Aktoren; Geht es auch günstig? #Post_11

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Federsteifigkeit der Aktoren

Zum Schluss schauen wir uns noch die Federsteifigkeiten der Aktoren an.
Der Reckhorn BS-200 ähnelt zu sehr dem Sinustec BS-250, der Heddier LK-KS 20 liefert im Vergleich zum Visaton EX 45 S eine etwas unsauberere Kennlinie, die Sinuslive BassPump war von der Signalqualität nicht so gut und ist zudem noch schwer zu öffnen und der Monacor AR-30 besitzt keine Feder im eigentlichen Sinne. Dort übernimmt das Plastikgehäuse Die Aufgabe der Feder.  Aus diesen Gründe beschränken wir uns nur auf den Blanko, Monacor BR-25, Sinustec BS-250 und Visaton EX 45 S.

Monacor AR-30 offen

Hier ist ein Bild des geöffneter Monacor AR-30 zu sehen. Hier übernimmt das Gehäuse die Aufgabe der Feder.

Um die Federsteifigkeit zu ermitteln, spannen wir die Aktoren fest ein und lenken die bewegliche Masse mit einer Zug/Druck Prüfmaschine aus. Dabei messen wir die auftretenden Kräfte. Die Federsteifigkeit ergibt sich anschließend aus der Steigung des Kraft-Weg-Diagramms.  Um eine Wegabhängigkeit der Kraftkonstante der Aktoren bestimmen zu können, führen wir die Messungen auch bei verschiedenen Steuerströmen am Aktor durch.

Zum Einspannen der Aktoren, befestigen wir sie einmal auf unserer Montageplatte und fixieren die bewegliche Masse am Kraftsensor der Prüfmaschine. Während die Montage des Blanco und Monacor BR-25 kein Problem darstellte war bei der Montage der anderen Aktoren etwas mehr Kreativität gefragt.
Sinustec Visaton Schraube

Visaton EX 45 S und Sinustec BS-250 mit an geklebter Schraube auf der beweglichen Masse zur Befestigung in der Prüfmaschine

Zunächst stellen wir die Diagramme ohne zusätzlichen Strom dar. Dort legen wir jeweils eine Ausgleichsgerade durch die Messkurve. Die Steigung der Geraden repräsentiert die linearisierte Federsteifigkeit des Aktors.

Federsteifigkeit Sinustec

Federsteifigkeit Monacor BR 25

Federsteifigkeit Blanko

Federsteifigkeit Visaton

Die ermittelten Federsteifigkeiten der Aktoren sind:

Aktor Linearisierte Federsteifigkeit
Blanko 37,60 N/mm
Sinustec BS-250 23,84 N/mm
Monacor BR-25 16,82 N/mm
Visaton EX 45 S 6,33 N/mm

 

Schaut man sich die Diagramme an, so erkennt man eine Hysterese.

Im Folgenden stellen wir die Diagramme mit zusätzlicher Bestromung der Aktoren dar.

Federsteifigkeit Sinustecmehrere Ströme

Federsteifigkeit Monacor BR-25mehrere Ströme

Federsteifigkeit Blanko mehrere Ströme

Federsteifigkeit Visaton mehrere Ströme

Generell verändert sich bei den Aktoren die Kraftkonstante mit der Auslenkung, da sich die Spule nicht durch ein ideal konstantes Magnetfeld bewegt und das Magnetfeld sich zum oberen bzw. unteren Ende abschwächt. Dennoch ist abgesehen vom Visaton EX 45 S nahezu kein Unterschied der Kennlinien erkennbar. Ein Hinweis darauf, dass sich die Aktoren auch bei größeren Auslenkungen noch linear verhalten. Fairerweise soll hier erwähnt werden, dass der Visaton EX 45 S eine deutlich geringere Baugröße als die anderen vermessenen Aktoren aufweist und aus diesem Grund auch schneller seinen linearen Betriebsbereich verlässt.

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