Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Relpol przekaźniki nadzorczeRelpol przekaźniki nadzorcze
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Dobór materiału na rdzeń elektromagnesu

23 Sie 2018 12:36 1215 22
  • Poziom 9  
    Uprzejmie proszę szanowne grono elektroda.pl o pomoc w dobraniu materiału na rdzeń elektromagnesu którego zadaniem będzie impulsowe odepchniecie magnesu neodymowego z jak największą siłą. Rdzeń elektromagnesu nie może być wykonane z materiału magnetycznego takiego jak stopy żelaza gdyż pomiędzy magnesem a rdzeniem elektromagnesu działał by siła przyciągania którą trzeba by przezwyciężyć polem magnetycznym z elektromagnesu a to pochłonęło by to sporo energii.
    Mam pytanie czy jest możliwe zrobienie rdzenia z materiału niemagnetycznego np. grafitu (być może znają Państwo lepszy materiał na rdzeń) który nie będzie reagował magnetycznie z magnesem stałym do momentu załączenia zasilania na cewce elektromagnesu.
    Mam jeszcze pytanie jaki może być (oczywiście w przybliżeniu) czas reakcji takiego elektromagnesu czyli odepchnięcia magnesu, czy będzie to zależeć od napięcia czy natężenia prądu.
    Z góry dziękuje za odpowiedz i przepraszam jeżeli moje pytania są banalne ale jestem w tej dziedzinie laikiem.

    Z wyrazami szacunku
    Krzysztof
  • Relpol przekaźniki nadzorczeRelpol przekaźniki nadzorcze
  • Poziom 38  
    emagpl napisał:
    rdzeń elektromagnesu którego zadaniem będzie impulsowe odepchniecie magnesu neodymowego z jak największą siłą.

    Jakiś nie przemyślany pomysł realizacyjny, jak magnes neodymowy to nie elektromagnes.
    Jak elektromagnes, to wystarczy element wykonany z magnetyku.
    Proszę się zapoznać z popularnymi w ostatnich czasach rozwiązaniami Pistoletu a właściwie działa Gaussa tak zwanego Gauss Gun.
    emagpl napisał:
    Rdzeń elektromagnesu nie może być wykonane z materiału magnetycznego takiego jak stopy żelaza gdyż pomiędzy magnesem a rdzeniem elektromagnesu działał by siła przyciągania którą trzeba by przezwyciężyć polem magnetycznym z elektromagnesu a to pochłonęło by to sporo energii.

    Hm,zaprzecza to podstawowym prawom fizyki i jest bezsensowne. Z drewna, czy słoika kolega nie zrobi elektromagnesu, obrazowo ujmując.
    emagpl napisał:
    Mam pytanie czy jest możliwe zrobienie rdzenia z materiału niemagnetycznego np. grafitu (być może znają Państwo lepszy materiał na rdzeń)
    emagpl napisał:
    moje pytania są banalne ale jestem w tej dziedzinie laikiem.

    Jak wyżej nie jest to możliwe. Grafit jest alotropową węgla i jest diamagnetykiem.
    Chyba, że realizację swojej koncepcji oprze na przekroczeniu punktu Curie dla zastosowanego materiału :D:D:D.

    Może prościej :
    -zdradzi nam kolega co che zrealizować, a my się wypowiemy w temacie.
  • Poziom 9  
    Witam.

    Dziękuję za odpowiedz, drwiny są niepotrzebne postaram się bardziej dokładnie opisać pytanie.


    Chodzi mi o to, aby w odpowiednim momencie (w możliwie jak najkrótszym czasie) elektromagnes odepchnął magnes stały. Rdzeń elektromagnesu wykonany z materiału magnetycznego "kleił " by się do magnesu i potrzeba by było dużo energii aby zrównoważyć siłę przyciągania magnesu.

    Chciałbym, aby pole magnetyczne zostało wzbudzone w rdzeniu dopiero po załączeniu zasilania, dzięki czemu nie będzie trzeba przezwyciężać siły przyciągania magnesu stałego.

    Czy rdzeń wykonany np: z ferytu (lub innego nie magnetycznego materiału) po załączeniu zasilania zadziała jak rdzeń magnetyczny, czyli wzbudzi się w nim pole magnetyczne tak jak w standardowym elektromagnesie, czy to pole będzie miało podobną siłę[ jeżeli mniejszą to o ile]?.

    Rysunek:

    Dobór materiału na rdzeń elektromagnesu


    Z góry dziękuje za pomoc.



    Pozdrawiam
    Krzysztof
  • Relpol przekaźniki nadzorczeRelpol przekaźniki nadzorcze
  • Poziom 33  
    Opisz dokładniej urządzenie, w którym chcesz zastosować swój pomysł.
    Podaj też warunki:
    1. na jaką odległość ma zostać odepchnięty magnes
    2. ile waży magnes (może łatwiej będzie odpychać cewkę z prądem tak, jak to się dzieje w głośniku)
    3. czy nie można odpychać magnesu mechanicznie za pomocą cięgna poruszanego przekaźnikiem (wówczas magnes byłby wogóle niepotrzebny)
    Zapanowanie nad wypadkowym strumieniem magnetycznym magnesu i elektromagnesu jest bardzo trudne, gdyż w zależności od wymiarów, kształtu i stosunku sił będą różne efekty działania.
    Bez tych danych trudno ocenić jakie rozwiązanie będzie działało prawidłowo.
  • Poziom 43  
    emagpl napisał:
    Rdzeń elektromagnesu nie może być wykonane z materiału magnetycznego
    A dlaczego ma być magnes a nie "kawałek żelaza" wystrzeliwany jak w Coil-Gun?
    Jeżeli koniecznie chcesz magnes to możesz spróbować tak (nie ręczę za wynik eksperymentu) - cewka elektromagnesu zasilana prądem stałym o takim natężeniu by zrównoważyć siłę przyciągania pomiędzy magnesem a rdzeniem a na to nałożony impuls odpychający magnes.
  • Poziom 38  
    I podsumowanie kompletnego braku wiedzy podstawowej temacie zagadnienia poruszanego:
    emagpl napisał:
    Czy rdzeń wykonany np: z ferytu (lub innego nie magnetycznego materiału) po załączeniu zasilania zadziała jak rdzeń magnetyczny, czyli wzbudzi się w nim pole magnetyczne tak jak w standardowym elektromagnesie, czy to pole będzie miało podobną siłę[ jeżeli mniejszą to o ile]?


    1)Na początek proponuję lekturę:
    Link1
    Link2
    Link3
    Link4
    Link5
    Link6
    Link7
    Link8

    2)Następnie jednak podanie konkretnego wykorzystania projektowego , szczegółów swojego tajemniczego projektu.
  • Poziom 12  
    A może gotowe rozwiązanie, wykorzystać cewkę z bendiksa rozrusznika na prąd stały jak wcześniej w poście.
  • Poziom 38  
    gogojogo napisał:
    cewkę z bendiksa

    jako powietrzna? Ulegnie natychmiast spaleniu.
  • Poziom 9  
    Witam
    "wieswas" poniżej odpowiadam Twoje na pytania:

    1. Wystarczy jak elektromagnes odepchnie magnes stały na 3-5cm jeżeli dalej to jeszcze lepiej.

    2. Magnes może być dość duży aby posiadał silne pole magnetyczne ale przyjmijmy że to będzie magnes walcowy o wymiarach 45x15 myślę ze taki magnes będzie miał dość dużą siłę.

    3. Bardzo zależny mi aby magnes został odepchnięty bardzo szybko (milisekundy) minimalna ilością energii, zamierzam do zasilania cewki zastosować półprzewodnikowe przekaźniki oraz szybkie kondensatory, tak aby w ułamku sekundy móc wzbudzić pole magnetyczne i odepchnąć magnes.

    Oczywiście zdaje sobie sprawę że nie będzie to łatwe i będzie trzeba nad tym trochę popracować ale myślę że będzie warto.


    "vodiczka" niestety nie będzie to kolejny pistolet Coil-Gun, przeciągniecie kawałka metalu przez szereg cewek wymaga dużej ilości energia a mi chodzi o to aby odepchnąć magnes z jak najmniejszą ilością energii dokładnie dawkowaną w możliwie jak najkrótszym czasie.

    "aaanteka" twoje powtórki materiału ze szkoły podstawowej są bezcenna. ale przydały się, co powiesz na wykonanie rdzenia z "Diamagnetyzm" który staje się magnetykiem w silnym polu magnetycznym (cewki) czyli jeżeli dobrze rozumiem taki rdzeń nie był by przyciągany przez magnes do momentu złączenia zasilania wtedy stał by się elektromagnesem który odepchnie albo przyciągnie magnes stały.

    Pytanie z jakiego "Diamagnetyku" wykonać rdzeń elektromagnesu, jaka będzie on miał siłę względem zwykłego elektromagnesu, zapewne mniejszą ale bilans w ilości straconej energia na odepchniecie magnesu będzie na plus w porównaniu ze zwykłym elektromagnesem który musi zrównoważyć a następnie przezwyciężyć siłę przyciągania magnesu.


    Z góry dziękuję za zaangażowanie i pomoc

    Pozdrawiam
    Krzysztof
  • Poziom 43  
    emagpl napisał:
    vodiczka" niestety nie będzie to kolejny pistolet Coil-Gun, przeciągniecie kawałka metalu przez szereg cewek wymaga dużej ilości energia a mi chodzi o to aby odepchnąć magnes z jak najmniejszą ilością energii dokładnie dawkowaną w możliwie jak najkrótszym czasie.
    Nie proponowałem Coil-Guna, proponowałem rozwiązanie działające na podobnej zasadzie. Jeżeli uważasz, że do nadania określonego przyspieszenia (tej samej masie) poprzez odpychanie, potrzeba mniej energii niż przez przyciąganie to jesteś w błędzie.
    Gdyby tak było to zbudowanie perpetuum mobile byłoby dziecinnie proste.
  • Poziom 12  
    Chodziło mi o bolec w cewce, który za pomocą dżwigni lub innego rozwiązania to wykona.
  • Poziom 38  
    emagpl napisał:
    został odepchnięty bardzo szybko (milisekundy) minimalna ilością energii, zamierzam do zasilania cewki zastosować półprzewodnikowe przekaźniki oraz szybkie kondensatory, tak aby w ułamku sekundy móc wzbudzić pole magnetyczne

    I to jest kwintesencja kolegi podejścia. Cóż niestety nie zamierza nam kolega przedstawić ,choćby zarysu konkretnego zastosowania, nie potrafi kolega się doszkolić i używać konkretnych parametrów stawianych w założeniu urządzeniu, w poszczególnych wpisach kolega sam sobie zaprzecza i do tego kompromituje na całej linii. Proszę powiedzieć co według kolegi jest "szybkim kondensatorem" ? Bo nie za bardzo to jest zrozumiałe i nie wytłumaczalne świetle obowiązujących praw fizyki.
    emagpl napisał:
    2. Magnes może być dość duży aby posiadał silne pole magnetyczne ale przyjmijmy że to będzie magnes walcowy o wymiarach 45x15 myślę ze taki magnes będzie miał dość dużą siłę.

    Wymiar , określenie "duży", "silne" nic nam nie mówi o parametrach magnetycznych ,jak również choćby o decydującej masie oraz potrzebnej wielkość siły i przyspieszenia koniecznej do jej przemieszczenia. Nie wspomnę a co z masą na którą ma działać przesuwający magnes, bo raczej komu na co urządzenie przesuwając e sam magnes?
    emagpl napisał:
    rzeciągniecie kawałka metalu przez szereg cewek wymaga dużej ilości energia a mi chodzi o to aby odepchnąć magnes z jak najmniejszą ilością energii dokładnie dawkowaną w możliwie jak najkrótszym czasie.

    Co oznacza "najmniejsza ilość", czy nie lepiej określić dysponowane- założone źródło zasilania o danych parametrach wyjściowych?
    Kolega uważa, ze działo Gaussa pobiera dużo energii. My ,że w stosunku do uzyskanego efektu, niewiele i ma zadowalająco wysoka sprawność.
    Tak jak słusznie spostrzegł kolega wyżej rozprawiamy tu o jakimś bliżej nie określonym perpetum mobile o ściśle tajnym zastosowaniu komercyjnym.

    Dodano po 1 [minuty]:

    aaanteka napisał:
    Jakiś nie przemyślany pomysł realizacyjny, jak magnes neodymowy to nie elektromagnes.
    Jak elektromagnes, to wystarczy element wykonany z magnetyku.

    Chce kolega zrozumieć istotę działania i realne rozwiązanie, to proszę niewiele zainwestować w gong elektromechaniczny mechaniczny drzwiowy 8-12V. Demontując sprężynę zwrotną i wykorzystując sam rdzeń i cewkę zrozumie kolega istotę działania jak również doświadczalnie określi parametry funkcjonalne i elektryczne modelu.
  • Poziom 9  
    Witam.

    Dziękuję aaanteka za obszerną rozprawę o niczym nie wnoszącą nic do rozmowy.
    Faktycznie nie wszystko mogę ujawnić, gdyż jest to jeden z elementów urządzenia nad którym pracuje, staram się jak najdokładniej opisać jak ma działać dany element, opis całego urządzenia nie jest potrzebny do pomocy w doborze materiału. Myślę że jasno i wyraźnie zadałem pytanie "jaki dobrać materiał na rdzeń elektromagnesu" aby nie reagował magnetycznie z magnesem a zadziałał jak elektromagnes.

    aaanteka rozmiar magnesu aktualnie nie ma znaczenia gdyż o podobnej średnicy będzie rdzeń elektromagnesu, na etapie doboru materiału na rdzeń nawet nie zastanawiałem się nad tym. Najmniejsza ilość energii w moim mniemaniu jest to taka ilość że mniejszą ilością już się nie da wykonać danej czynności.

    Aktualnie najlepszym materiałem jaki zmalałem na rdzeń elektromagnesu to Grafit krystaliczny prostopadle do płaszczyzny kryształów być może znają Państwo lepszy materiał będę wdzięczny za informację.


    Pozdrawiam
    Krzysztof
  • Poziom 38  
    emagpl napisał:
    Myślę że jasno i wyraźnie zadałem pytanie "jaki dobrać materiał na rdzeń elektromagnesu" aby nie reagował magnetycznie z magnesem a zadziałał jak elektromagnes.
    Dostał kolega wyczerpującą odpowiedź już w pierwszym poście , ale nie zrozumiawszy go jak zresztą istoty praw rządzących w projektowanym rozwiązaniu, jedynie silił się kolega na drwiny. A należałoby uściślić fizyczne wielkości jakie są rozpatrywane w zastosowaniu w tym teoretycznie rozważanym rozwiązaniu.
    aaanteka napisał:
    Jak wyżej nie jest to możliwe. Grafit jest alotropową węgla i jest diamagnetykiem.
    Chyba, że realizację swojej koncepcji oprze na przekroczeniu punktu Curie dla zastosowanego materiału .

    Masa ma kluczowe znaczenie jeżeli chcemy obliczyć czas reakcji oraz przyspieszenie jakie ma być nadane elementowi za pomocą oddziaływania siły od pola elektromagnetycznego.
    Co więcej z pewnością urządzenie nie ma tylko służyć do nadania odpowiedniej energii przesuwanemu elementowi na odcinku
    emagpl napisał:
    na 3-5cm jeżeli dalej to jeszcze lepiej
    i nic nie robić więcej.

    Ponadto należy w takim układzie wziąć pod uwagę zasadę zachowania energii i pędu.

    I tak niby banalne pytania laika wymagają całkowicie zaawansowanej techniki obliczeń z zakresu fizyki, mechaniki i elektrotechniki.

    Jeżeli koledze ta droga nie odpowiada - cóż pozostaje jeszcze droga doświadczalnego doboru poszczególnych parametrów, ale ta bez teorii może być okrutnie długa i bezowocna. Bez wstępnych obliczeń ograniczających zakres eksperymentowania trudno się "wstrzelić" w odpowiedni obszar parametrów.

    A więc jak kolega pragnie otrzymać konkretne odpowiedzi na zadane pytania ,należy konkretnie sprecyzować warunki wyjściowe realizacji takie jak:

    - masa i gabaryty dopuszczalne(objętość) poruszana siłą elektromagnetyczną ,
    -rodzaj i wydajność źródła zasilania ,
    -postulowany czas działania z źródła zasilania ,
    - rodzaj drogi jaką ma pokonać przesuwany przedmiot i rodzaj pracy jaką ma wykonać( pion ,poziom, przykładowo:-przełączenie styku -przesuniecie innej masy, przekazanie siły o wartości X mN)
    -warunki pracy ,
    - zakładany budżet realizacji.


    Podsumowując :

    emagpl napisał:
    aaanteka rozmiar magnesu aktualnie nie ma znaczenia gdyż o podobnej średnicy będzie rdzeń elektromagnesu, na etapie doboru materiału na rdzeń nawet nie zastanawiałem się nad tym. Najmniejsza ilość energii w moim mniemaniu jest to taka ilość że mniejszą ilością już się nie da wykonać danej czynności.

    Hm, czyli nie ma znaczenia dla kolegi wielkość magnesu, to znaczy że możemy rozpatrywać magnes-walec wielkości średnicy 2mm i długości 5 mm? W takim przypadku energia zużyta może być doprawdy niewielka, chociaż dla niektórych układów odniesienia "mega wielka".

    emagpl napisał:
    Aktualnie najlepszym materiałem jaki zmalałem na rdzeń elektromagnesu to Grafit krystaliczny prostopadle do płaszczyzny kryształów być może znają Państwo lepszy materiał będę wdzięczny za informację.

    Czy praktyczne rozwiązanie jakie kolega chce wykonać ,owiane tajemnicą ma pracować w pobliżu zera absolutnego?
  • Poziom 9  
    Witam.

    Szanowna Pani aaanteka nie podawałem konkretnych wielkości gdyż na tym etapie projektu nie ma to znaczenia. Aktualnie poszukuje materiału na rdzeń elektromagnesu, nie ma znaczenia czy magnes będzie miał 5 czy 50 mm wiadomo, że aby odepchnąć magnes o średnicy 50mm będę potrzebował znacznie większego elektromagnesu i większej ilości energii. Nie stawiam wymogu, że urządzenie musi pobierać x watów, bo tego na tym etapie projektu nawet nie wiem.

    Nie wymądrzam się- bo wiem, że są tu ludzie posiadający dożo większą wiedze niż moja, dlatego grzecznie zadałem pytanie: jakiego materiału niemagnetycznego użyć do budowy takiego elektromagnesu i jeżeli zechce ktoś mi pomóc za co będę bardzo wdzięczny proszę tylko o informacje jaki materiał najlepiej nadaje się na rdzeń elektromagnesu który nie będzie reagował magnetycznie z magnesem stałym.


    Jeszcze raz dziękuję wszystkim za poświęcony czas.


    Pozdrawiam
    Krzysztof
  • Poziom 43  
    emagpl napisał:
    grzecznie zadałem pytanie: jakiego materiału nie magnetycznego użyć do budowy takiego elektromagnesu
    I otrzymałeś odpowiedź, że materiału, który spełni twoje oczekiwania nie ma a przynajmniej nie jest powszechnie dostępny.
    Może w tajnych laboratoriach mają coś takiego.
    Masz prawo nie ujawniać szczegółów swojego pomysłu ale gdybyś przybliżył nam co ma robić odepchnięty magnes to może znaleźlibyśmy inne rozwiązanie o którym dotychczas nie pomyślałeś.
    Pozdrawiam
  • Poziom 34  
    Jeśli to będzie cichy pistolet -zasilany z bateryjki 9V i strzelający namagnesowanymi kulkami -to jakieś rozwiązania już może są na świecie .
  • Poziom 35  
    emagpl napisał:
    Nie wymądrzam się- bo wiem, że są tu ludzie posiadający dożo większą wiedze niż moja, dlatego grzecznie zadałem pytanie: jakiego materiału niemagnetycznego użyć do budowy takiego elektromagnesu i jeżeli zechce ktoś mi pomóc za co będę bardzo wdzięczny proszę tylko o informacje jaki materiał najlepiej nadaje się na rdzeń elektromagnesu który nie będzie reagował magnetycznie z magnesem stałym.

    No po prostu najlepszym rozwiązaniem będzie powietrze, bo najłatwiej będzie zastosować cewkę bez rdzenia. Wszystkie inne materiały "nie magnetyczne" to będą tylko wypełniacze konstrukcyjne.
    Materiały ferromagnetyczne są stosowane po to aby zwiększyć przenikałność, zwiększyć "ilość linii sił" pola magnetycznego w możliwie małym przekroju.
    Nie ma materiałów obojętnych magnetycznie, i nabierających właściwości ferromagnetyku pod działaniem przepływu prądu. Tak, że pozostaje Koledze zastosować cewkę powietrzną, albo zastosować w jej środku "kołek drewniany" aby cewka nie rozsypywała się pod wpływem sił elektrodynamicznych.

    Można też zastosować rdzeń ferromagnetyczny, np. z miękkiej stali i odpowiednio długi popychacz z materiału obojętnego magnetycznie, przesuwający ten wzmiankowany magnes. Aby uzyskać przesunięcie rzędu 3÷4 cm popychacz musi być w kształcie dżwigni dwuramiennej, bo efektywność (użyteczna siła) elektromagnesu to kilka/kilkanaście milimetrów.
  • Poziom 34  
    Ale wszystko ma swoją wagę .Więc w środku cewki musi być prowadnica z teflonu ?
    Super gładka.
  • Poziom 43  
    Marian B napisał:
    Można też zastosować rdzeń ferromagnetyczny, np. z miękkiej stali i odpowiednio długi popychacz z materiału obojętnego magnetycznie, przesuwający ten wzmiankowany magnes. Aby uzyskać przesunięcie rzędu 3÷4 cm popychacz musi być w kształcie dżwigni dwuramiennej, bo efektywność (użyteczna siła) elektromagnesu to kilka/kilkanaście milimetrów.
    To bardzo dobry pomysł jak uzyskać odepchnięcie przez przyciąganie :)
    Wystarczy dźwignia o przełożeniu 1:1 Elektromagnes gwałtownie przyciąga jedno ramię a drugie ramię odrzuca magnes, wymierzając mu "kopa". Sprawdziłem uderzając linijką nakrętkę M6 na dystansie 4mm, ta odskakuje na odległość ok. 5cm.
  • Poziom 9  
    Witam.

    Dziękuje, za chęć pomocy ale budowa urządzenia uniemożliwia zastosowanie dźwigni, poza tym dźwignia nie zadziała tak szybko jak bym tego chciał.

    Dziękuję "Marian B" to faktycznie możne dobry pomysł zastosowanie samej cewki miedzianej, możne zamiast drutu zastosuje blachę miedzianą. aby bardziej ukierunkować linie pola magnetycznego, w ten sposób uzyskam zamierzony efekt.

    Jeżeli ktoś będzie miał jeszcze jakiś pomysł będę wdzięczny.


    Pozdrawiam
    Krzysztof
  • Poziom 43  
    emagpl napisał:
    poza tym dźwignia nie zadziała tak szybko jak bym tego chciał.
    Jeżeli budowa urządzenia uniemożliwia zastosowanie dźwigni do dalsze argumenty są zbyteczne :D
    emagpl napisał:
    zamiast drutu zastosuje blachę miedzianą. aby bardziej ukierunkować linie pola magnetycznego,
    Oba wpisy kolegi świadczą o nieznajomości fizyki, niemniej zachęcam do eksperymentowania i opisania końcowego wyniku.
  • Specjalista elektronik
    Rdzeń ferromagnetyczny pozwoliłby na uzyskanie takiego samego pola przy użyciu mniejszego prądu, ale: (1) jeśli pole ma być bardzo duże, to rdzeń niewiele pomoże; (2) przemagnesowanie rdzenia będzie wymagało dodatkowego czasu (a przez to ładunku i energii) i trzeba by policzyć, czy się na tym zyska, czy straci; (3) przy szybkiej zmianie pola w rdzeniu mogą powstawać prądy wirowe - żeby tego uniknąć, rdzeń robi się z blaszek, albo z materiału mało przewodzącego (np. ferrytu niklowo-manganowego do częstotliwości kilohercowych, niklowo-cynkowego do megahercowych), albo stosuje się rdzeń proszkowy.

    Do pól rzędu paru dziesiątych tesli używa się ferrytów, do nieco większych rdzeni proszkowych, albo blaszek permallojowych, powyżej tesli np. stali krzemowej, do około 2.4 tesli permenduru; przy silniejszym polu żaden ferromagnetyk nie wzmacnia narastania pola (jakkolwiek pomaga dojść do "swojej" maksymalne wartości).