Звуковая катушка громкоговорителя

[LDS]

Наматывается одножильным проводом в изоляции (лаке) на цилиндрический каркас, который помещается в магнитный зазор. Каркас катушек может быть медным, алюминиевым, бумажным, из полиимида или каптона.


Как рассчитывается звуковая катушка под нужную мощность?

 

[Дмитрий Рутковский]

С мощностью это всё никак не связано. Когда начнёте делать качественные динамики - забудете про мощность, потому что она будет достаточной.
Например. Если хлипкий диффузор дребезжит и искажает, ему находят замену и такая замена начинает искажать только на заметно большей мощности. Если обнаруживаются потери в каркасе катушки из-за его недостаточной прочности, его меняют на более прочный и он выдерживает большие нагрузки. Когда надоедает термокомпрессия, стоит задуматься о лучшем теплоотводе, после чего тот же уровень термокомпрессии возникает при большей подводимой мощности.

мне бы простыми словами на простой вопрос.

Например: намотали на 2 стороны для лучшего распределения нагрузки (в 2 раза увеличения площади контакта провода с каркасом) и получили бесплатно почти в 2 раза большую площадь отдачи тепла катушкой. Ответ: мощность раза в полтора.

Длинна провода в зазоре L для 8 Ом:
у пищалки 2 м
у маленького 3" СЧ - 4 м
у ширика 8 м
у мидбаса 16 м
у басовика 32 м

 

[LDS]

Есть вот такой динамик: https://ldsound.club/index.php?threads/tonsil-gdm-18-80-made-in-poland.1222/
В нем звуковая катушка намотана в 2 слоя на бумажном каркасе.

Внутренний диаметр катушки - 36 мм, внешний - 36,5 мм, высота намотки - 7,7 мм.
Толщина каркаса с намоткой 0,5-0,6 мм.
Ширина магнитного зазора - 1,2 мм.
Сопротивление на постоянном токе - 7,4 Ом.

Два вопроса - что даст такое изменение:
1. Если намотать вместо 2 слоев 4 слоя и меньшей высоты?
2. Каркас катушки сменить на алюминиевый.

 

[Комелев Константин]

1. Если намотать вместо 2 слоев 4 слоя и меньшей высоты?
2. Каркас катушки сменить на алюминиевый.

Вы не указали диаметр родного провода и кол-во витков. Можно было бы прикинуть.

 

[Meshin]

1. Если намотать вместо 2 слоев 4 слоя и меньшей высоты?
2. Каркас катушки сменить на алюминиевый.

1. Эти четыре слоя ещё нужно впихнуть в зазор. При сохранении всего ранее применённого.
2. Повышенная теплоотдача. Некоторое демпфирование. Парамагнетик.

 

[Святослав_]

Наматывается одножильным проводом в изоляции (лаке) на цилиндрический каркас, который помещается в магнитный зазор. Каркас катушек может быть медным, алюминиевым, бумажным, из полиимида или каптона

В общем-то каптон и есть полиимид. Как и кевлар. Фольгу можно выбрать любую, - бериллиевую бронзу, нержавейку, титан. Некоторые каркасом принципиально выбирают материал бумажных денюх высокого достоинства.

Как рассчитывается звуковая катушка под нужную мощность?

В общем и целом - чем больше площадь обмотки и термостойкость ЗК, тем больше мощность. Ещё мощность сильно зависит от величины люфта между обмоткой и железом МС, и от смещения-прокачки воздуха через эти люфты. Когда прокачки нет, мощность уменьшается.
Самая большая мощность нужна в НЧ головке (примерно 70-80% доли всей мощности многополосной АС).

С другой стороны можно всобачить 4" ЗК с высокой намоткой и в 5" НЧ головку. Технически ноу проблем. Но там механика подвижки развалится задолго до сжигания обмотки ЗК. Как бы всё должно быть красиво и пропорционально.

 

[LDS]

Два вопроса - что даст такое изменение:

Вы не указали диаметр родного провода и кол-во витков. Можно было бы прикинуть.

На участке в 6 мм 31 виток - диаметр жилы = 0,19 мм

1. Эти четыре слоя ещё нужно впихнуть в зазор. При сохранении всего ранее применённого.
2. Повышенная теплоотдача. Некоторое демпфирование. Парамагнетик.

Да, места та не много.
Мощность не собираюсь снимать большую. Это СЧ был, хотелось попробовать сделать ШП. Но керн и фланец не имеют КЗ витка, возможно каркас из алюминия повлияет положительно.

 

[Сергей ДВ]

1. Эти четыре слоя ещё нужно впихнуть в зазор. При сохранении всего ранее применённого.
2. Повышенная теплоотдача. Некоторое демпфирование. Парамагнетик.

3. Демпфирование - токи фуко. (работает как жидкость в зазоре)

 

[Комелев Константин]

Да, места та не много.

Если мотать 0,14/0,155 в четыре слоя, 60витков (18+16+14+12) =7метров, все в зазоре, фольга 0,05мм. с воздушными зазорами по 0,25. Всё помещается. Высота намотки =1,3мм. Линейный ход =3,7мм. вес провода 1г.
У Вашей 51виток в зазоре, L=5,8метра

 

[Дмитрий Рутковский]

Это если мотать на одну сторону. Если на две, да ещё на медь толщиной 0.05, то витки будут такие: 18+16+18+16, всего 68, что на 13% больше, чем в одностороннем варианте.

Внесу ещё одну сложность в расчёты.
Глупо надеяться что провод по всей длине идеальной формы. Он не только немного меняет свою геометрию, так ещё и кривой. Поэтому если рассчитывается длина катушки например проводом 0.2 по лаку и планируется например 50 витков, то общая длина выйдет не 10 мм, как часто думают дилетанты, а заметно больше.
Каждый желающий может для себя лично вычислить этот % в зависимости от собственных способностей намотчика. Если таковых не имеется - берите от 5-ти до 10-ти %. Чем меньше опыта - тем больше процент.

В расчётах всегда ключевым словом является "заметно". Если не заметно, то и учитывать неплотности не нужно. Проще, как тут уже неоднократно советовали, купить готовые динамики.

 

[Святослав_]

Мощность не собираюсь снимать большую. Это СЧ был, хотелось попробовать сделать ШП. Но керн и фланец не имеют КЗ витка, возможно каркас из алюминия повлияет положительно.

Каркас из металла только ухудшит задачу получения ШП динамика. Лучше бумага.
Придётся подыскать и ВЧ рупорок.
2 слоя намотки меньшей высоты.

 

[Комелев Константин]

берите от 5-ти до 10-ти %

с учётом +10% толщина 4слоёв 0,68мм.+каркас 0,05мм. +возд. зазор 2х0,25мм =1,23мм. это на 0,03мм больше зазора.
Соотв. высота намоки =1,5мм. линейный ход 3,5мм.

 

[Дмитрий Рутковский]

Когда воздушный зазор больше зазора всего на 0.03 - этим можно пренебречь.
Нормальная толщина катушки ШП 0.72-0.75 в зависимости от косячности намотки (намотчика) и от толщины провода, а она если гульнёт в большую сторону на 0.005, то это сразу плюс 0.02 к толщине.

 

[LDS]

Высота намотки =1,3мм.

Это если мотать на одну сторону. Если на две, да ещё на медь толщиной 0.05, то витки будут такие: 18+16+18+16, всего 68, что на 13% больше, чем в одностороннем варианте.

Спасибо, у меня сформировалось 2 вопроса:
1. Чем короткая катушка, но с большим количеством витков в зазоре лучше длинной, но и с меньшим количеством? На какой параметр влияет и в какую сторону?
2. Родная жила чуть толще по диаметру, это как то на мощность влияет?

 

[Комелев Константин]

Если на две, да ещё на медь толщиной 0.05, то витки будут такие: 18+16+18+16, всего 68

не представляю как так мотать. По порядку:
первый слой (ближе к керну) 16 - мотается на болванку
второй слой 18 мотается на первый
потом каркас, приклеивается ко второму
провод со второго слоя заводится в тепловой зазор
третий слой 18, на каркас
четвёртыйй слой 16.
Вопрос: как на 16 намотать 18?

 

[Сергей ДВ]

Вопрос: как на 16 намотать 18?

Элементарно. Мотаете первый слой, затем на оправку одевается тонкая втулка, которая подпирает первый слой и имеет одинаковую толщину с первым слоем. Потом мотаете второй слой с любым количеством витков, лишь бы сохранилась возможность после спекания выдернуть втулку из-под второго слоя.
Либо делаете ступенчатую разборную оправку, чтобы первый слой уложился в углубление полностью.
Так что это не очень хитрая задачка.

 

[Дмитрий Рутковский]

Чем короткая катушка, но с большим количеством витков в зазоре лучше длинной, но и с меньшим количеством?

Тем что у неё больше витков в зазоре. Как всегда в вопросе содержится ответ, в данном случае полностью.

Вопрос: как на 16 намотать 18?

Никак. Но можно намотать 16 на 18.

 

[Комелев Константин]

на оправку одевается тонкая втулка, которая подпирает первый слой

а это потом не приклеется друг к другу?

Никак. Но можно намотать 16 на 18.

значит крайние витки первого слоя соприкасаются только с соседними?

 

[Святослав_]

а это потом не приклеется друг к другу?

Приклеится, намертво.

значит крайние витки первого слоя соприкасаются только с соседними?

Естественно. Так обычно и мотают. Притом нередко не без хитростей.
Или здорово недоматывают второй слой вверху обмотки, или недоматывают с двух сторон.
Иногда второй слой разрежают посередине.

 

[Дмитрий Рутковский]

значит крайние витки первого слоя соприкасаются только с соседними?

При бескаркасной намотке вообще все витки соприкасаются только с соседними, кроме самых верхних. И ничего, всех устраивает.

 

[Святослав_]

При бескаркасной намотке верх катушки доматывают до края.
Но такая намотка годится лишь для микромощных динамиков.
Даже для ВЧ головок с минимальным смещением каркас необходим - слишком уж сильно падает прочность ЗК. А там ещё ведь кроме вибрации и нагрев нешутейный.

 

[Сергей ДВ]

а это потом не приклеется друг к другу?

Тонкий слой воска, силикона. Как-то же льют в формы, и не приклеивается.

 

[LDS]

Нарисовал новую катушку и старую, это пр условии, что все намотается идеально.

Но старая намотана не очень хорошо (к примеру, брал на 35ГДН - намотка качественне была).

Рамки в которых находятся катушки - ширина зазора. Так же фольга медная если не ошибаюсь мотается с бумагой или нет?

 

[Святослав_]

Спасибо, у меня сформировалось 2 вопроса:
1. Чем короткая катушка, но с большим количеством витков в зазоре лучше длинной, но и с меньшим количеством? На какой параметр влияет и в какую сторону?

Если высота намотки в обоих случаях одинакова, и количество (сечение) меди на миллиметр высоты зазора одно и то же, то меняется только номинальное сопротивление динамика.

2. Родная жила чуть толще по диаметру, это как то на мощность влияет?

Без разницы. Влияет термостойкость изоляции провода, клея и каркаса.
Ширина люфтов ещё влияет. Чем они меньше, тем лучше отвод тепла.

Нарисовал новую катушку и старую, это пр условии, что все намотается идеально.
Посмотреть вложение 30375

Интересно было бы взглянуть на "живую" реализацию намотки по левому рисунку.

Но старая намотана не очень хорошо (к примеру, брал на 35ГДН - намотка качественне была).
Посмотреть вложение 30374

Медяка каркаса протянута слишком далеко от намотки. Будет слишком утяжелённый каркас для ШП.

Рамки в которых находятся катушки - ширина зазора. Так же фольга медная если не ошибаюсь мотается с бумагой или нет?

В 30ГД-2 и клонах намотано на медь 50 мкм с подслоем тонкой конденсаторной бумаги. В случае обработки фольги и современных двухслойных проводов с прочной лаковой изоляцией этого не требуется. Это ухудшает свойства ЗК.

 

[NiCobalt]

Нарисовал новую катушку и старую, это пр условии, что все намотается идеально.

Картинки с др. измерения .
Катушка так не намотается . 0.58 будет минимум 0.7

 

[борис]

В 30ГД-2 и клонах намотано на медь 50 мкм с подслоем тонкой конденсаторной бумаги

Наверное, папиросная.

Влияет термостойкость изоляции провода, клея и каркаса.

Т.е. плотность тока в катушке не влияет на мощность?
Встречались катушки с двухсторонней намоткой на медным каркасом в виде отдельных полосок в месте намотки.
Так же встречается четырехслойная катушка - две параллельно (подобие двухслойного плоского на ребро).

 

[LDS]

Картинки с др. измерения .
Катушка так не намотается . 0.58 будет минимум 0.7

Конечно, я их не мотал никогда. Для сравнения нарисовал старую и новую. И скорее всего новая будет толще, но теоретически в зазор должна поместится, особых перекосов нет, 1,2 мм ширина

 

[Святослав_]

Наверное, папиросная.

Что-то вроде неё. Как и у катушек 4А-32, 2А-9 с алюминиевым каркасом.

Т.е. плотность тока в катушке не влияет на мощность?

Влияет, естественно. Нормируется до 120 А /мм2 и даже больше. Предельную плотность тока можно условно считать константой. Выше планки тока предохранителя (плавкой вставки) прыгнуть трудновато будет.
Динамикам с тонким проводом и повышенным Re просто будет требоваться большее напряжение. Для той же мощности. И наоборот.
Плотность тока можете сравнить с таковой для трансформатров.

 

[Дмитрий Рутковский]

Выше планки тока предохранителя (плавкой вставки) прыгнуть трудновато будет.

У мореля запросто получается делать киловаттные пищалки. Народ верит. Утверждают что не сгорают как предохранители. Интересно бы взглянуть на морелевские предохранители.

 

[борис]

По катушке для ВЧ больших разногласий нет.
По СЧ - тоже (короткая или длинная двухслойная).
А по НЧ? Какой оптимальный зазор и кол-во слоев даже без учета стандартного сопротивления катушки?