Jak obliczyć parametry magnesu i cewki do generowania napięcia 1.5V?

Question

witam szanowne grono jak widać jestem początkującym więc raczkująCYM użytkownikiem tego forum, w związku z tym mam 1 pytanko jak obliczyć parametry magnesu poruszającego się w cylindrze z cienkiego plexi aby cewka nawinięta na tym że cylindrze mogła wychwycić jakieś napięcie. oczywiście jakby...

Wojtek_b21 · Answer

Napisałeś bardzo dużo ale mało podałeś szczegółów . Jak będzie poruszał się magnes czy do przodu i do tyłu czy po okręgu czy jeszcze inaczej. Piszesz 1.5V ale jakie natężenie prądu? Jaka będzie częstotliwość poruszania się magnesu? Czy ta częstotliwość będzie stała czy zmienna?

saper3791 · Answer

Witam , pozdrawiam .
Podobnie jak kolega wspomina ... Gdy ja oczy zamkne to chyba sobie wyobrazam co masz w planie

. No ale mniejsza o moja wyobraznie .
- Czestotliwosc cykli
- Oczekiwana moc
...
i jeszcze kilka rzeczy jest wazne .

No dobrze , nie bede Cie zasypywal pytaniami . Postawie jedno :
Dlaczego do Twojego wiatraka nie uzyjesz jako pradnicy - silniczka elektrycznego ?? Tak , wiem ... obroty musialyby byc wysokie (??) ale przeciez sa silniczki elektryczne , ktore juz przy niskich obrotach wytwarzaja dosc spore napiecie stale . Mam osobiscie starszy silnik elektryczny na 24V , ktory przy szybkim obrocie osi reka ( krotki ruch ) wypycha z siebie 7-9V . A Tobie jesli dobrze zrozumialem jest potrzebne okolo 1,5V .

Pozdrawiam i oczekuje dalszych wiadomosci i pytan :-)

sun999 · Answer

witam i dziękuję za zainteresowanie tematem
magnes będzie poruszał się czyt. spadał wewnątrz rury z wysokości około 2 m. i będzie zatrzymany na dole rury
następnie ta rura przesunie się w osi o 1 stopień dając tym samym miejsce drugiej rurze z magnesem która po dojściu w punkt kulminacyjny zatrzyma się i blokada spuści magnes
takich rur w założeniu ma być 60 szt.
tak więc magnes opada w danym momencie raz i jest blokowany zapadką
nie wiem właśnie jakie mają być parametry czy długość rur ma też znaczenie bo przecież im szybciej spada magnes to nie wiem czy będzie więcej czy mniej pola wytworzonego
wymyśliłem sobie takie dziwadło i nurtuje mnie ten temat jak diabli
może więc ktoś z Was mi coś podpowie?
oczywiście z góry wielkie dzięki
a co do napędu będzie użyty mechanizm na zasadzie napędu zegarka który to wszystko będzie poruszał nakręcany raz na jakiś czas / niewiem jeszcze na ile/

avatar · Answer

to cos z opisu przypomina mi generator faradaya

Paweł Es. · Answer

O ile pamiętam to siła elektromotoryczna wywołana w cewce przez pole wynosi

$$e=-z\frac{d\phi}{dt}$$

gdzie

z - ilość zwojów cewki objętej zmianami pola
dΦ/dt - szybkość zmian pola w czasie

i tu wychodzi problem, że tylko zwoje blisko poruszającego się magnesu będą coś z siebie dawały a reszta (nad i pod chwilowym położeniem magnesu) będzie cewkami powietrznymi włączonymi szeregowo z cewką indukującą prad (zakładamy, że cewka jest nawinięta na całej długości rury).

Prędkość magnesu w miarę spadania rośnie a więc rosnie szybkość zmian pola w miarę zbilżania się do dna rury.
Z tego by wynikało, że by uzyskać jednakowe napięcie na każdym odcinku rury to gęstość zwojów (ilość zwojów na odcinek) na rurze musi maleć im bliżej dna rury.

Magnes powinien być długi i prawie dopasowany do rury by uzyskać maksymalne sprzężenie pola i zwojów.

Mozna też spróbować podzielić cewkę na sekcje i z każdej zbierać przez diodę napięcie ładujące np kondensator.

Magnesy najlepiej byłoby dać neodymowe jako najsilniejsze ale to zdaje się drogie rozwiązanie.

Te rury to chyba będą co 6 stopni (360/60) a nie co 1 ?

sun999 · Answer

słusznie zauważyłeś że co 6 stopni
mój mały błąd
a czy to zwiększanie się szybkości opadania magnesu nie może zostać przy takim samym nawinięciu cewki na całej długośći poprostu najpierw będzie mało prądu a przy przyspieszeniu będzie go więcej .przecież i tak z tych wszystkich ogniw napięcie bedzie musiało się gdzieś zebrać przed dalszą drogą
chyba będę musiał poeksperymentować jak ludzie za dawnych czasów za pomocą błędów i poprawek
niby to wszystko wygląda prosto ale jak się zacznie nad tym myśleć głębiej to same zagadki i niewiadome
czy można wogóle wyliczyć przewidywalne napięcia i natężenia znając dane poszczególnych składników / parametry magnesu cewki średnica i długość rury / lub odwrotnie
chodzi mi oto aby nie wydawać niepotrzebnie kasy
oczywiście nieważne czy to będzie magnes za 100 czy 500 zł. bo jeżeli końcowy wynik z takiego magnesu będzie pozytywny to efekt końcowy będzie bardzo zadowalający
P.S.
ale się rozpisałem nie wnosząc nic do tematu tylko znów pytania bez rozwiązania
P.S.
dzięki za dotychczasowe wskazówki

sun999 · Answer

zakładając że magnes będzie pierścieniowy o średnicy 50mm długość rury 2000mm. to jakie zrobić cewki tzn. jaki gruby drut i czy jedna warstwa czy kilka odizolowanych czy drut z izolatorem / powlekany/ czy goły?

Paweł Es. · Answer

Drut na pewno izolowany. MOże być wielowarstwowo ale rośnie wtedy ciężar rury z drutem. Średnica drutu, nie wiem, może 0.5 mm

sun999 · Answer

a ile warstw i jakie ma to znaczenie czy wyłapie wtedy więcej pradu ?

sun999 · Answer

witam po rocznej przerwie
napisałem w tym temacie aby go odświeżyć i liczę że może ktoś odpowie szczegółowo na nurtujące mnie pytania
urządzenie jest już w fazie końcowej tylko brakuje mi właśnie ogniw
dzięki za wszelkie wskazówki a jak to ustroistwo zrobię do końca to napewno wam pokaże ze szczegółami nawet w przypadku gdyby nie działało

timo66 · Answer

Jakie wnioski wyciągnął kolega z eksperymentów? Czy może w ogóle nic nie wyszło?

Jak obliczyć parametry magnesu i cewki do generowania napięcia 1.5V?

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Podsumowanie tematu