ВходПеремотка катушек громкоговорителей. Ремонт динамиков
Как намотать катушку динамика?
Намотка катушек динамиков производится виток к витку до получения заданной длины катушки. Количество витков при этом, как правило, не считают.
- Катушка.
- Гильза.
- Прокладка.
- Шаблон.
При намотке следует поддерживать постоянное натяжение провода и тщательно укладывать витки. Особенно тщательно укладываются витки второго слоя, когда каждый виток должен быть строго уложен между витками первого слоя.
Чтобы было удобно осуществлять такую точную работу, позаботьтесь об упоре для руки.
Катушку с обмоточным проводом можно закрепить любым удобным для Вас способом и установить на полу.
Подробнее о самом простом станке для намотки динамиков можно прочесть .
Другой полезный инструмент, который понадобится для намотки катушек, это вот такая прищепка с грузиком.
Необходимую вязкость клея можно обеспечить добавлением небольшого количества спирта с тщательным перемешиванием.
Разверните плеер на весь экран, чтобы увидеть видео в полном разрешении.
Перед основной намоткой, на гильзу наматывается несколько лишних витков, для того, чтобы надёжно закрепить провод и гильзу на поверхности шаблона. Затем во время очередного лишнего витка на гильзу кисточкой наносится равномерный слой клея.
После этого, быстро мотается первый слой катушки. Затем к проводу цепляется грузик, который позволяет сохранить необходимое натяжение провода и освободить до этого занятую руку. Затем, первый слой катушки покрывается клеем.
Не пытайтесь на этом этапе крепить конец провода, намоткой на какой-нибудь предмет!
Любой лишний перегиб провода может увеличить габариты катушки, уменьшив тем самым внешний воздушный зазор.
Если всё-таки не удалось избежать перегибов провода, то несколько раз протяните проблемное место через ноготь большого пальца.
Через пятнадцать-двадцать минут, когда клей подсохнет, можно приступать к намотке второго слоя.
Сначала мотается один два витка второго слоя, а затем первый слой катушки покрывается клеем. Это делается для того, чтобы свежий клей не растворил клей, нанесённый ранее, и первый виток второго слоя не провалился в образовавшуюся щель между крайними витками первого слоя.
После намотки второго слоя провода, катушка подсушивается в течение 10-15 минут, а затем снова покрывается клеем.
Когда клей хорошо подсохнет, можно, либо снять с оправки катушку вместе с гильзой, если она уже вклеена в диффузор, либо вклеить её в диффузор прямо на шаблоне.
Однако в некоторых случаях гильзу вклеивают в диффузор уже во время сборки динамика.
Чтобы снять гильзу с шаблона, то место прокладки, где была нанесена фиксирующая капля клея, отрезается, и гильза снимается с оправки вместе с катушкой и прокладкой.
Если прокладка не скользит по оправке, значит, натяжение провода при намотке было слишком велико. Нужно отметить, что чрезмерное натяжение провода может уменьшить зазор между гильзой и керном и сделать сборку динамика невозможной. Это обусловлено тем, что медный провод может растягиваться и сжиматься, как и любой другой металл.
Так как в гильзе имеется щель, то во время намотки катушки в неё проникает клей и гильза приклеивается к прокладке.
Для того чтобы отделить прокладку от гильзы достаточно при помощи кисточки слегка смочить ацетоном или спиртом место, где прокладка склеилась с гильзой.
Вот наша катушка и готова. Теперь её следует досушить до конца.
Для окончательного отверждения клея, на катушку подаётся электрический ток. Силу тока подбирают для достижения оптимального режима отверждения.
Температуру в процессе сушки можно измерить электронным термометром.
Если нет подходящего блока питания, то катушку можно подключить к УНЧ и подать на его вход сигнал от Генератора Низкой Частоты (ГНЧ). Ссылка на программный ГНЧ есть в «Дополнительных материалах».
Режим отверждения клеев «БФ-2», «БФ-4».
Выдержать 60 мин. при комнатной температуре.
Затем 15 мин. при 55… 60ºС.
Затем 60 мин. при 85… 90ºС.
Подробное описание диагностики и ремонта динамиков средней и большой мощности. Статья написана для желающих отремонтировать динамики, обладающих навыками намотки и пайки.
Я занимался ремонтом динамиков 15 лет и хочу передать полученные навыки и приёмы работы датагорцам.
Извините за отсутствие подробных фотографий процесса, всё оборудование и работа сейчас остались в прошлом.
Захрипел или перестал звучать динамик и хочешь вернуть его к жизни? Сначала - диагностика.
Снимаем динамик, отсоединяем провода от клемм, предварительно пометив полярность. В дальнейшем придерживаемся этого правила: всё, что разбираем, рисуем или фотографируем - очень поможет.
Проверяем прибором сопротивление обмотки. Тут возможны три варианта.
1) Обрыв.
2) Номинальное сопротивление.
3) Уменьшенное сопротивление.
Теперь вторая проверка. Кладём динамик на магнит и аккуратно двигаем диффузор вверх-вниз. Если слышен шорох или скрип, либо нет движения - динамик придётся разбирать.
Если скрежета нет
, а обмотка в обрыве - нужно проверить проводимость гибких проводов от клемм до пайки обмотки. Они сделаны из ниток, переплетённых с медными жилками, которые со временем ломаются. Их можно заменить без разборки динамика проводом М.Г. Т.Ф. подходящего сечения или лентой-оплёткой для снимания лишнего припоя.
Припаиваем провода так, чтобы они не натягивались при движении диффузора и не задевали его. Место пайки проклеиваем клеем «Момент».
Если динамик нужно разбирать , отсоединяем провода от клемм, кладём динамик на магнит и тампоном, смоченным в ацетоне, размягчаем клей вокруг защитного колпачка и снимаем его, поддевая не острым скальпелем. Этим же способом отклеиваем наружный край диффузора и наружный край центрирующей шайбы. Осторожно вытаскиваем диффузор вертикально вверх без перекоса.
Расклеивать каркас катушки от диффузора и центрирующей шайбы я не советую, чтобы не нарушить центровку динамика.
Для перемотки нужно собрать простое приспособление
, устройство которого понятно из рисунка. Самая сложная его часть – оправка для катушки. Для его изготовления нужно обратиться к токарю. Длина оправки 100-150 мм, материал – любой металл.
Измеряем внутренний диаметр катушки (x). Оправка для катушки должна иметь диаметр х+0,5 мм на одном крае и х-0,5 мм на другом крае.
На бОльшем торце сверлим отверстие 3,2 мм и нарезаем резьбу М4 для крепления ручки.
Сверлим сквозное отверстие 6,5 мм для шпильки. Поверхность оправки нужно отшлифовать.
Теперь можно начинать мотать. Нам понадобится клей на спиртовой основе, например, БФ-2 или БФ-6, бумага из конденсатора МБМ, провод и много терпения.
Клей разводим спиртом. Прокалываем иглой центрирующую шайбу, продеваем провод обмотки и припаиваем к гибкому проводу. Фиксируем провод в месте пайки и в начале обмотки, приклеивая кусочки бумаги.
Если каркас катушки из металла – оклеиваем его слоем бумаги из конденсатора без наложения слоёв. Мотаем провод виток к витку, проклеивая до намотки и поверх. Излишки клея снимаем пальцем. Стараемся мотать не туго, но плотно.
На первый слой клеим бумагу из конденсатора без наложения слоёв и выполняем те же действия в обратном порядке. Когда обмотка готова и припаяна к выводам, нужно соединить их к источнику питания 4-5 Вольт с током 1-2 Ампера для просушки. Обмотка нагреется до 50-60 градусов, при этом клей высохнет и отвердеет, катушка немного расширится. Это поможет легко снять её с оправки.
Проверяем свободный ход катушки в зазоре динамика и начинаем сборку.
Нам нужно выровнять катушку точно по центру. Есть 2 способа это сделать.
1) Поставить в зазор прокладку из фотоплёнки или рентгеновской плёнки.
2) Подать на катушку небольшое постоянное напряжение 2-3 Вольта, чтобы она немного втянулась внутрь.
Наносим слой клея «Момент» на наружный край диффузора и наружный край центрирующей шайбы и опускаем диффузор вертикально вниз без перекоса и без радиального смещения, прижимаем. Можно перевернуть динамик на ровный стол, и, пока клей сохнет, припаять провода к клеммам.
После высыхания клея удаляем прокладку и проверяем свободный ход катушки в зазоре динамика.
Если всё в порядке – приклеиваем на место защитный колпачок и наслаждаемся результатом!
Спасибо за внимание!
В нашем многосерийном макросправочнике — базе знаний, связанных с аппаратурой High End, — мы основательно погрузились в раздел «Акустические системы» и добрались до самых глубин: узлов и деталей громкоговорителя. Потихоньку разбираясь с конструкциями, материалами и технологиями, существенными для высококачественного громкоговорителя, нам пришлось обратить особое внимание на концептуальные задачи, которые стоят перед разработчиками акустических систем высокого класса.
ПОЭТАПНО
На каждом этапе преобразования звукового сигнала система воспроизведения High End ставит задачу обеспечения максимальной линейности. В громкоговорителе сигнал поступает на вход в виде (физическая форма) напряжения от усилителя, а на выходе подвижная система взаимодействует с окружающей средой, порождая распределение звукового давления в ней (вторичное звуковое поле, первичное было в процессе записи).
Задача линейности выполнена, если изменение звукового давления точно следует за изменениями входного электрического сигнала. Мы узнали, что магнитная цепь с мощным и однородным магнитным полем в воздушном зазоре, в котором размещена звуковая катушка, — это необходимое (и дорогостоящее) условие линейности преобразования. Переходя к подвижной системе, мы обозначили условием линейности ее упругий подвес, обеспечивающий ровное осевое движение звуковой катушки и излучателя без крутильных колебаний и перекосов.
Однако заметим, что наша подвижная система, очевидно, не захочет строго следовать за изменениями тока в катушке. Упругий подвес явно будет иметь пределы растяжимости и перестанет линейно увеличивать смещение диффузора-излучателя в соответствии с приложенным напряжением (представьте себе пружину и прилагаемую к ней силу: точка равновесия не за горами). Протекание тока по обмотке звуковой катушки вызывает ее нагрев, а значит, изменяет ее сопротивление, что, в свою очередь, приводит к уменьшению силы тока в катушке, ориентированной в магнитном поле, и, следовательно, к потере линейности между приложенным напряжением от усилителя и движением катушки и всей подвижной системы... И так далее (а мы даже не рассматриваем пока громкоговоритель в корпусе, который нагружен на воздушную пружину в нем, имеющую собственные нелинейности).
Иначе говоря, высококачественный динамик обязан отвечать набору сложных и противоречивых требований. Требования к частностям (катушке, магниту, диффузору, подвесу) должны складываться в требования к целому — всей системе.
ЗВУКОВАЯ КАТУШКА КАК ТАКОВАЯ
Мы узнали, что самой дорогостоящей частью динамика за явным преимуществом является магнит. Без мощного магнита можно забыть о неискаженном воспроизведении музыки на необходимых уровнях звукового давления. Но насколько велика роль звуковой катушки?
КПД электродинамического громкоговорителя крайне мал: от 1 до примерно 5%. Иначе говоря, большая часть закачиваемой усилителем электрической мощности утрачивается на пути к акустическому выходу в виде звукового давления. И основной канал потерь — это тепло. А основной «спиралью» нагревательного элемента является именно обмотка звуковой катушки. При температурах под 180 °С все ее элементы подвергаются жестоким испытаниям. Существует немалая опасность, что перестанет держать клей, с каркаса сползут витки, сам он подгорит или подплавится, исказится его форма, в результате чего обмотка станет цеплять стенки зазора.
МАТЕРИАЛИЗМ
Теперь давайте быстренько оглядим современные материалы, которые позволяют инженерам сохранить функции звуковой катушки в условиях высоких температур.
Наглядно-механически звуковая катушка, например, НЧ-громкоговорителя состоит из следующих частей:
— каркаса;
— витков намотки;
— дополнительного слоя другого материала поверх каркаса — его удобно приклеивать к мембране (диффузору), то есть излучающей поверхности.
Когда-то давно основным материалом каркаса катушки была кабельная бумага (бумага с повышенной электропроводностью). Ее пористая структура отлично усваивала клей, что гарантировало надежность крепления витков при намотке. Для недорогих и не очень мощных динамиков бумажный каркас — единственный конструктивный вариант. Но его недостатки очевидны. При температуре выше 100 °С бумага становится очень хрупкой — это раз. Повышенная влажность делает ее непрочной и тяжелой — это два.
Заманчиво было бы иметь металлическим каркас: это даст и хороший теплоотвод, и достаточную теплостойкость. Алюминиевые каркасы в общем-то и находят применение — но в случаях, когда мощность важнее качества, поскольку в алюминиевой (дюралюминиевой) или медной ленте с малым электрическим сопротивлением отлично разгоняются вихревые токи (токи Фуко), являющиеся источником значительных искажении полезного сигнала. К тому же металлическая лента тяжелее бумажной или пластиковой, что нехорошо вследствие приближения механического резонанса к звуковому диапазону и из-за падения КПД. Каркасы из стекловолокна прочны и легки, но к ним непросто подобрать надежный клей.
Так что королем материалов ныне является синтетика. А точнее, термоустойчивая полиимидная пленка. Химический концерн DuPont выпускает самую популярную (и дорогую) ее разновидность — каптон. Есть и другие: номекс, апикаль и масса неназванных пленок китайского производства, которые выглядят очень похоже на каптон.
Провод, которым мотают витки (медный, алюминиевый омедненный и пресловутый серебряный), необходимо покрывать лаковой изоляцией, иначе витки закоротит. Металл и покрывающие его современные лаки хорошо выдерживают нагрев, поэтому к материалам провода нет особых требований. Инженерам может потребоваться разве что более высокая плотность намотки для повышения КПД. С этой целью применяют так называемый плоский провод (получаемый раскатыванием круглого) или шестигранный.
В любом случае на каркас мотается несколько слоев провода: обычно их два, но бывает и больше, особенно в звуковых катушках динамиков для сабвуфера.
Кроме повышения теплостойкости материалов существуют, конечно, и другие способы облегчить тепловой режим звуковой катушки. Надежнее иметь катушку более крупного диаметра (но не слишком, иначе теряется связь катушки с центром излучающей мембраны) и располагать ее в зазоре по принципу underhang, то есть когда высота намотки меньше высоты зазора. Можно залить в зазор специальную суспензию-невыливайку, так называемую магнитную жидкость, которая радикально улучшает теплоотвод от провода, особенно в узких зазорах, характерных для ВЧ-динамиков.
СУХАЯ И МОКРАЯ НАМОТКА
На завод каркасы звуковой катушки и моточный провод приходят обычно в подготовленном виде. Каркасы представляют собой, например, рулоны каптоновой ленты, которые покрыты с одной стороны тонким слоем клея, подсушенного при относительно низкой температуре и еще не полимеризованного. Провод также уже покрыт термопластичным клеем.
Для массового производства катушек применяется «сухая» намотка, общепринятая на азиатских фабриках. Моточный станок специальным растворителем размачивает клей на проводе, а тот в свою очередь размягчает клей на каркасе. После намотки катушка отправляется в термостат для запекания клея. Или по ней пропускается ток — термопластичный клей схватывается, и катушка готова.
Преимущество такого производства — скорость. Но есть и недостаток: при высокой температуре клей может размягчиться снова, и витки катушки сползут с каркаса.
В Европе принят метод, когда провод перед намоткой проезжает через ванночку с жидким клеем или через горлышко дозатора клея. Чтобы зафиксировать толщину клеящего слоя (иначе катушка намотается вкривь и вкось), провод пускают еще и через экструзионную фильеру (или через фетровую подушечку, пропитанную клеем). Такой способ надежнее, но требует от оператора стайка более высокой квалификации.
Толщина ленты для каркаса звуковой катушки стандартизована и обычно выбирается из ряда 0,08, 0,1 и 0,13 мм. Толщина клеевого слоя заказывается у производителя отдельно. Если вы заказали у DuPont кантон (а он выпускается аж с конца 1970-х), то получите коричневую легкую ленту: обыкновенную (HN) или с улучшенной адгезией (HPP-ST). Такая лента сохраняет свои свойства примерно до 240 °С.
Если же нужна более высокая теплопроводность, то на этот случай существует черный каптон МТБ, который обеспечивает еще и демпфирование резонансов катушки.
Понятно, что каптон — удовольствие недешевое. Отсюда упомянутые выше варианты: апикаль (Kaneka Texas), упилекс (Ube Industries), китайские полиимидные пленки. Все они имеют схожие свойства, но менее термоустойчивы.
Номекс — другой материал, выпускаемый DuPont, — часто идет на изготовление каркасов звуковых катушек. Он представляет собой специальную арамидную пленку, нечто вроде значительно усиленного нейлона. Номекс дает хорошее демпфирование внутренних резонансов и поэтому используется даже как материал диффузора. Есть мнение, что номекс «звучит» лучше других синтетических материалов, но он не любит запекания клеев и склонен к внезапным искривлениям, поэтому чаще применяется для катушек небольшого диаметра (ВЧ).
Арамидоволоконная нетканая пленка, похожая на номекс, выпускается также другими производителями, например Teijin (японский конекс) или Bondex Inc. (бондекс). Процесс ее производства представляет собой захватывающее разум гидроплетение волокна с помощью водометов высокого давления...
Для удобства приклеивания катушки к диффузору над витками поверх выводов наклеивают полоску материала. Это повышает прочность каркаса выше витков провода и позволяет аккуратно расположить выводы начала и конца обмотки. В случае алюминиевого каркаса дополнительный слой также поможет защитить место склейки и диффузор от перегрева.
Напомним, что приклеить, скажем, каптон (каркас) к полипропилену (диффузор) вовсе непросто, и прокладка пористого материала дает возможность укрепить соединение.
Итак, попятно: инженеру, проектирующему новый динамик класса High End, есть с чем работать. И снова повторим: пока материалы, конструкция и технологии каждого узла не сыграли на конечный результат, на сумму частей, они бесполезны, и не будет никакой разницы между серебряным и алюминиевым проводом, каркасом из каптона или просто из бумаги...
По материалам издания АудиоМагазин
текст Сергей Таранов
Покинула нас, уйдя в мир духов, при прослушивании тяжелого рока:) Уходила красиво. Сперва начала сильно хрипеть, а потом с нее повалил густой и вонючий дым. Оплавился пыле-защитный колпачок. После разборки выяснилось, что еще и сгорело пол катушки.
Перемотать его не тяжело, но работа требует терпения. У меня получилось только со второго раза намотать катушку. Итак, приступим к ремонту динамика.
- Эффективный рабочий диапазон частот - 50 - 5000 Гц
- Уровень характеристической чувствительности - 84 Дб/Вт*м
- Неравномерность АЧХ - 14 Дб
- Полный коэффициент гармонических искажений - 3 - 6 %
- Номинальное электрическое сопротивление - 4 Ом
- Предельная шумовая (паспортная) мощность - 25 Вт
- Предельная долговременная мощность - 30 Вт
- Предельная кратковременная мощность - 70 Вт
- Частота основного резонанса - 55 ±10 Гц
- Эквивалентный обьем - 8 Vas Литр
- Полная добротность - 0,5 ±0,5 Qts
- Диаметр диффузора - 110 мм
- Размеры магнита - d110х16 мм
- Общие габаритные размеры - d125x79 мм (мои замеры - d125х73 мм)
- Масса - 2000 г
- ОСТ 4.383001-85
И данные о катушке динамика:
- Марка провода - ПЭТВ-1
- Диаметр провода - 0,224 мм
- Количество слоев намотки - 2
- Количество витков в 1-ом слое - 47
- Количество витков во 2-ом слое - 46
- Оммическое сопротивление - 3,1 ±0,4 Ом
- Высота звуковой катушки - 22,5 мм
- Внутренний диаметр - 25,4 мм
- Внешний диаметр, вместе с намоткой - 26,6 мм
Информация есть. Подбираем нужный диаметр провода и переходим ко второму этапу.
Этап 2 – разборка динамика. Отпаиваем многожильные проводки идущие от катушки к клеммам динамика. Для разборки нам понадобиться растворитель, кисточка и полиэтиленовый мешок. Растворитель для красок. На банке писало – 647. Купил в магазине, где продают авто-эмали. Нам нужно ним растворить клей, которым склеен динамик. Для этого кисточкой, смоченной в растворителе, обмазываем краи динамика. А также снизу полотняную центрующую шайбу, тоже по краям где проклеена. Пылезащитный колпачок тоже нужно отклеить. Но у меня он не сохранился. После пропитки кладем динамик в полиэтиленовый мешок и завязываем. Это для того чтоб растворитель не и испарялся так быстро. Ждем около десяти минут. Вынимаем и смотрим. Клей должен был растворится. Сверху диффузор можно снять руками, а снизу мембрану нужно поддеть ножом или скальпелем. Если он тяжело отстает, то повторяем процедуру с растворителем и пакетом. Все работы с растворителем и клеем надо проводить на улице. Я делал на балконе. Надеюсь все получилось.
Этап 4
– сборка. Намотанную катушку приклеиваем к диффузору. Нужно стараться как можно ровнее. На сей раз нужно использовать клей, который можно растворить. Вдруг его нужно будет еще раз разбирать. Для этого купил клей для клейки резины. Проводки катушки припаиваем к многожильным на диффузоре.
Катушку с керном динамика нужно отцентровать с помощью куска фотопленки, или тонкого пластика. Соединяем. Полотняную мембрану приглажеваем ножом, или каким нибудь плоским предметом. Для надежности скрепления диффузора с каркасом прикручываем динамик к ровной поверхности саморезами.
Припаиваем многожильный провод к клеммам динамика и ждем несколько часов.
Как видно, не чего сложного нет. Думаю что не целесообразно будет перематывать маломощные маленькие динамики. Но это зависит от вашего желания. Возможно можно что то упростить, или сделать лучше. Удачной всем перемотки. Динамик ремонтировал - Бухарь .