Eigenbau Kernspule aus Luftspule: Kernmaterialien?

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nähmaschine
Stammgast
#1 erstellt: 18. Apr 2011, 18:29
Hallo,
welche Materialien würdet ihr als Kern in eine Luftspule einsetzen welche überdurchschnittlich belastbar sein soll?
Sind dicke Schrauben ok oder kanns da Probleme geben?
In den meisten käuflich erwerbbaren Kernspulen werden ja eher irgendwelche Ferrite eingesetzt, kein Stahl/Eisen.

Ich hab mit dem Einkleben (Heißkleber) von Schrauben in kleinere Luftspulen bisher gute Erfahrungen gesammelt,
allerdings nur bei wenig belastbaren Breitbandboxen oder Zweiweglern.
Je nach Bedarf kann ich die benötigte höhere Induktivität recht genau anpassen.
Praktisch, wenn man viele Spulen rumliegen hat, nur die richtigen Werte fehlen.
Weiß eben nur nicht ob bei höher belasteten Lautsprechern es nicht günstigere Materialien gibt
(die allerdings ebenfalls leicht und quasi kostenlos verfügbar sein sollten).
Gruß
Steffen
*used2use*
Stammgast
#2 erstellt: 18. Apr 2011, 20:30
Wenn sie belasbar sein soll wirds auf einen richtigen Kern rauslaufen. Schrauben werden wohl früh in die Sättigung kommen.

Wie sähe es mit laminierten Kernen aus alten EI Trafos aus? Kann man die in 2 I Kerne zerschneiden? Oder den Kern lassen wie er ist und eine neue Spule wickeln?
Bzw. tauchen sicher immer wieder mal kaputte Geräte auf die geeignete Trafos enthalten (Mikrowelle vielleicht?).
nähmaschine
Stammgast
#3 erstellt: 18. Apr 2011, 20:41
Ein paar alte Trafos hab ich sicher noch rumliegen.
Muss nur mal sehen wie sich das Blech schneiden lässt ohne zu zerfallen.
Was hat denn das Eisen der Trafos was die Schrauben/Nägel nicht haben? Warum kommen letztere schneller in Sättigung?
Gruß
Steffen
*used2use*
Stammgast
#4 erstellt: 20. Apr 2011, 06:26
Kerne sind Magnetfeldverstärker (wie sonst sollte man auch in der Lage sein an der Spule zu sparen). Nur sind sie - wie alles in der Natur - nichtlinear. Luftspulen sinds prinzipiell auch, ist nur m.W.n. nicht praxisrelevant (bis sie durchbrennt oder Elkos bratet - also für geeignet dimensionierte Spulen - wobei, das gälte dann auch für Kernspulen...wie auch immer)

Trafokerne haben einen geringeren magnetischen Widerstand als Schrauben. Meist spricht man aber von der mag. Leitfähigkeit (Permeabilität).

Bei Kernspulen gibts einen Sättigungsstrom. Ich kenne die genaue Def. nicht, aber er wird wohl irgendwo in der Gegend angelegt sein wo der Kern seine magnetfeldverstärkende Wirkung verliert. Man kann das Feld im Kern nicht beliebig erhöhen - irgendwann ist er vollständig aufmagnetisiert.

Najo, und dann sind Trafokerne laminiert um Wirbeströme zu minimieren. Schrauben und Ferritkerne nicht. Wobei, was das alles für die Praxis des Spulenbaus bedeutet weis ich nicht. Vielleicht meldet sich noch ein Fachmann mit ein paar Antworten.

Und immer vorsichtig sein mit den "warum" Fragen
Jenachdem wie man das "warum" liest braucht man zur Erklärung eine Metaphysik (Gottheit X hat den Ferromagentismus erschafen damit Kompassbesitzer sich nicht mit ihrem Kaufverhalten auseinandersetzen müssen) oder die nicht-klassische Physik. Die ist nur blöderweise zu komplex und viel zu wenig beliebig um sie auf einen Satz runterzubrechen.
Torsten70
Inventar
#5 erstellt: 20. Apr 2011, 07:17
Wenn dich das wirklich interessiert:

http://de.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetismus

Schrauben und Trafobleche mögen ja beide aus "Stahl" sein, aber Stahl ist eben nicht gleich Stahl.

Wirbelströme entziehen dem "System" natürlich auch Energie, und bei Sättigung entstehen Verzerrungen. Wann die Sättigung eintritt, hängt auch von der "Größe" ab. Ein M3 Schräubchen ist schon deshalb nicht so prall.

Hier kann man das ganze mal in der "Praxis" sehen:

http://docs.ts-audio...gen_drosselspule.pdf

Torsten
moby_dick
Hat sich gelöscht
#6 erstellt: 20. Apr 2011, 08:21
An den Spulen sollte man nicht sparen, also die passende Spule kaufen und nicht selbst wasteln.

Wenn möglich, Luftspulen nehmen. Noch besser, keine Spule und aktiv bauen.


http://sound.westhost.com/
4.3 World's Worst Passive Component

Inductors
It is worth pointing out that inductors are, in general, the worst passive component imaginable. This is particularly true for use in crossover networks. Because it is not possible to use a core material without introducing audible distortion, the coils used for crossovers are nearly always air-cored. This means that many more turns than might otherwise be needed must be used to get the needed inductance, and that means either a very large, heavy and expensive coil, or a smaller and lighter coil with significant resistance.

Because inductor coils use magnetic coupling, they are sensitive to stray magnetic fields, or any source of variable magnetic flux. This includes cross-coupling from other inductors in the network, or even speaker magnet flux modulated by cabinet vibration. The latter is unlikely in a well constructed enclosure, but it is sensible to keep the coils well away from strong magnets.

Coils also have inter-winding capacitance, and this causes them to have a self resonant frequency that may fall within an amplifier's pass-band ... although rarely if ever within the audio band. The possibility cannot be discounted that an amplifier may be confronted by a very low impedance at some frequency determined by the inductors in the system.

The biggest problem is resistance. Some people will spend a huge amount on 'special' low resistance cables, and/ or an amplifier with a very high damping factor. A typical loudspeaker crossover inductor will undo all of that instantly, adding perhaps 0.1 to 0.5 Ohm resistance in series with the bass driver (which is the very one that supposedly needs maximum damping). Resistance also causes power loss, and heat. For a crossover inside the cabinet, the last thing needed is another heat source!

So, the world's worst component is the inductor, with those used in crossover networks generally being the worst of the worst. Adding a core to reduce losses simply increases distortion (usually dramatically), so there is no easy way out (other than to use a fully active system, of course ... hint, hint :-) ).

Because of the losses, inductors should be wound with the highest gauge wire that you can - within reason of course. To prevent mechanical noise (rattles, buzzes), it is worth impregnating the finished coil in varnish. Soak the coils in a suitable varnish for an hour or so before draining and drying. The varnish doesn't need to be electrical grade, because the voltages are small and the final temperatures should never get high enough to cause thermal damage.

To avoid unwanted interactions, inductors should be mounted at right angles to each other (see below for more on this), and should also be located at a 'safe' distance from ferrous (iron/ steel) materials. What is a 'safe' distance? That depends on the size of the ferrous material, and large pieces (such as loudspeaker driver motor assemblies) should be considered potentially hostile. A (measured) 460uH air-cored coil I tested increased to 480uH at 10mm from a smallish sheet of thin (0.8mm) steel plate, so I would expect a minimum distance of 50mm would probably be acceptable in most cases. This inductor has a DC resistance of 0.38Ω, and this gave a dissipation factor of 0.24 according to my meter.


[Beitrag von moby_dick am 20. Apr 2011, 08:27 bearbeitet]
*used2use*
Stammgast
#7 erstellt: 20. Apr 2011, 13:35
An den LS sollte man nicht sparen, also gleich passende kaufen und nicht selbst basteln.

Ausserdem sind Lautsprecher der fehlerhafteste Teil der Musikwidergabe. Wenn möglich gleich ein Instrument erlernen.


Wobei ersteres nur eine Frage der Kompetenz ist (hier wird z.B grade versucht die für den Spulenbau relevante zu erlangen).

Zweiteres ist die Frage nach der Wahl des Kompromisses.


>>Coils also have inter-winding capacitance

Und wenn die Spulenwickel vibrieren unterliegen sie der Zeitdilatation. Das ist zwar ein Effekt der meistens nicht beachtet wird - aber er ist von unheimlicher Wichtigkeit für das gesamte Universum wie wir es kennen.

So kommt mir die Rhetorik des Artikels zumindest vor...
Es werden eine Menge prinzipielle Probleme genannt (und sofort wieder mehr oder weniger relativiert). Meistens pendelts zwischen faktischer Wahrheit und praktischer Bedeutungslosigkeit.

Wenn überhaupt dann sind die Kritikpunkte auf den Basszweig von wirkungsgradschwachen 3-Weg Boxen anzuwenden (oder bei ausgesprochenen Lauthörern). Bei 2-Weg liegt der Vorteil einer Aktivweiche nicht bei der Vermeidung teurer Spulen (ich pers. nutze halbaktiv - Raumanpassung und Entzerrung sind imho die größten Vorteile, die Weiche selbst kann je nach Treiber und Konzept auch passiv ohne Nachteile ausgeführt werden). Und die Hörbarkeit des DF ist recht sagenumwoben. Wenn da überhaupt schon mal ein Beweis in eine Richtung erbracht wurde ist er zumindest in meiner Wahrnehmung im Geschwurbel untergegangen.


[Beitrag von *used2use* am 20. Apr 2011, 13:37 bearbeitet]
moby_dick
Hat sich gelöscht
#8 erstellt: 20. Apr 2011, 15:27
Der DF als Kontrolle des Überschwingen eines TT wird gnadenlos überschätzt, ein DF von 10 reicht völlig in dieser Hinsicht.

Was an einer TT-Spule schlecht ist, ist die Rückwirkung auf den Verstärker und Interaktion mit den anderen Weichenteilen. Ein hoher DF ist hier vorteilhaft, aber mehr als 100 ist unnötig.

Ich hatte ja die Möglichkeit meine Boxen (Concorde Mk 3, Visaton) in der passiven und aktiven Version vergleichen zu können, bei gleichen Frequenzgang und Trennung. Der Unterschied war deutlich. Natürlich klingen auch passive LS gut. Meine Kritik bezog sich nur auf ungeeignete (selbstgestrickte) Spulen und Sparen am falschen Platz.
*used2use*
Stammgast
#9 erstellt: 20. Apr 2011, 16:15
Ich denke mit Trafokernen bis zu 600W Nennleistung (in meinem Fall) und etwas Sachverstand kann man gute Spulen selbst herstellen.

Ich dachte dabei allerdings auch nicht an TT-Spulen. Ich pers. würde auch keinen TT verwenden wollen - Multisub ist wesendlich einfacher an den Raum anzupassen (zumindest in meinem Raum kann man mit "normalen" Boxen ohne HHRs nur scheitern).


>>and this causes them to have a self resonant frequency that may fall within an amplifier's pass-band

Nur um "Rückwirkung auf den Amp" von solchen Ideen abzugrenzen:
Du schreibst zuerst 10, dann 100. Meinst du die 100 reichen unter Berücksichtigung des zusätzlichen Widerstands der Spule aus - die 10 wenn man den Treiber direkt an den Amp hängt?


"bei gleichem FG und Trennung" klingt so ziemlich alles wesendlich anders als alles andere. Es ist nunmal so, daß man die Hörerfahrungen einzelner nicht zur Beweisführung herranziehen kann. Ich hab erst einmal einen HiFi-Röhrenverstärker gehört und er klang 10 mal besser als die Vergleichstranse - das glaub ich mir allerdings selbst nicht, du muß also deine Amps nicht wegwerfen
moby_dick
Hat sich gelöscht
#10 erstellt: 20. Apr 2011, 16:37
10 bezieht auf den DF als Bremse des TT, 100 auf die Rückwirkung des TT+Spule auf das Komplettpaket Box und Verstärker.
Torsten70
Inventar
#11 erstellt: 20. Apr 2011, 16:47

*used2use* schrieb:

"bei gleichem FG und Trennung" klingt so ziemlich alles wesendlich anders als alles andere.


Nö. Ich erwarte da (wenn sonst alles gleich ist) keine Änderung im Klang und höre dann auch nix. Vieleicht bescheiss ich mich ja auch nur so, wie die, die meinen man müsse was hören, und das dann auch tun.

Deine Trotzphase war je recht kurz. Gehts nicht mehr ohne Hifi-Forum?

Torsten
*used2use*
Stammgast
#12 erstellt: 20. Apr 2011, 17:25
>>Nö. Ich erwarte da (wenn sonst alles gleich ist) keine Änderung im Klang und höre dann auch nix.

Ich ansich auch, bis auf den Röhrenampvergleich wurde ich auch noch nie enttäuscht. Aber da sind wir eh schon bei dem Punkt wo das Wahrgenommene zum psychologischen Phänomen wird.
Torsten70
Inventar
#13 erstellt: 20. Apr 2011, 18:52
Das hat nix mit Voodoo oder Einbildung zu tun. Röhren klingen anders. Sie messen sich ja auch anders. Ich dachte das hätte sich schon rumgesprochen.
Bei den mehr oder weniger berüchtigten Verstärker-Blindtest im bergenreichen Nachbarland waren Röhren afaik die Einzigen die man auch blind heraushörte.
Du musst dein Geld also auch in Zukunft nicht in Klangschälchen investieren. Es läuft alles rund im Universum.

Torsten


[Beitrag von Torsten70 am 20. Apr 2011, 18:53 bearbeitet]
moby_dick
Hat sich gelöscht
#14 erstellt: 20. Apr 2011, 20:41
Ich will und muss hier niemand überzeugen, ich gebe nur meine Erfahrungen wieder. Vieleicht hilft es, dass jemand im Visaton-Forum die gleichen Erfahrungen bei der Aktivierung der (gleichen) Boxen gemacht hat?

Es klingt klarer, speziell im Mittelton.

Ist aber OT.

Es kann durchaus sein, dass ein Röhrenverstärker besser klingt, wenn er (zufällig) den F-Gang dort verbiegt, wo der Raum in die andere Richtung tendiert. Reine Glücksache.


[Beitrag von moby_dick am 20. Apr 2011, 21:06 bearbeitet]
nähmaschine
Stammgast
#15 erstellt: 21. Apr 2011, 12:24
Vielleicht sollte ich mal die Anwendung genauer erläutern, bevor die überraschenderweise noch ausgebrochene Diskussion ziellos wird.
- 2 1/2 Wege PA-Lautsprecher.
- je ein Kappa Pro 12 (nur Bass) und 1 mal Koax Monacor SP30-PAX
- beide in ca. 50 Litern BR (haben fast identische TSP)

Alles super, nur der Koax-Tieftöner legt bei ca. 1 - 2,5Khz (gemessen) ne Schippe zuviel auf
(ich benutze die von Frank Kuhl entwickelte Monitorweiche, die nat. auf direkte Bodenreflexionen angewiesen ist).
Deshalb möchte ich die Spule von 0.47mH auf ca. 0.7 bis 1.0 erhöhen bis es passt.

Alles ist schon fertig gebaut, sind unheimlich schwer geworden die Burschen (allein der Koax ist ne Gafahr für die Bandscheiben).
Daher werde ich die Boxen def. nicht noch 10mal auseinander bauen,
sondern will probieren wieviel Kernmaterial ich in die Luftspule einbringen muss bis die Überbetonung halbwegs verschwunden ist.

Die Boxen werden mit maximal 220Watt pro Seite belastet, dementsprechend muss die Spule schon mal ein bisschen mehr aushalten.
Aber wie das interessante, von Torsten70 verlinkte PDF zeigt, ist im Bereich von 0,7 -1,2mH alles nicht so kritisch wie bei größeren Induktivitäten.

Die Tips zu ausgeschlachteten Trafos oder alten Rollenkernen (danke nochmal) werde ich ausprobieren, wenn ich was finde, hab die Boxen nur nicht hier.

Grüße
Steffen
WilliWinzig
Stammgast
#16 erstellt: 21. Apr 2011, 13:09
Hallo Steffen!

1. wie groß ist der füllbare Innendurchmesser/-länge der Spule und der bewickelte Querschnitt? Ggfs. Hersteller/Typenbezeichnung.
Mir ist beim Nachdenken darüber eingefallen, dass der Effekt natürlich auch vom Verhältnis von Durchmesser/Höhe abhängt!

Je weiter die Wicklung sich vom Kern entfernt, umso geringer ist dessen Wirkung.

2. Gedenkst Du jeweils nach der Änderung nachzumessen?

Wenn ich 'was passendes 'rumliegen haben sollte und Du kurzfristig nichts finden solltest, wäre ich durchaus bereit Dir ein Paar Kerne zur Verfügung zu stellen.

Ist ja im Dienste der Wissenschaft.

Gruß Michael
moby_dick
Hat sich gelöscht
#17 erstellt: 21. Apr 2011, 15:16
Zu Testzwecken kannst du das mit dem verschiebbaren Kern machen, bis der Klang "passt". Dann die Induktivität messen und eine passende Luftspule mit 1-1,5 mm Draht einbauen.
nähmaschine
Stammgast
#18 erstellt: 22. Apr 2011, 23:25
Ich werde erst nächste oder übernächste Woche wieder zu den Boxen kommen und ob und welche Trafokerne sich noch in meinen Bastelkisten befinden kann ich auch erst dann sagen.
Ich werde sie in den Garten schleppen und jeweils F-Gang und Induktivität messen. Zum Schluss mit Heißkleber den Kern fixieren.
Derzeit ist eine 0,47mH Luftspule von Intertechnik verbaut, ob mit 1,0 oder 1,4mm Draht hab ich jetzt nicht im Kopf.
Hoffe das klappt so wie ich mir das vorstelle. Werd den Erfolg oder Misserfolg dann hier vermelden.
Danke euch für die Ratschläge und Hilfeangebote!
Steffen
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