Lautsprecher-Relais ?

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29.08.2023 18:01 (zuletzt bearbeitet: 29.08.2023 18:38)
avatar  Scope
#16
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Ich fasse nochmal zusammen:

Die Frage lautet: Kann man den Verschleiss des Schutzschaltungsrelais über die Jahre hinweg wirksam reduzieren, wenn man bei jedem ein. und Ausschaltvorgang die Lautstärke auf "null" reduziert?

Die Situation tritt nur dann auf, wenn man überhaupt Radio über die Stereoanlage hört, und den Verstärker oder Receiver in der Regel immer auf Radioempfang eingestellt hat, wenn man ihn ein- oder abschaltet.
Das ist in der heutigen Zeit nach meinem Dafürhalten eher selten. Besonders in Kreisen, in denen es um den "absoluten Wohlklang" geht. Aber das ist lediglich meine Sicht der Dinge.

Ich gehe beim Radiobetrieb außerdem davon aus, dass man in der Regel nicht mit extremen Pegeln hört, wie man es z.B. hin und wieder macht, wenn man die Stereoanlage mit einer CD oder Schallplatte "vorführt". Ich hoffe ich werde da nicht missverstanden und erinnere mich hier lediglich an meine aktive Radiozeit vor über 40 Jahren.

Der Test wurde im Mittel mit 1 bis (eher2) Watt durchgeführt. Ein Radioprogramm ist kein Sinus oder Rauschen, und daher -was die Leistung betrifft- nicht genau zu definieren. Ich habe aber vorhin nochmal etwa 10000 Schaltvorgänge mit Rosa Rauschen (2 Watt in den Canton Ergo Center) nachgereicht und den Aufbau dann "abgebaut".
Also etwa 95.000 Schaltvorgänge, die etwa 65 Jahre Betrieb mit täglichen 4 Ein- und Ausschaltungen simuliert.

Zuerst habe ich die beiden Schaltkontakte (von denen nur einer belastet wurde) mit einem HP4338B Milliohmmeter miteinander verglichen. Dabei wurden je 5 Schaltvorgänge gemittelt und dann miteinander verglichen. Es war keine eindeutige Differenz meßbar. Beide Kontakte lieferten sehr ähnliche Werte.
Durch die Klemmung der Kelvin Clips entsteht hier mitunter ein größerer Fehler, als die Meßgröße selbst. Dennoch gemittelt vergleichbar im Milliohmbereich

Danach wurde das Relais im Dienst der Wissenschaft ;) zerstört und mikroskopiert.

Mit dem bloßen Auge ist nichts zu sehen.


Der unbelastete Kontakt: ohne Auffälligkeiten


Und der belastete nach 96.000 Schaltvorgängen unter kleiner Last: Minimaler Einbrand, ca. 0,06 mm im Durchmesser und nur oberflächlich. Die Schichtdicke aus Silberlegierung beträgt bei diesem Relais etwa 0,35 mm.


Fazit:
Wenn nach 30 bis 40 Jahren die Relais eines Receivers deutlich sichtbar angegriffen sind, dann ist das nicht durch die unsinnige und lästige Vorgehensweise zu vermeiden. Das Relais wird dann in seinem langen leben zumindest hin und wieder bei wesentlich größeren Strömen und Spannungen geschaltet haben, die dann tatsächlich verschleißend wirken.


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29.08.2023 18:52
avatar  hififan
#17
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Ich hätte stärkeren Verschleiß erwartet.

Schönes altes Geraffel? Her damit!

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29.08.2023 19:05
avatar  Scope
#18
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Nicht bei diesen mickrigen Strömen. Das stecken die Kontakte nun wirklich ganz locker weg. Selbst mit 5 Watt wäre es nur wenig mehr. Bei 40 Watt wäre es .....anders. ;)


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29.08.2023 20:10
avatar  41199
#19
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Forumsgründer

Interessant, dass da so wenig passiert. Schade, dass bei den wenigen Usern hier die Reichweite so gering ist. Aber vielleicht spricht dieser Thread ja jemanden an, der hier nur sporadisch vorbeischaut.


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30.08.2023 00:33
avatar  08/15
#20
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Als ich von dem Test gelesen habe musste ich an die alten Vorkriegsschalter bei den Bauern bei uns im Dorf denken.
Da in der Milchkammer hängen mindestens eine 60W Birne, je nach Größe der Kammer bis zu 2 x 100W bei 220V dran.
Die Schalter funktionierten auch nach über 60 Jahren und mehreren Betätigungen täglich einwandfrei.
Wenn das Licht flackerte lag es eigentlich nie am Schalter.
Für mich als Elektroniklaie ist ein Relais auch nur ein Schalter, warum sollte das bei so geringen Strömen Schaden nehmen?
Aber ich gönne Jedem seine esoterische Meinung über elektrische Bauteile und würde mich nie auf eine Diskussion einlassen.

Freundliche Grüße
Jörg

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30.08.2023 08:04 (zuletzt bearbeitet: 30.08.2023 08:08)
avatar  Scope
#21
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Relaiskontakte und deren Materialien sind eine Wissenschaft. Es gibt etliche Anwendungsfälle und daher auch unterschiedliche Materialien und Aufbauten.
Bei einem Relais, das immer nur Netzspannung und relativ hohe Ströme schalten muss, sind die Eigenschaften ganz andere als die bei einem Kleinsignalrelais, das kleinste Signalströme (z.B. in einem Meßgerät) schalten soll.
Kein Relais kann alle Einsatzbereiche gleich gut abdecken.

In der Lautsprecherleitung hat man jedoch diese unterschiedlichen Bedingungen. kleine Ströme UND hin und wieder auch recht hohe Ströme, die zuverlässig geschaltet werden müssen.

Wenn ein Verstärker über sehr lange Zeit (Jahre) immer nur mit minimaler Lautstärke betrieben wird (deutlich unter 500mW), kann es durchaus zum Ausfall des Relais kommen. Man liest hin und wieder von solchen Fällen, wo der Betreiber des Verstärkers Kanalausfall beklagt, der erst dann behoben wird, wenn er kurzzeitig die Lautstärke erhöht.
Das Relais ist dann "versumpft" ;) Es hat sich dann über die Jahre Oxidation auf den Kontakten gebildet.
Es gibt Relais, die davon stärker betroffen sind als andere Typen mit anderen Kontaktmaterialien.

Wie man es aber auch dreht und wenet: Die Prozedur mit der Lautstärke kann sich jeder Radiohörer (!) sparen, solange er beim Ein- und Aussschalten nicht Discopegel eingestellt hat.
Wer möchte beim Einschalten schon aus den Pantoffeln gefegt werden?


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31.08.2023 11:45
avatar  41199
#22
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Forumsgründer

Wie verhält sich das eigentlich im Vorstufenbereich, wo die Eingangswahl über Relais realisiert ist?
Da kommt es ja auch ab und an über die Jahre zu Kontaktschwierigkeiten, obwohl dort oft gekapselte/gasdichte Relais eingesetzt werden.


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31.08.2023 12:54
avatar  Scope
#23
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Ja, da gibt es aber trotzdem Qualitätsunterschiede. Nach 40 Jahren kommt es auch da schon mal vor, dass es zu Problemen kommt. Auch bei Meßgeräten mit oftmals teuren Relais. Es kommt halt auch immer individuell darauf an, wie oft, oder wie selten die Relais in 40 Jahren schalten mussten. Das hält keiner nach ;)


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28.09.2023 17:15 (zuletzt bearbeitet: 28.09.2023 17:17)
#24
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Interessanter Versuch, lieber Andreas. Das Schalten im 2Hz-Rhytmus berücksichtigt aber eines nicht, und genau das ist es, weswegen die Kontakte doch stärker belastet sind in der Praxis. Kondensatoren und auch Spulen laden sich im Moment des Einschaltens auf und erhöhen auf diese Weise den Strom, der am Relais-Kontakt sehr kurzzeitig auftritt, gewaltig - auch bei Zimmerlautstärke. Es geht nicht um die Leistung zwischen Amp und Lautsprecher, sondern um die Stromspitze beim Einschalten. Bei dem Versuch hatten die Kapazitäten und Induktivitäten gar keine Zeit sind zu entladen und daher floß dann auch tatsächlich nur bei ersten Einschalten ein kurzer Stromimpuls.

Aus der Praxis: ich habe einen kleinen Yamaha-Receiver am Arbeitsplatz, der mir ständig Musiksignale (FM) liefert und an den auch Boxen angeschlossen sind. Den schalte ich jeden morgen (an Arbeitstagen) an und abends wieder aus. Der braucht tasächlich alle 3-4 Jahre eine neues Relais (Typ G2R in 24V DC 8A), da dann bei kleinen Lautstärken bereits ein Kanal zweitweise weg bleibt. Kurzes lauter drehen am Volume-Poti genügt, dann spielt der Kanal wieder. Kennen sicherlich viele hier, diesen Effekt. Die meisten der eingesandten Geräte zeigen ähnliche Verschleißerscheinungen, deswegen werden die Relais immer erneuert, schließlich sind die Geräte zumeist älter als 40 Jahre und haben meistens noch das erste Relais an Bord.

Bin aber gerne bereit (ohne Emotionen) darüber zu diskutieren...

Beste Grüße Armin von good-old-hifi

gewerblicher Geraffelrestaurator - arbeitet seit 1969 in der Hifi-Branche


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28.09.2023 21:23 (zuletzt bearbeitet: 28.09.2023 21:39)
avatar  Scope
#25
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Zitat
Bei dem Versuch hatten die Kapazitäten und Induktivitäten gar keine Zeit sind zu entladen


Doch, genau das ist der Fall, was sich mit einer current probe leicht beweisen lässt, und auch überprüft wurde.
Ich würde es begrüßen, wenn du deine "Behauptungen" (ich nenne es mal so) mit messtechnischen Fakten, Versuchen, oder Berechnungen stützen könntest.

Gerne wiederhole ich den Versuch über einen 30 Stunden Zeitraum mit 0,1 Hz Schaltfrequenz, aber es reicht bereits aus, einige Perioden mit der Stromzange zu überprüfen, und zu vergleichen. Ich habe das natürlich berücksichtigt und recherchiert, bevor ich damit an die Tastatur ging.

Zitat
gewaltig - auch bei Zimmerlautstärke


Nein, das stimmt nicht. Die Ströme sind bei diesen Lautstärken und Impedanzen vergleichsweise lächerlich, und ich würde es wirklich sehr begrüßen, wenn deinen Worten auch ein paar gut dokumentierte Taten folgen würden. Alle würden das vermutlich begrüßen.
Ich kann die Leistung beim nächsten Versuch gerne verdoppeln, und die Frequenz auf 0,1 oder 0,2 Hz reduzieren, aber es wäre BESSER, wenn du deine Theorien selber belegen würdest, und nicht ICH sie widerlegen muss. Das siehst du doch ein, oder?

Zitat
Bei dem Versuch hatten die Kapazitäten und Induktivitäten gar keine Zeit sind zu entladen und daher floß dann auch tatsächlich nur bei ersten Einschalten ein kurzer Stromimpuls.


Dann ist meine TEk 6042 trotz Kalibrierung wohl defekt, und der 11A16 samt probe ebenfalls.
Kann das sein?

Zitat
Bin aber gerne bereit (ohne Emotionen) darüber zu diskutieren...



Das tun wir, aber Erlebnisberichte und Anekdoten aus der Plauderküche werden die Angelegenheit mit
Sicherheit nicht aufklären.
Ich habe hier vier POA6600A in Betrieb, die 5 mal in der Woche mitunter mehrmals ein- und ausgeschaltet werden. Und da sind seit 2001 die ersten Relais drin, wobei ich die Geräte vor 22 Jahren gebraqucht, 10 Jahre alt eingekauft habe.
Und jetzt?


Du kannst das auch berechnen. Elko parallel zum TT 20µF, Schwingspule 4 ohm angenommen.


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28.09.2023 22:37 (zuletzt bearbeitet: 28.09.2023 22:41)
avatar  Scope
#26
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Nochmal ein Versuchsaufbau.
Es steht die Frage im Raum, ob der durch das Relais fliessende Strom beim ersten Einschalten erwähnenswert höher ausfällt, als weitere, die z.B. im Sekundentakt danach erfolgen.

Quelle: Tunerrauschen
Leistung: ca. 1 Watt.
Der gemessene Strom durch das Relais beträgt ca 1 bis 1,2 A pp, in etwa 300 mA eff (500mA/div) Besonders genaue Werte sind nicht nötig, da hier der Vergleich der Ströme (also der dargestellten Pakete) untereinander zur Debatte steht.

Es werden der erste, und fünf weitere Schaltvorgänge dargestellt, von denen alle etwa gleich hohe Ströme zeigen. Ladungen, die sich über längere Zeit abbauen müssen, gibt es nicht. Sonst könnte eine Frequenzweiche gar nicht funktionieren.



Schneller Aufbau, der ausreicht, um die These zu stützen.....Dass sowas überhaupt notwendig ist, und dass ich über das Stöckchen springe?? Schwamm drüber, geschenkt.


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28.09.2023 22:55
avatar  hififan
#27
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Ich finde scopes Messungen verdammt plausibel. ABER: Ich hatte das, was Armin beschreibt ebenfalls. Linx Quasar, an Klipsch Heresy. Nach 3-4 Jahren, und zwar kein täglicher Gebrauch, war das Lautsprecher Relais kaputt, gleiches Symptom wie bei Armin. An den Strömen hat es in meinem Fall ganz sicher nicht gelegen. Möglicherweise zu viele Schaltvorgänge, Dreck in der Luft, Oxidation??? Gerade das Thema "Zeit" ist im Aufbau von Andreas nicht berücksichtigt.

Schönes altes Geraffel? Her damit!

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28.09.2023 23:01
avatar  hififan
#28
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Ich würde sagen, dass Armins Theorie von scope widerlegt ist. Aber der Effekt scheint da zu sein. Zumindest manchmal. Ist vlt. die Relaisqualität hier das Problem? Ich hatte irgendwas verbaut, was ich da hatte, und was elektrisch und Pin-technisch ok schien...

Schönes altes Geraffel? Her damit!

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28.09.2023 23:34 (zuletzt bearbeitet: 28.09.2023 23:57)
avatar  Scope
#29
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Zitat
Möglicherweise zu viele Schaltvorgänge, Dreck in der Luft, Oxidation??? Gerade das Thema "Zeit" ist im Aufbau von Andreas nicht berücksichtigt.



Zu viele Schaltvorgänge? Aber die sind in deinem Fall doch bekannt, und sie erreichen bei weitem nicht die Anzahl, die hier weiter oben beschrieben wurde. Wie kannst du als "wissenschaftlich ausgebildete Person" zu derartigen Vermutungen kommen? Das erkläre mir bitte mal.
Der zweite Punkt "Oxidation", die mit der Zeit auftreten soll? Das bedeutet also, dass die Relais in der Schublade nach 10 Jahren nicht mehr verwendbar sind?

Nochmal zur Erinnerung: Es stand die Behauptung im Raum, dass 90% aller Relais aus älteren Geräten völlig verschlissen wären. Im nachhinein wurde etwas zurückgerudert, wobei es dann nur noch darum ging, dass damit auch Relais gemeint waren, die durch Reinigung mit einem Stück Testanol getränkten Papier, oder sehr feinem Schmirgelleinen wieder in einer Minute "repariert" werden können. Quasi "versumpfte" Oberflächen, was besonders nach vielen Jahren vorkommen kann, wenn IMMER nur sehr, sehr leise gehört wird, und das Kontaktmaterial dafür nicht ausgelegt ist. Es mag 'Einzelfälle geben, wo schlichtweg ungeeignete Typen verwendet wurden, was man aber nicht als Regelfall darstellen sollte.

Nochmal: Die Nutzschicht der Leistungsrelais beträgt je nach Typ zwischen 0,4 und 0,6 mm Silberoxid Legierung pro Kontaktfläche. Und die waren in deinem Fall an deinem Linx Quasar nach 3 bis 4 Jahren abgebrannt, ohne dass es zu laufenden Abschaltungen unter Vollast kam? Das ist schnell behauptet, aber es ist leider auch nicht mehr als das übliche "ich hab´s genau gehört", über das du dich aufregst.

Was sollen diese Revolvergeschichten? Mein Arbeitskollege erzählte mir gestern, dass er in seinem Gäste WC einen ausgewachsenen Blauwal getroffen hat. Woran das gelegen hat, müsste auch noch geklärt werden. Vielleicht war es der Alkohol?
Ich war dort, aber der Wal war nicht zu finden.

Zitat
Ich hatte irgendwas verbaut, was ich da hatte,


Und mit dieser Offenbarung möchtest du argumentieren? Du weisst also gar nicht, was da damals aus der Grabbelkiste eingebaut wurde?
Vielleicht war es gar kein Relais, sondern eine modifizierte Kuchengabel oder eine kleine Spieluhr. Wer will das heute noch nachprüfen?

Es ist wieder Zeit für die Einnahme meiner beruhigenden Tropfen....Danke dafür. :(


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28.09.2023 23:45 (zuletzt bearbeitet: 28.09.2023 23:58)
avatar  Scope
#30
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Zitat
Ich finde scopes Messungen verdammt plausibel. ABER: Ich hatte das, was Armin beschreibt ebenfalls.



Ich kann teilweise nachvollziehen, dass du als eine Art Schlichter auftreten, und quasi jedem die Goldmedallie überreichen möchtest, obwohl nur ein Exemplar im Karton ist.
Manchmal muss man Fakten auswerten und dann entscheiden. Du hast doch mal gelernt, wissenschaftlich zu arbeiten. Alles vergessen?
Wenn dich das Thema wirklich interessiert, könntest du deinen Hintern auch selbst irgendwie in Bewegung setzen, aber vorher dürften in der Sahara 50 cm Neuschnee gefallen sein. ;)


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