Nowa elektronika w gramofonie GS464

To nie jest problem zbyt małej mocy silnika, tylko elastyczności paska. To on wnosi opóźnienie wtórnej reakcji silnika. Dobór czasu odpowiedzi stabilizatora dla konkretnego układu zmniejsza znacząco ten problem, użycie sztywniejszego paska także. Dołożenie dobrze wyważonego bezwładnika na wałek silnika + powyższe zabiegi likwiduje problem całkowicie pod warunkiem, że łożyskowanie talerza jest w dobrym stanie i ma zapewnione stabilne smarowanie.
Po zmianie tego łożyskowania na toczne precyzyjne da się uzyskać na silniku Silmy pomijalne wartości W&F. Jednak wskutek pamięci kształtu (relaksacji) gumy zostaje to osiągnięte dopiero po 60...90 minutach pracy układu, jeżeli pasek nie był uprzednio zdjęty z rolki silnika do spoczynku.

PWM niewiele tu pomoże, były robione takie eksperymenty. Za to bardzo pomaga staranne wyważenie wirnika silnika, bo to eliminuje drgania u źródła. A jak wiadomo i można się domyśleć, szczotki mechaniczne nie lubią drgań, bo ich masa nie jest zerowa, a rezystancja przejścia styku zależy silnie od siły docisku. Także chwilowego docisku... Dobre silniki, w tym także te z Silmy, mają mechaniczne tłumiki drgań szczotek (Silma ma bodaj najlepsze), które ratują sytuację przy zupełnie niewyważonym fabrycznie wirniku, do tego z luźnymi uzwojeniami, które przemieszczają się losowo pod siłą odśrodkową. Wynik - totalny bałagan w parametrach pracy.

Radykalnym posunięciem jest użycie silnika BLDC, a jeszcze radykalniejszym i chyba najlepszym - do tego DD. Niebawem będą robione próby praktyczne takiego rozwiązania na bazie skromnej wiedzy uzyskanej z pomyślnie zakończonych eksperymentów z dużo trudniejszym od omawianego napędem zwijania do magnetofonów serii ZK200.

Posunięciem dużo prostszym, dającym zadowalające efekty jest poprawienie silnika Silmy, który projektowo jest bez zarzutu (w odróżnieniu od wielu innych), tylko jest skandalicznie niedbale wykonany z powodu wariacko wyśrubowanych planów ilościowych produkcji. Nie dziwne - pięćset+ silniczków dziennie to dość sporo.

Cytat Artur K.:

Także to nie jest tak że pasek, czy silnik to jest po prostu taka konstrukcja.

Jakoś nie przemawia do mnie takie wyjaśnienie. Taka konstrukcja to znaczy co w niej konkretnie?
Jeśli uznać, że wiele czynników składa się na marny efekt końcowy, to można by to tak nazwać.

Cytat Artur K.:

Silnik także mocą nie grzeszy bo dość łatwo go zatrzymać palcem, a sam talerz jest wrażliwy na jakiekolwiek dotknięcia - natychmiast słychać falowanie dźwięku.
Nie ma mowy o tym by puścić płytę i spróbować przetrzeć ją czyścikiem.

Jak wygłodzisz Arnolda S., to też będzie słabiutki ;-). Co to znaczy, że mocą nie grzeszy? Napisali na obudowie, że 1,9W zdaje się. Czy to dużo, czy mało dla gramofonu?
To, o czym piszesz to deficyt momentu obrotowego, a nie mocy, która jest iloczynem tego momentu i prędkości kątowej. Zapewniam Cię, że ten silnik jest w stanie zerwać pasek. A raczej byłby, gdyby go dobrze nakarmić i uniemożliwić jakoś poślizg paska na rolce.
Jaką tam mamy moc elektryczną rzeczywistą dostarczoną? Proste: ok.2V x 40mA = 80mW. Sprawność tego silnika jest względnie wysoka nawet w tak krytycznych dla niego warunkach zasilania i wynosi około 70%. Sprawność przekładni to ca.0,9, ale naciąg spoczynkowy+roboczy paska wywołuje spore tarcie w jego przednim łożysku, obniżając sprawność ogólną układu do poziomu 0,5. Jeśli to łożysko jest źle lub wcale nie smarowane, to sprawność ogólna może spaść do 0,3 i niżej.
Przyjmijmy jednak ten optymistyczny wariant 50% sprawności ogólnej, co daje 40mW mocy napędu talerza. Prędkość obrotowa talerza to 33,(3)obr/min = 0,(5)obr/s = ca.3,5rad/s >>> moment na talerzu 0,0115 Nm = 1,15 Ncm. Siła obwodowa na promieniu 10cm (szczotka do czyszczenia średnio) będzie wynosiła 0,115N, czyli w przybliżeniu 12 Gramów - cienko, oj cienko... Nie dziwne, że szczotka prawie zatrzyma talerz i nie dziwne, że on się tak leniwie rozpędza. Siła hamująca od samego ostrza czytającego stanowi znaczącą część tych 12G (zwykle pomiędzy 0,3 na czystym a 0,7G na zapisanym rowku - da się to łatwo zmierzyć) i raczej mowy być nie może, żeby silnik nadążył to wyrównywać.
Kolejna sprawa - tranzystor sterujący silnikiem, BC211 zdaje się w oryginale. Zasilanie to 10V, na silnik idzie 2V, 8V zostaje na tranzystorze jako Uce. 8V x 40mA = 320mW i BC211 niemal topi podstawkę. A realnie zaniedbany silnik bierze nie 40, tylko 70-90mA i podstawka BC211 faktycznie płynie, co widziałem ze trzy razy i pokazałem nawet na zdjęciach, tylko nikt nie zwrócił na to uwagi. Co się dzieje z punktem/zakresem pracy tranzystora przy 200+*C?
To błahy problem - BD135 z h21e>>100 na radiatorze rozwiązuje go całkowicie, sprawdziłem, pokazałem, będzie dręczony, może będą jakieś wieści.

Cytat Artur K.:

Tyle że w obu tych gramofonach podano pobór mocy 10W, a ponieważ tam nie ma niczego elektrycznego poza silnikiem, przyjmuję iż jest to moc silnika.
Silma nie ma nawet 1W. :)

Żaden silnik na świecie nie osiągnął 100% sprawności, więc jak sam piszesz jest to pobór - zawsze większy od mocy użytecznej mechanicznej na wale silnika.
A jaka on jest w przytoczonym prze Ciebie przykładzie?
Otóż nie więcej niż 1W, a być może poniżej 0,5W. Silnik, o którym mówisz to raczej asynchroniczny klatkowy, nie synchroniczny. Sprawdź to na jego tabliczce znamionowej, z jaką prędkością znamionową się kręci. Jeśli jest to czterobiegunowy z pojemnościowym przesuwnikiem fazy, to może osiągać 10% sprawności i wówczas będzie te ok. 1W na wałku. Jeśli to prostota indukcyjnego przesuwnika, to sprawność nigdy nie wyjdzie ponad 5%. Przy tak małych jednostkach jak ten zwykle wynosi 3,5-4%. Jeśli wychodzące z niego 3 lub 4 przewody prowadzą do kondensatora o pojemności rzędu uF na napięcie 350+V, to ma przesuwnik pojemnościowy.
Podejrzewam go raczej o te 0,5W na walku, co w porównaniu z Silmą jest i tak 10x więcej. Ale ale... z jaką prędkością on się tam kręci i jakie ma przełożenie całkowite względem talerza? To jest kluczowa sprawa.

Ciekawość mnie zżera, jaki silnik Japońce wstawili do tego gramofonu. Jeśli faktycznie synchroniczny, to jakoś musieli rozwiązać sprawę rozruchu, bo żaden silnik synchroniczny nie wystartuje sam z siebie, zawsze musi mieć jakąś pomoc w rozbiegu. Być może użyto silnika kombinowanego typu wirnik PM+rozbieg z klatki.

W dwóch z trzech gmeranych przeze mnie gramofonów był drut zamiast tego rezystora 100R.
Tak czy inaczej co można z tym zrobić, żeby prędkość była stabilna i dało się słuchać Chopina?
Z rzeczy dostępnych dla przeciętnego użytkownika to właściwie nic poza wymianą paska, bo nawet podanie oleju do górnego łożyska silnika wymaga częściowego demontażu zespołu napędowego.
Stabilne smarowanie łożysk talerza na dłuższy czas można uzyskać jedynie przez ich ponowne nasycenie próżniowe. Podanie kropelki oleju z zewnątrz wystarcza na krótko. Wprowadzenie odpowiednio przyciętego filcu nasyconego olejem pomiędzy tulejki łożyskowe w ich oprawie jest chyba najlepszym ogólnodostępnym sposobem.

Operacja podmianki Silmy na BLDC nie jest jakoś strasznie kosztowna, w sumie tańsza niż nowy taki silniczek z Sosnowca - ostatnio widziałem Silmę z walcowym komutatorem - rzekomo NOS - za 250 zetów. Jednak wymaga pewnych możliwości co do mechaniki i elektroniki. Eksperymenty z taką podmianką są planowane niebawem, ale ich pozytywny wynik jest raczej pewny.

EDIT: przypomniałem sobie, że razu onego upchnąłem do wewnątrz Silmy fotoenkoder i zaraz za nim, na tylnym dekielku silnika stabilizator na przetworniku LM2917. To było do jakiegoś polskiego decka, chyba M8010 lub 8011. Jest materiał ze zdjęciami na tym forum. Silnik trzymał prędkość "na dębowo" i faktycznie miał ochotę zerwać pasek przy próbie zatrzymania koła zamachowego. Zdaje się, że działa to nadal w tym magnetofonie u kolegi @Edgor. BLDC DD w podobnym magnetofonie też zdał egzamin. Gdybym miał wybierać pomiędzy tak wzbogaconą "Silmą" a BLDC, to bez wahania wybrałbym ten drugi - dużo taniej, a efekt pewniejszy i trwalszy.

Cytat Artur K.:

Jeśli chodzi o Onkyo to może być silnik synchroniczny bo na łączówce razem z przewodami od silnika i przełącznika napięć jest w czarnej tulejce izolacyjnej jakiś kondensator. Zaraz wyjeżdżam więc nie będę tego teraz rozpinał i sprawdzał jak jest podłączone, ale może to być kondensator rozruchowy.

Jeśli jest kondensator, to silnik jest asynchroniczny klatkowy.
95% wszystkich maszyn elektrycznych na świecie to właśnie takie silniki.

Cytat Artur K.:

Też kombinowałem nad wymianą silnika na BLDC ale nie byłem w stanie znaleźć BLDC w rozsądnej cenie pasującego wymiarami oraz przede wszystkim średnicą wału. Grubszy wał oznaczałby konieczność wytoczenia nowego koła pasowego, z racji braku tokarki nie chciałem zawracać koledze głowy pierdołami.
Dobrze byłoby także aby posiadał prędkość znamionową w okolicach 1500-2000RPM.

Nie chciałem też zbytnio przerabiać gramofonu, bo na tym można tylko stracić przy ew. odsprzedaży.

Kupowałem już BLDC po 16 zetów, potem takie same 3x drożej w innym miejscu po wykupieniu wszystkich tych najtańszych. Cena poniżej 100 zet jest IMHO całkowicie akceptowalna, a poniżej 200 jeszcze do przyjęcia.
Nigdy nie brałem pod uwagę ewentualności sprzedania urządzenia, na którym eksperymentuję, bo to kula u nogi dla wszelkich prac doświadczalnych. Takie prace nigdy nie były tanie w żadnym miejscu na świecie, może poza Syberią ;-).

Toczenie kół pasowych i tak mnie nie minie. Te napotkane w gramofonach i magnetofonach z reguły wymieniam na wykonane we własnym zakresie, gdyż fabrycznie wykazują bardzo dużą niewspółosiowość bieżni, co także jest przyczynkiem do nieprawidłowej pracy napędu.
Prędkość obrotową BLDC robisz jaka Ci się podoba w przedziale 120...3500 dla BLDC najwyższej precyzji wykonania i pracy oraz 500...270000 dla wykonań specjalnych.
Niektóre z tej pierwszej grupy da się zmusić do stabilnej pracy przy prędkości poniżej 20 obr/min.