое уточнение по этому поводу.
имелось ввиду разогреть сталь до красного каления и медленно несколько часов снижать температуру
В детстве делал магниты из закаленной углеродистой стали, а сталь с малым содержанием углерода не закалится и имеет малое остаточное намагничивание.
Иногда токаря просят размагнитить пруты, т.к. точить плохо из-за налипающей стружки, а термообработку (отжих, отпуск) делать нельзя.
Так это и есть отжиг.
я понимаю, но каким образом отжиг удалит из кристаллической решетки углерод, мне не понятно.
но видимо, при отжиге (отпуске) должна как-то изменяться магнитная проводимость, возможно и есть суть, которую стоит уточнить у термистов.
Это нужно узнавать у тех, кто занимается электротехническими сталями, а обычные термисты из машиностроения или черной металлургии этого не знают, потому, что всякие там магнетизмы и прочие измы им, как зайцу стоп сигнал нужны.
намотано лентой
вот как оно все:
Неодимовые громкоговорители – «что это такое и с чем это едят». Взгляд со стороны практика
Вячеслав Новиков,
Дмитрий Меншутин,
DR. Sound, LT
http://drsound.ru/
Что такое неодимовые громкоговорители и с чем они ассоциируются?
Думаю, каждый, кто имел дело с неодимовыми громкоговорителями, знает, что они гарантируют малый вес динамиков при том же кпд, а в сочетании с пластиковым корпусом колонок, импульсным блоком питания и усилителем D-класса мы получаем «мечту тамады». Которую очень легко транспортировать и даже можно (до определенной степени, конечно) кантовать.
Однако мало кто себе представляет, какие возникают подводные камни» при их использовании.
Начнем с исторической справки. В Периодической системе элементов Менделеева элементы под NN 59 (празеодим) и 60 (неодим) появились после разделения дидима в 1885 году, который считался раньше единым элементом. За данное достижение мы должны быть благодарны австрийскому химику Карлу Ауэру фон Вельсбаху. Выделить чистый неодим удалось лишь в 1925 году.
Цены на неодим даже сейчас, в кризис, отнюдь не бюджетны — котировка килограмма на LME составляет порядка 160 долларов (а в конце прошлого года цены колебались вокруг 280 долларов), и этому есть две причины. Первая – это то, что выделение чистого неодима среди химически подобных ему так называемых редкоземельных элементов очень сложно. Вторая – это то, что неодим является незаменимой легирующей добавкой для титана – всего 1,5% неодима увеличивают прочность последнего в полтора раза. Понятно, что на цену такой полезной добавки особо не смотрят. Нас же интересуют все-таки магниты.
Эталон компактности неодима
Первоначально неодим применялся в составе NdCox/NdYCox магнитов как замена еще более дорогого самария в магнитах системы R-Cox.
Но в 80-е годы XX века были сначала теоретически предсказаны, а затем получены постоянные магниты системы Nd-Fe-B с рекордными характеристиками магнитных свойств: остаточной магнитной индукцией («сила магнита») и коэрцитивной силой (сопротивляемость размагничиванию). Произведение остаточной индукции на коэрцитивную силу дает так называемую магнитную энергию, у лучших серийных образцов достигающую 50 миллионов гаусс*эрстед, или примерно 80% от теоретического предела. На практике это означает, что два магнита размером всего в несколько сантиметров не сможет разъединить руками даже Шварценеггер (из-за чего, кстати, при обращении с ними нужно соблюдать специальные меры предосторожности). А свою «магнитную силу» в нормальных условиях они теряют лишь на 1 % за 100 лет.
В то же время неодимовые магниты нельзя считать идеальными – кроме достоинств у них есть и недостатки.
Сейчас с использованием неодима производится в основном два типа магнитов: «истинный» NdFeB — неодим-железо-бор или, если требования к магнитной энергии на единицу объема не так высоки, чистый неодим заменяют смесью неодима с другими редкоземельными металлами (так называемым мишметаллом). Смысл замены в том, что то же количество неодима в составе мишметалла стоит дешевле.
Физические характеристики спеченного NdFeB (неодим-железо-бор):
Плотность материала – 7,4 (г/см3);
Температура Кюри – 310-340 (град. С);
Твердость по Виккерсу – 600 (Hv);
Электрическое сопротивление – 130-150 (Ом/см);
Остаточная индукция – 8000…13500 гаусс (0.8…1.35 Тл);
Коэрцитивная сила – 4000…12000 эрстед.
Эти магнитные свойства намного (в разы) выше, чем у ферритовых магнитов.
Но за безусловные достоинства приходится платить. И отнюдь не только деньгами.
Ферритовые магниты, состоящие из спеченных оксидов (то есть керамики), хотя и хрупки, но абсолютно не боятся коррозии и низких температур. Неодимовые же наоборот – без защитного покрытия легко окисляются, а во влажном воздухе даже превращаются в труху.
Дабы неодимовый магнит не терял товарного вида, его всегда гальванически покрывают тонким слоем защитного металла (никеля). Толщина этого покрытия далеко не всегда превышает несколько микрон, как следствие, это покрытие может быть повреждено прямо на заводе в процессе сборки динамика или при установке его в акустическую систему. Проблема в том, что от любого отверстия в покрытии начинается коррозия магнита, продукты этой коррозии, большие по объему, чем исходный материал, приводят к отслаиванию покрытия вокруг первоначального отверстия, и процесс развивается по нарастающей. В конечном итоге с полки магазина мы получаем уже поржавевший магнит, и даже не имеем возможности это заметить. Другое дело, когда динамики поставляются как запасные части — упакованы они гораздо бережнее (в картон и пенопласт, полиэтилен или бумагу), да и вообще, когда товаром является не целое устройство, а лишь его запчасть, отделы технического контроля гораздо жестче выбраковывают «некондицию».
Пример с радиатором
В идеальном варианте магнит защищает от внешней среды не только покрытие, но и радиатор. Тут-то мы и переходим к следующей проблеме.
По «нежности» неодимовые магниты в чем-то похожи на яйца.
Допустимый температурный режим у неодимовых магнитов довольно узок. Во-первых, они плохо переносят и жару, и холод, а во вторых – температурный коэффициент расширения у них довольно сильно отличается от окружающих их материалов магнитопровода. Одна знакомая тамада зимой забросила свои новые итальянские колонки в гараж из металлического каркаса, а через какое-то время повезла их на мероприятие. Каково же было ее удивление, когда, проработав «с холода» 20 минут, они замолчали.
В данном казусе, конечно же, виновато игнорирование свойств аппаратуры, ибо в руководстве пользователя черным по белому описан температурный режим хранения и эксплуатации.
Произошла простая вещь – съехала катушка и вдобавок магнит потерял почти всю свою магнитную индукцию.
Историй про перегрев, к сожалению, у нас нет, но найдется несколько замечаний.
В любом неодимовом громкоговорителе, особенно в высокочастотных «пищалках» есть небольшие «вентиляционные» отверстия в магнитной системе. Сделаны они отнюдь не для повышения качества звучания, а имеют вполне прикладное применение – воздух должен гулять вокруг катушки, не давая ей перегреваться и перегревать магнит, становящийся от перегрева весьма и весьма хрупким (и могущим потерять магнитную энергию). Во-первых, защитное покрытие не выдержит перегрева и уже через несколько дней мы увидим окись вокруг катушки, а во-вторых, при определенной температуре магнит потеряет минимум половину индукции.
Также следует обратить внимание на хранение – при неправильном хранении, например, в пыльном гараже, те самые отверстия, предназначенные для вентиляции, забиваются пылью со всеми вытекающими из этого последствиями. И это не было бы особой проблемой при отсутствии на площадках дым-машин. Основой рабочих веществ для них чаще всего является глицерин, накрепко проклеивающий «пылевой теплоизолятор» и заполняющий мельчайшие полости и щели устройств.
Особого внимания заслуживает и вопрос использования отечественным производителем неодимовых головок, но об этом, а также о «самопале» и «самопиле» мы поговорим в следующий раз.