Ремонт і перемотування звукової котушки гучномовця - довідник по автозвуку і електроніці

Рано чи пізно, кожен аудіофіла-самодельщиков стикається з проблемою ремонту або переробки джерела звуку своїх (або чужих) акустичних систем. Причиною може стати як механічне пошкодження дифузора динаміка, гофра або центрального підвісу, так і (що буває частіше) електричне пошкодження звукової котушки гучномовця. Не можна виключати і вірогідність перемотування цієї котушки для зміни її опору, що іноді буває потрібно для узгодження параметрів акустичної системи з наявними підсилювачем НЧ.


Перемотка звукової котушки вимагає практично повного розбирання гучномовця (виключаючи розбирання магнітного вузла динаміка - цього робити не слід, щоб уникнути зменшення магнітного потоку в зазорі). У всякому разі, без демонтажу дифузора не обійтися в будь-якому випадку. Ця робота вимагає великої акуратності і терпіння: більшість динаміків - «одноразові», і не розраховані на подібні екзекуції. Лише деякі динаміки, призначені для професійного використання в установках озвучення кіноконцертних залів, мають роз'ємну конструкцію, що дозволяє відносно просто демонтувати дифузор. Найчастіше ж дифузор і центральний підвіс просто приклеюються до кошику гучномовця, і добре, якщо це робиться за допомогою клею, який можна розчинити або розм'якшити будь-яким розчинником або способом (наприклад - локальним нагріванням клейового шва термофеном).
Для розбирання гучномовець витягують з ящика акустичної системи, і поміщають на чисту, рівну поверхню, виключаючи наявність на ній не стільки побутової пилу (яка, зрозуміло, не корисна для здоров'я динаміка), скільки наявність дрібних металевих предметів, крихт, і тим більше - тирси . Попадання останніх в магнітний зазор динаміка може звести нанівець всі зусилля аудиофила по реанімації «пацієнта».

Ремонт і перемотування звукової котушки гучномовця - довідник по автозвуку і електроніці
Насамперед необхідно отпаять від колодки гнучкі провідники. що йдуть до звукової котушки. Слід мати на увазі, що провідники, які використовуються для цієї мети, частіше за все мають структуру «мішури» - в них тонкі мідні жилки свити з синтетичними або натуральними нитками для забезпечення максимальної гнучкості і еластичності. Для збереження цієї якості тоководов необхідно при пайку виключити випадкову просочення мішури розплавленої каніфоллю, і тим більше - оловом. Це зробити досить просто - перед пайкою провідник пережимається максимально близько до місця пайки пінцетом або маленькими круглогубцами, і тільки потім відпоювали (або припаюється). При цьому не слід застосовувати великих зусиль, так як механічне пошкодження (деформація, смятие) провідника теж може негативно позначитися на його еластичності. Застосовувати для пайки рідкі флюси я не рекомендую - дуже велика ймовірність того, що флюс містить активні кислотні складові, які через якийсь час можуть хімічно зруйнувати якщо не мідні жилки токовода, то вже Нитяні складову напевно.


Наступний етап - демонтаж пилозахисні ковпачка дифузора. На його місці (або разом з ним) може виявитися ВЧ-рупор шірокополосніка, який при необхідності так само демонтується.

Ремонт і перемотування звукової котушки гучномовця - довідник по автозвуку і електроніці
Перед відклеюванням ковпачка його акуратно по всьому діаметру змочують будь-яким розчинником, для розм'якшення клею. Який саме розчинник слід використовувати для цього, сказати не можливо - різновид клейових складів, застосовуваних при складанні динаміків дуже велика, тому вибір конкретного типу розчинника доводиться здійснювати в процесі роботи. З огляду на, що раніше більшість виробників динаміків застосовувало клеї або на спиртовій основі, або нітроцелюлозні, то починати слід саме з спирту (ні з горілки - вона поганий розчинник), ацетону, або розчинників типу 646, 648 (перевагу слід віддавати саме розчинників - вони менш летючий, ніж ацетон). Іноді доводиться використовувати толуол або дихлоретан, тільки потрібно мати на увазі їх токсичність і летючість, наслідком якої є істотно більший витрата. Зрозуміло, використовуючи будь-який розчинник, слід подбати про витяжці, або хорошої вентиляції, і дотримуватися всіх запобіжних заходів, виключаючи попадання будь-якого розчинника на слизові оболонки носа, рота і особливо - очей. Якщо ж таке сталося, необхідно промити очі великою кількістю холодної води, і негайно звернутися до лікаря. Можна спробувати змішати різні типи розчинників, для отримання універсального «размягчители» клею.
Наносити розчинник слід безпосередньо на місце склейки, виключаючи його розтікання по поверхні дифузора. Робити це слід за допомогою маленького одноразового шприца з затупленою голкою.


Застосовувати кисть не варто - навіть біляча або колонковая пензлик іноді «скидає» волосся, який може потрапити в магнітний зазор, і приклеїтися там. Після невеликої витримки (3-5 хвилин) потрібно гострим лезом ножа, скальпеля або великий голки підчепити в одному місці край ковпачка, і спробувати відокремити його від дифузора. Якщо в одному місці вдається це зробити, то подальше вже не представляє великих проблем. При необхідності можна повторити процедуру нанесення розчинника на клейовий шов.
Далі точно так же змочують розчинником зовнішню частину гофра (спідницю), приклеєну до кошику динаміка, і поступово відокремлюємо її від металу. Для цього краще використовувати звичайний кухонний ніж із заокругленим не гострим лезом. Щоб виключити повторне приклеювання відокремленої частини дифузора до кошику, встановлюємо між металом і спідницею гофра прокладки з щільного паперу, або тонкого, стійкого до вживаного розчинника пластика.

Залишається відклеїти від кошика спідницю центрального підвісу. Робота дуже не зручно, копітка, і не завжди результативно здійсненне. Нерідкі випадки, коли спідниця приклеєна «намертво», і не хоче відклеюватися навіть після тривалого розмочування розчинниками. В цьому випадку можна спробувати відклеїти центральну частину підвісу від каркаса звукової котушки. Універсальних рекомендацій тут, на жаль, дати важко ... Були випадки, коли навіть доводилося зрізати центральний підвіс. Робити це потрібно тільки в крайньому випадку, намагаючись розрізати підвіс максимально близько до лінії клейового шва - тоді при складанні вдається склеїти підвіс, практично без втрати його еластичності.
Якщо динамік розбірний (на зразок старих кінаповскіх динаміків, наприклад, 2А9), то процес розбирання сильно спрощується - у таких динаміків і спідниця гофра, і центральний підвіс фіксуються притискними дугоподібними пластинами на гвинтах.
Відразу ж після зняття дифузора з кошика, має сенс заклеїти щілину кільцевого магнітного зазору скотчем, ізолентою, або просто «прімагнітілась» до фланця підходить за розміром сталеву пластинку, або кришечку. Ця проста обережність дозволить запобігти потраплянню в щілину магнітного зазору будь-якого бруду або сміття.

Тепер можна перейти до огляду звукової котушки.
Якщо динамік працював, але «скрипів», що іноді буває при «розваленої» котушці, то можна спробувати приклеїти відклеїлися витки котушки. Для цього їх потрібно акуратно укласти на старе місце, і просто промазати на два-три шари клеєм, з проміжним просушуванням. Буває так, що один з висновків котушки просто відпоювали від токовода або проміжної плоскою шини в результаті перегріву. У цьому випадку досить просто припаяти його на місце. Зрозуміло, не варто для цього використовувати низькотемпературні трубчасті припої, набагато краще застосувати класичний ПОС.
Якщо ж котушка не тільки розвалилася, а й почорніла від перегріву, а лакова ізоляція проводу обвуглилася, то котушку однозначно краще перемотати. Для динаміків з відомими параметрами котушки (діаметра дроту, числа шарів, і кількості витків в кожному шарі) можна просто видалити залишки старої обмотки котушки. Якщо ж число витків невідомо, то слід акуратно змотати кожен шар обмотки, вважаючи витки. Потім слід вибрати шматок змотаного дроти з непошкодженою ізоляцією, і заміривши діаметр проводу мікрометром, підібрати провід з максимально близьким діаметром.
Якщо ж цього зробити не вдалося, то знаючи кількість витків і опір котушки постійному струму, можна вирахувати необхідний діаметр проводу.

Ось формула для таких обчислень: d = √ (ρ (πn (D + bm) + k) / (250πR)),
де: d - діаметр дроту звукової котушки (мм), ρ - питомий опір міді (0,0175 Ом * мм ² / м), n - загальне число витків котушки, D - зовнішній діаметр каркаса котушки (мм), b - орієнтовний діаметр проводу (мм), m - число шарів обмотки, k - сумарна довжина висновків котушки від крайніх витків обмотки, до місця припаювання до гнучких тоководов, R - опір котушки постійному струму (Ом), п - число пі. Величина b є орієнтовною, і необхідна для більш точного обчислення середньої довжини витка звукової котушки. Можна вказувати b з точністю +/- 0,1 мм від реального діаметру, без істотного зменшення точності обчислень.

Наведена формула має такий вигляд: d = √ ((πn (D + bm) + k) / 44880R). Цю ж формулу можна використовувати при перерахунку опору звукової котушки на інше значення.

Для перемотування котушки динаміка варто виготовити спеціальну моталку зі змінними розрізними оправками. Її конструкція проста і зрозуміла з наведених фотографій.

Ремонт і перемотування звукової котушки гучномовця - довідник по автозвуку і електроніці

Ремонт і перемотування звукової котушки гучномовця - довідник по автозвуку і електроніці
Цією моталці вже більше 20 років, і на ній перемотаний не один десяток котушок. Це просто дві пластини з текстоліту (що були під рукою), з'єднані чотирма гвинтами М5. Уздовж площині з'єднання пластин просвердлений отвір діаметром трохи меншим, ніж діаметр осі моталці. Конструкція дозволяє регулювати величину тертя між остю моталки і її корпусом, що досить зручно при роботі з проводами різного діаметру. Таке гальмування осі виключає мимовільне обертання осі, і запобігає ослабленню витків в неминучих паузах в роботі. Як пластин можна використовувати і щільне дерево (бук, дуб, граб, береза), але мені здається, що текстоліт довговічніше.
Розрізні оправлення точаться під кожен діаметр звукової котушки (їх у мене набралося вже пара десятків) з плюсовим допуском приблизно 0,05-0,07 мм. Розрізна оправлення потрібна для того, щоб туго намотану котушку після завершення роботи було б легше зняти з оправлення, злегка стиснувши її.


У наведеного на фото динаміка пластиковий каркас котушки не пошкоджено (що найчастіше трапляється з паперовими каркасами), і я не став його відклеюватися від дифузора. У тому випадку, якщо паперовий каркас пошкоджений, доводиться робити новий. Після декількох експериментів з вибору матеріалу для каркаса, я зупинився (ще в ті давні часи) на паперових перфокартах від древніх обчислювальних машин типу "Мінськ-32", та ін. Думаю, зараз знайти такі перфокарти буде проблематично, але при бажанні - можна.

Хорошою альтернативою папері для виготовлення каркасів котушок може служити алюмінієва фольга товщиною 0,05-0,1 мм. У мене збереглися запаси фольги товщиною 0,06 мм, з якої раніше робили кришки на скляні кефірні і молочні пляшки. Ця фольга досить м'яка, легко виглажівается після випадкового застрягання і головне - не пружинить, і не напружує мідну обмотку котушки. Вага каркаса з такою фольги практично не більше ваги паперового каркаса. Прекрасний матеріал!
Для котушок великих діаметрів (потужні НЧ динаміки) цілком підходить фольга від пивних банок. Правда, вона досить жорстка, тому перед намотуванням смужку такої фольги потрібної довжини слід намотати на круглу оправлення з діаметром рази в 2,5-3 менше, ніж діаметр котушки дифузора, і щільно обмотати по всій ширині, припустимо, ізоляційною стрічкою. Після "звільнення" через кілька годин смужка фольги матиме якраз потрібний вам діаметр. Перевагою металевого каркаса є його збільшена теплопровідність, що істотно полегшує тепловий режим звукової котушки.
Маленька хитрість, що полегшує процес намотування: обов'язково встановіть обмежують бордюри висотою 2-3 мм по обидва боки від майбутньої обмотки, це дозволить мотати котушку "від стінки до стінки", не боячись розповзання нижнього шару витків при намотуванні верхнього (-них) шару (- ів). Бордюри найкраще зробити з розрізних пластикових шайб необхідного діаметра. В крайньому випадку (як у мене на фото у правої щоки оправлення) можна просто намотати в потрібному місці один виток електричного дроту в пластиковій ізоляції. Лівий бордюр в даному випадку я намотав якимось самоклеющимся еластичним пластиком (автомобільний декоративний молдинг).
Перед намотуванням поверхню металевого каркаса обов'язково обезжиривается. Я використовую ізопропіловий спирт (у будь-якому радіомагазині - 30 рублів за 0,25 літра). Після цього поверхню каркаса між бордюрами промащується НЕ товстим шаром клею. Раніше використовував виключно БФ-2. Зараз такий клей дістати у нас проблематично, тому купую в аптеках БФ-6, найближчий родич БФ-2 з незначно гіршими адгезивними і властивостями міцності. Використовувати новомодні сопливо- моментальні клеї типу "88", "Момент" або "Супер-моменти" (на ціанокрілатной основі) не рекомендую по ряду їх властивостей, які не полегшують склейку і просочення звукових котушок. Тільки спиртовий клей, в крайньому випадку - будь-якої клей на нітроцелюлозні основі (можна підібрати що-небудь з меблевих лаків).

Збірка динаміка виробляється в зворотному порядку. Спочатку слід максимально точно встановити дифузор на своє старе місце. Добрими «направляючими» при цьому служать залишки старого клейового шва - їх слід поєднати з «відбитками» на суміжній поверхні. У тому випадку, якщо при розбиранні динаміка не вдалося відклеїти центральний підвіс від кошика, і довелося «вигризати» котушку, то на тканинній основі центрального підвісу напевно залишаться жорсткі залишки клейового шва, які можуть пошкодити обмотку звукової котушки при складанні. Для виключення цього слід вставляти котушку в центральний підвіс по напрямних. Можна спробувати згорнути направляє кільце з тонкого пластику, і вставити його всередину центрального підвісу, і навіть в магнітний зазор, і вже потім вставляти на місце звукову котушку.
Якщо ж конструкція динаміка не дозволяє цього зробити, то замість суцільного кільця можна нарізати вузькі смужки з того ж пластику, вставити їх вертикально в центральний підвіс і магнітний зазор, і вже по ним вставляти котушку. Після того, як звукова котушка виявиться на місці, пластикове кільце або направляючі смужки витягуються. Ця проста запобіжний засіб суттєво полегшить складання динаміка, і збереже обмотку звукової котушки від механічних пошкоджень гострими краями старого клейового шва.
Потім звукова котушка ретельно центрується в магнітному зазорі динаміка. Для центрування котушки можна використовувати будь-який листовий матеріал потрібної товщини і щільності. Багато років використовував фотоплівку, нарізану смужками. Зараз простіше знайти щільну лавсанову плівку (астролон, калька), або що-небудь типу того.


При установці дифузора в кошик потрібно забезпечити як абсолютну аксіально котушки щодо магнітного зазору, так і витримати її висоту щодо фланця. Тільки після цього можна приклеювати (або скручувати) центральний підвіс і загофровую спідницю дифузора.
Для приклеювання центрального підвісу і спідниці гофра можна використовувати резиноподібного клеї - 88, «Момент», і т.д. Я ж зазвичай застосовую імпортні шевські клеї, якими зі мною ділиться найближчий швець. Позитивною властивістю шевських клеїв є те, що вони наносяться на поверхні, що склеюються і висушують заздалегідь (приблизно за півгодини-годину до склейки), і до початку збирання вже не пристають до рук, а в момент склеювання поверхні просто прогріваються термофеном, і стискаються на кілька секунд . Після цього смужки, Центр звукову котушку, витягуються з магнітного зазору, точність установки дифузора перевіряється шляхом акуратного переміщення дифузора вгору-вниз. Це слід робити, не перекошуючи дифузор, тобто зусилля, що додається до дифузора має бути симетрично щодо його осі.
Протягом декількох годин після склеювання (цього цілком вистачає для перевірки зібраного динаміка) таке з'єднання може бути досить легко розібрано повторним нагріванням, без розмочування клею, для усунення можливих неточності установки дифузора і центрування звукової котушки.
В останню чергу приклеюється на місце пилозахисний ковпачок, а тоководов припаиваются до колодки на кошику динаміка (зрозуміло, з дотриманням описаних вище пересторог). Зібраний динамік перевіряється спочатку на малій, а потім на максимальній потужності, і при відсутності сторонніх призвуків, монтується назад в акустичну систему.