Prinzip des fremderregten elektrodynamischen Schallwandlers - wer weiß was dazu?

Autor

Beitrag

audiohobbit
Inventar

#1 erstellt: 09. Mai 2012, 19:07

nabend,

bei Elektromotoren gibt es u.a. selbsterregte und fremderregte Typen. Das ist nix unanständiges

sondern selbsterregt heißt einfach, dass irgendwo Permanentmagnete verwendet werden (entweder im Rotor oder im Stator) und die jeweils andere Seite mit Wechselstrom durchflossenen Spulen bestückt ist.
Fremderregt heißt dass die Permanentmagnete wegfallen und das Erregermagnetfeld auch durch Spulen erzeugt wird. Diese werden soweit ich weiß mit Gleichstrom beaufschlagt um ein permanentes Magnetfeld zu erzeugen.

Beim üblichen elektrodynamischen Schallwandler wird zu 99% das selbsterregte Prinzip verwendet mit Permanentmagnet und Schwingspule.
Ein fremderregtes Konzept mit Erregerspule wäre aber genauso denkbar und ist auch umgesetzt worden in alten Röhrenradios bspw. wie ich auf die Schnelle rausfand und ich habe eine Firma gefunden die auch heute noch solche Schallwandler baut:

http://www.fertinacoustics.com/

Wer kann zu dem Prinzip mehr sagen?

Vorteile, Nachteile, warum wird es kaum verwendet?

Klar, ein großer Nachteil ist dass man einen Gleichstromanschluss braucht um das Erregerfeld zu erzeugen.
Hier frage ich mich aber, und da sind meine elektrotechn. Kenntnisse schon am Ende: Könnte man nicht die Erregerspule auch mit dem Wechselstrom den der Verstärker liefert (aka Musiksignal) beaufschlagen, nur entgegensetzt gepolt zur Schwingspule?

Wäre klasse, wenn hier einer was dazu weiß. Just for info.

hreith
Inventar

#2 erstellt: 10. Mai 2012, 11:33

Die Antriebskraft ist sowas wie B*L*I wobei I dem Eingangssignal folgt.
Wenn B auch vom Eingangssignal abhängig ist, dann geht das Eingangssignal quadratisch in die Kraft ein was extreme Verzerrungen zur Folge hat. B muss möglichst konstant bleiben.

Bei Focal gibts einen TT-Lautsprecher der einen Elektromagneten hat. Damit ist über ds BL-Produkt der Wirkungsgrad und die Güte einstellbar.

fabel
Stammgast

#3 erstellt: 10. Mai 2012, 16:52

Hey,

ich meine Voxaktiv bauen auch nen BB mit e- Magnet.

GF

audiohobbit
Inventar

#4 erstellt: 10. Mai 2012, 17:00

Du meinst voxativ:

http://www.voxativ.c...X%20Fieldcoil-Driver

Danke für eure Hinweise, das gibt es also doch (noch).

Kann man das genauer erklären wieso das dann die Verzerrungen so ansteigen sollen? Hat das schon mal jemand ausprobiert? (oder kann ich das noch patentieren lassen...

)

Cpt._Baseballbatboy
Inventar

#5 erstellt: 10. Mai 2012, 17:59

Moin,

patentieren kannst Du das sicherlich - bringen wird Dir das nichts.

Mit relativ einfacher Mathematik lässt sich auch das "Ausprobieren" umgehen.

Antriebskraft eines dynamischen Wandlers:
F(i)=B*L*i
Wenn B von I abhängig ist (wie von Dir beschrieben) wird daraus:
F(i)=B(i)*L*I
Und weil B(I)=µ*n*i/l (n: Anzahl Windungen der Erregerspule, l: Länge der Erregerspule) gilt:
F(i)=µ*n/l*L*i²

Der Strom i geht damit quadratisch in die Antriebskraft ein, und das bedeutet: Verzerrungen.

Der konstant betriebene Elektromagnet ist übrigens eine gute Idee. Wenn die Quelle vernünftig geregelt ist, dann reduziert das die Magnetfeldmodulationen und damit auch die Verzerrungen.

Dumm nur, dass das auch viel billiger geht, nämlich mit einem Kurzschlussring und/oder einem vernünftig bemessenen Permanentmagneten.

Cpt.

hreith
Inventar

#6 erstellt: 10. Mai 2012, 18:16

Das Ausgangssignal sollte sich linear mit der Eingangsgröße ändern,
Wenn der Eingangsstrom doppelt so groß wird, soll auch die Kraft doppelt so groß sein
Wenn der Eingangsstrom 4mal so groß wird, soll auch die Kraft 4mal so groß werden.

Wenn B aber von I abhängt, dann wird
bei doppeltem Eingangsstrom die Kraft 4mal so groß
bei 4fachem Eingangsstrom die Kraft 16mal zu hoch.

Hinzu kommt, dass - mal - + ergibt, Bei negativem Strom folgt also KEINE negative Kraft sondern eine positive.
Es findet zwangsweise eine Frequenzverdopplung statt. Du steckst 300Hz hinein und es kommt ein total verzerrter 600Hz heraus.

Zeichne dir das mal auf und siehst, dass der Ausgang nichts mehr mit dem Eingang zu tun hat.

fabel
Stammgast

#7 erstellt: 11. Mai 2012, 07:49

Hey,

ja, die _ Voxativ _ meinte ich.

Noch eingefallen ist mir das hier:

Wolf von und zu

Gruß Fabian

audiohobbit
Inventar

#8 erstellt: 11. Mai 2012, 09:10

Hallo,

vielen Dank für die Erklärungen!

Das scheint logisch vor allem mit der dann nichtlinearen Abhängigkeit der Kraft, so wird aus einem Sinus dann irgendwas, jedenfalls kein Sinus mehr..

Nur über die Frequenzverdoppelung muss ich noch nachdenken.

HiFi-Selbstbau
Inventar

#9 erstellt: 11. Mai 2012, 13:43

Hi audiohobbit,

nicht nachdenken sondern:
1. mit einem WAV-Editor ein Sinussignal und ein quadriertes Sinussignal erzeugen (idealerweise eine Frequenz, die genau z.B. 20x in einen Block von z.B. 8192 passt -> da freut sich der Herr Fourier)

Original (26.9165 Hz, 11025 Abtastfrequenz):

Quadriert:

2. in ARTA importieren und das DFT-Spektrum angucken

Original:

Quadriert:

-> doppelte Frequenz (hätte man auch schon dem Zeitsignal entnehmen können)

Gruß Pico

[Beitrag von HiFi-Selbstbau am 11. Mai 2012, 13:45 bearbeitet]

audiohobbit
Inventar

#10 erstellt: 11. Mai 2012, 14:18

Ah der Pico, hallo.

Danke für die Darstellung. Müsste da trotzdem nochmal drüber nachdenken..
Vielleicht hätt ich das mal bei euch im Forum schreiben sollen..

Wobei ich hätt ein anderes Thema, war mir auch nicht sicher ob das was für euer Forum wäre:

http://www.hifi-foru...m_id=159&thread=7515

[Beitrag von audiohobbit am 11. Mai 2012, 14:19 bearbeitet]

fabel
Stammgast

#11 erstellt: 20. Mai 2012, 21:14

Hey,

der thread könnte Dich interessieren: