Parallelspule für Hochpass

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bassgott
Inventar

#1 erstellt: 01. Apr 2014, 14:22

Malzeit,

wie sieht es mit der Dimensionierung einer Spule für einen 12Db Hochpass in einer Frequenzweiche aus?
Welche Ströme fließen da,und wie wirkt sich der Innenwiderstand aus?

Nehmen wir mal ein virtuelles Beispiel:

Getrennt werde soll recht tief bei etwa 250 Hz, Mitteltöner hat 8 Ohm, Leistung ist PA-mäßig hoch, sagen wir max. 500Watt vor Kondensator

Welche Belastbarkeit sollte die Spule in etwa haben?
Reicht eine Hochohmige Luftspule oder besser eine Kernspule mit niedrigem Innenwiderstand?
Wird diese dann stärker belastet und wirkt sie effektiver?

Fragen über Fragen

Evtl. kann ja jemand etwas Licht rein bringen

Danke schonmal für die Aufmerksamkeit

[Beitrag von bassgott am 01. Apr 2014, 17:20 bearbeitet]

bassgott
Inventar

#2 erstellt: 02. Apr 2014, 09:47

Ähm keiner? Hab ich mich im Forum vertan oder ist die Frage zu schwehr

Ich habe trotz mehreren Stunden Suche im www nichts brauchbares gefunden.
Lediglich im Hifiaktiv-Forum hat jemand die Parallelspule als Übeltäter für den klirrenden Mitteltöner entlarvt.

Auch die Begutachtung einiger Bauvorschläge bringt keine Erleuchtung.
Einige enthalten eine 2,0mm Luftspule an der Stelle, andere eine kleine Kernspule

ehemals_Mwf
Inventar

#3 erstellt: 02. Apr 2014, 11:32

Hi,

bassgott (Beitrag #2) schrieb:

Ähm keiner? Hab ich mich im Forum vertan oder ist die Frage zu schwehr

Tendenziell zu schwer -- weil Problem zweiter Ordnung

Habe mich vor Jahrzehnten damit näher befasst (Messungen, Faustformel entwickelt), brauche aber etwas Zeit das wieder rauszusuchen.
Also Geduld,

Gruss,
Michael

bassgott
Inventar

#4 erstellt: 02. Apr 2014, 22:21

Mwf (Beitrag #3) schrieb:

brauche aber etwas Zeit das wieder rauszusuchen.
Also Geduld,

Hi Michael,

wenn du so lieb wärst

würde mir echt weiterhelfen

Gruß Enrico

Böötman
Inventar

#5 erstellt: 02. Apr 2014, 22:26

Schau zB mal

hier nach. Da werden Sie geholfen.

detegg
Inventar

#6 erstellt: 02. Apr 2014, 23:40

Böötman (Beitrag #5) schrieb:

Da werden Sie geholfen. :)

nicht im Ansatz bekommt man dort tiefergehende, hier nachgefragte Infos

Detlef

Böötman
Inventar

#7 erstellt: 03. Apr 2014, 05:16

So hat er erstmal die benötigen Grunddaten. Jetzt zeichnest du dir die komplexe Ersatzschaltung auf und beginnst zu rechnen. Wichtig ist das die Spule zum einen nicht in die Sättigung geht und das die Windung die Stromdichte verkraftet. Belies dich mal ein wenig zum Magnetischen Kreis und dessen Berechnung.

bassgott
Inventar

#8 erstellt: 03. Apr 2014, 07:54

Moin Moin,

der Wert der Spule ist bekannt

Es geht um passenden Innenwiderstand und einen ungefähren Anhaltspunkt, wie belastbar ich das Ding wählen muss.
Wie ich gelesen habe, gibt es diesbezüglich auch bei einigen Fertigweichen Schwachpunkte.

Danke trotzden für die Beteiligung

Jobsti
Inventar

#9 erstellt: 05. Apr 2014, 03:55

Moin,

evtl. hilft dir das etwas weiter:

http://www.lautsprecherforum.eu/viewtopic.php?f=24&t=3869

Intertechnik hat eine PDF von 2004, in welcher gemessen wurde,
bei welchem Strom die Kernspulen in die Sättigung geraten.
habe hier mal paar abgelegt:

http://www.jobst-aud...echnik/weichenteile/

250Hz 8 Ohm 12dB LP, brauchste was um die 7-9mH, da wird's auch mit großer DR56 schon nix mehr,
da darf's dann schon eine I-Kern sein (Laut Theorie sogar besser Trafokern).
Geht's um 500W max, rms eher 250W, könnte eine DR56 knapp ausreichen.

So viel zur grauen Theorie, am Ende muss man das Zeug einfach mal mit Vollgas belasten und
Schauen/Fühlen/Messen was wirklich passiert. (Mache ich auch immer, oft kommt man doch mit kleineren Bauteilen aus).

Falls du noch das eine oder andere Tools benötigen solltest:

http://www.jobst-audio.de/tools-frequenzweiche/frequenzweiche

[Beitrag von Jobsti am 05. Apr 2014, 04:00 bearbeitet]

bassgott
Inventar

#10 erstellt: 06. Apr 2014, 20:12

Hi,

danke für die Infos.
Für einen Lowpass weiß ich bescheid, da hab ich schon ein paar Erfahrungwerte.
Es geht mir um die Parallelspule zum Mitteltöner in einer 3-Wege Weiche.

Jobsti
Inventar

#11 erstellt: 06. Apr 2014, 22:17

Da geht kaum was drüber, dennoch würde ich hier evtl. schon eine kleine HQ40 Ferrobar benutzen.

Der_RiPol-Axel
Ist häufiger hier

#12 erstellt: 07. Apr 2014, 10:14

Hallo bassgo,
wenn Du eine ganz konkrete Vorstellung davon haben möchtest, was in den Bauteilen einer Frequenzweiche passiert kannt Du das sehr genau mit Programmen wie PSpice herrausfinden. Damit lassen sich die Spannungen an allen Bauteilen, die Ströme, die durch diese fließen und somit auch die Leistung die diese Bauteile ertragen müssen berechnen und in Frequenz-Diagrammen darstellen. Wenn Du darüber hinaus Ersatzschaltbilder für die angeschlossenen Lautsprecher einfügst kannst Du sogar das gesamte komplexe (elektrische) Verhalten simulieren.

Gruß,
Axel

bassgott
Inventar

#13 erstellt: 09. Apr 2014, 21:00

Hi,

danke schonmal für die Tips.
Werd es jetzt mit einer großen Kernspule mit mittlerem Innenwiderstand versuchen.

Gruß

hormannaudio
Ist häufiger hier

#14 erstellt: 10. Apr 2014, 11:46

Moin,

das ist gar nicht so schwer zu berechnen. Ausgangswerte sind 250 Hz, 12 dB Hochpass, Rdc ( LS= Verbraucher) rund 6,4 Ohm, P= 500 VA ( Watt),

Spule 6 mH, 1 Ohm,
Kondensator 47 µF

Strom und Spannung sind nicht in Phase, dort wo die Blind,- Wirk,- u. Scheinleistung relevant sind, spielt sich im F-Bereich von 320 bis 500 Hz ab. ( Glockenkurve)

Bei 500 Watt sin. fallen an der Spule ( 6 mH mit 1 Ohm in Reihe) :

108 VA Scheinleistung an
und 7,37 Watt Wirkleistung, die zur Erwärmung führen, etwas mehr als handwarm wird`s schon bei Dauerbelastung !
Will man Eisenverzerrungen grundsätzlich ausschließen, sollte man eine Luftspule wählen...

ohne Gewähr, wer Rechenfehler findet, bitte behalten

_____________
meine 2 Cent dazu

grüsse
R.H

bassgott
Inventar

#15 erstellt: 10. Apr 2014, 12:44

Hey interessant

Ich blick beim Rechnungsweg noch nicht ganz durch, deswegen noch eine Frage:
Würde sich die Belastung bei kleinerem Innenwiderstand, sagen wir 0,5 Ohm, noch vergrößern?

Einer großen Luftspule würden nur deren Kosten im Weg stehen, bei 5,6mH sind´s 30 Euro pro Stück

Danke und Gruß

hormannaudio
Ist häufiger hier

#16 erstellt: 10. Apr 2014, 13:03

Mahlzeit,

Die Wirkleistung einer Spule mit kleinerem ohmschen Widerstand sinkt natürlich mit deren ohmschen Widerstand, also 0,5 Ohm ergibt auch nur die halbe Wirkleistung und damit weniger Wärmeentwicklung.

Klar ist auch, dass Luftspulen zwar die klirrärmste Variante sind, aber auch teurer als Kernspulen.
Ein guter Kompromiss sind Stiftkernspulen, also Luftspulen , in die man passende Trafobleche einschiebt.
Damit kann man ( fast) jeden Wert einstellen.

Dann reicht eine L-Spule mit 1/3 Induktivität, also 2 mH, man hat einen niedrigen ohmschen Widerstand und die geschichteten Trafobleche gehen erst gaaanz spät in die Sättigung.

bei Basspulen mache ich es meistens mit diesen Stiftkernen, das ist solide, kompakt und nicht so teuer, der Kern ist jedoch nicht rund, sondern wie bei einem Trafo, eckig.

______________________________________

gruss
R.H.

ehemals_Mwf
Inventar

#17 erstellt: 12. Apr 2014, 02:15

Wie schon geahnt,
es hat gedauert, bis die alten Aufzeichnungen
aus Vor-PC-Zeiten, und bevor sowas wie PSpice nutzbar war,
in Form gebracht,
in ein PDF gewandelt,
um dann wieder als jpg gewandelt werden mussten um sie hier hochladen zu können,
aber voila

:

Ohne die von mir definierte "Sättigungskennzahl" k nützt das natürlich nichts.

Die dazu gehöriende Liste mit Daten für Kernspulen aller Art muss ich noch aufräumen, und tendenziell aktualisieren -- da sind noch zu viele, nicht mehr relevante Oldies drin.

Aber,
die von Jobsti genannte Intertechnik HQ40 Ferrobar gibts schon lange und hat ein k von ca. 130.
Mit 250 Hz, 7-8 Ohm, sowie Butterworth- /Tendenz zu LR-Filtercharakteristik ergeben sich:
8.2 mH und 47 µF,
sodass nach meiner Formelsammlung unter Punkt 5 (Hochpass):

Pmax = (130 x 850000 x 8.2) geteilt durch (47 x 47 x 8 x 8 x 8 )
= 801 Watt
Das passt also gut

...

... besser als dieser Upload, das müsste doch besser gehen,
aber heute nicht mehr...

-----------------
EDIT:
Jetzt aus der Galerie in HiRes zu holen (Bild herunterladen)

[Beitrag von ehemals_Mwf am 12. Apr 2014, 13:13 bearbeitet]

ehemals_Mwf
Inventar

#18 erstellt: 12. Apr 2014, 09:53

aus einer PM vom bassgott
(warum schreiben viele User ohne erkennbaren privaten Anlass PMs

)

Datum: Heute, 08:42
Betreff: Spulenberechnung

Moin,

erstmal tausend Dank für deine Mühe
Wie du schon schreibst, ist diese ominöse Sättigungskennzahl das Problem.
Evtl. kannst du ja nochmal paar Werte von gängigen Modellen herraussuchen
Wenn ich es aber richtig verstanden habe, sind bei deiner Beispielrechnung 800 Watt die max. Belastbarkeit der HQ40, oder?
Dann wären theoretisch auch die kleinen Mundorf h100 mit 40er Kern aureichend, davon habe ich nämlich noch welche rumfliegen
Habe bis jetzt vermutet, das diese an der Stelle verglühen

Grüße Enrico

2 x nein, und 2 x ja.

Nein, die IT HQ 40 hat keine Belastbarkeit von 800 Watt,
sondern ja, dieser Wert gilt für eine HQ 40 mit 8.2 mH und 47 µF in Hochpass-Anordnung mit 8 Ohm Last.

-- andere Randbedingungen ergeben andere Werte, daher füllt meine Formelsammlung eine echte Lücke

--

Und ja, es ist sehr wahrscheinlich, dass eine ähnlich große Mundorf-Rollenkernspule einen k-Wert nahe 130 aufweist und bei gleicher Umgebung ebenfalls bei ~800 Watt in die Sättigung gehen wird.

Und nein,
"Verglühen" hat andere Ursachen (Verlustwiderstände, bei Kernspulen kein besonderes Problem, sie werden ja gerade genommen, um die Widerstände rel. gering zu halten).
Das ist ein anderes Thema, welches meine hier kopierten Ergüsse (1. Teil) aus der Zeit von Faustformeln gerade nicht behandeln.

--------------------
EDIT:
Bei einer "schärferen" Dimensionierung des o.g. Hochpassfilters,
z.B. mit 68 µF und 6.8 mH
ergeben sich bei identischem Kern ... tiptiptip... max. 317 Watt

und als Tiefpass -- Formel unter 4.) -- mit 8.2 mH - 47 µF - 8 Ohm wären es noch ...
127 - 26 = 101 Watt,
wäre der Kern für PA- /Partyeinsatz also klar zu klein.