Do you prefer the English version of the page elektroda?
No, thank you Send me over there_jta_ wrote:Tu potrzebny jest pomiar dynamiczny. Statycznie, jeśli przepływ prądu nie jest przerywany, prąd = napięcie / opór.
_jta_ wrote:Pomiar statyczny to prosta sprawa - wystarczy zmierzyć opór samej cewki multimetrem (ewentualnie, cewki ze stykami - prąd multimetru pewnie będzie za mały, by siła przyciągania zwory przez cewkę rozłączyła styki). Ale potrzeba wiedzieć coś o tym, jaki prąd płynie w czasie od włączenia do rozłączenia styków na skutek przyciągnięcia zwory - a to, jak zwora jest przyciągana 150 razy na sekundę, może trwać około 2 milisekund, i to nie jest czas, w którym zwykły miernik coś zmierzy.
Można spróbować zmierzyć czas, przez jaki prąd płynie, a raczej współczynnik wypełnienia 'd', czyli stosunek czasu włączenia do okresu; oraz prąd przy normalnym działaniu I1 i przy zablokowanej zworze (tak, by styki nie były rozłączane) I0. I1/d to jest średni prąd dynamiczny, powinien on być mniejszy od statycznego I0 - pytanie, o ile jest mniejszy? W prawidłowo zrobionym układzie dzwonka powinien być co najmniej ze 3 razy mniejszy.
_jta_ wrote:Czy to, co w #27 opisałeś jako "Nieobciążona pobór prądu:", to był pobór prądu przy normalnej pracy? Współczynnik wypełnienia powinien raczej być poniżej 50%.
_jta_ wrote:A to ja nie wiem, co zmierzyłeś na zakresie 2000 k Ohm... I skąd duty 50%, kiedy zwora nie mogła się poruszyć i rozłączyć.
_jta_ wrote:Opór należy mierzyć bez podłączania zasilania, i znając opór można wyliczyć, jaki prąd powinien popłynąć przy jakim napięciu.
Mario876 wrote:Jesteś pewien, a nie przypadkiem 0,25Ωna zakresie 200 Ohm pokazuje 0,25 czyli 2,5 Ohm.
_jta_ wrote:Do podanej grubości (0,5mm) i długości (30m) drutu miedzianego pasuje 2,66 oma.
_jta_ wrote:Do podanej grubości (0,5mm) i długości (30m) drutu miedzianego pasuje 2,66 oma.
Jeśli masz wypełnienie 50% i średni prąd 0,3A, to szczytowy prąd nie powinien przekraczać 1,2A (przez połowę czasu rośnie od 0 do 1,2A, przez resztę czasu nie płynie, i średnio wychodzi 0,3A). Ale jeśli opór jest 2,66 oma, to pod koniec narastania prądu, przy 1,2A traci się na nim 3,2V; średnio 1,6V. Nie jest to tragicznie, ale (1) narastanie prądu ma spore odchylenie od liniowego, i (2) jak drut będzie dłuższy (z powodu prostokątnego rdzenia), to straci się więcej.
Cewki (dwie) mają w sumie 608 zwojów; przyjmując przekrój rdzenia 50mm2 i szczelinę 2,3mm mamy indukcyjność 10,1 mH; średnie napięcie 4,4 V działając przez 3,33 ms (50% okresu 150 Hz) powinno spowodować wzrost prądu od 0 do 1,467A - a wychodzi mniej, czemu? Coś źle zmierzone?
Ogólnie widać, że przydałoby się albo więcej miedzi w uzwojeniach, albo mniejsza szczelina - bez którejś z tych rzeczy trudno coś poprawić. Chyba, żeby zwiększyć moc zasilania - jakim prądem / napięciem dysponujesz?
_jta_ wrote:2,5 oma podłączone do zasilania 8V pobrałoby prąd 3,2 A - czy taki prąd płynie, jak nie pozwalasz na przerwanie połączenia?
Taki prąd płynący przez cewki mające w sumie 608 zwojów ze szczeliną 2,3 mm powinien wytworzyć pole około 1 T i siłę przyciągania (przy przekroju końcówek rdzenia po 50 mm2) ze 4 kG.
_jta_ wrote:A gdzie jest ten kondensator? O każdy szczegół trzeba oddzielnie zapytać?
Jeśli rdzeń będzie miał mniejszy przekrój (ale krótszy bok przekroju nadal dużo dłuższy od szerokości szczeliny), to indukcyjność będzie mniejsza, prąd i pole będą rosnąć szybciej. Na przykład 2x mniejsze pole przekroju rdzenia da 2x większe pole po tym samym czasie (tylko prąd też musiałby być 2x większy - potrzebny grubszy drut, albo wyższe napięcie), a to na 2x mniejszej powierzchni da 4x większą siłę na jednostkę powierzchni, czyli siła wyjdzie 2x większa.
Oczywiście zmniejszanie przekroju rdzenia o czynnik 2 to przesada - wzrośnie prąd i wpływ oporu cewki. Ale nieco mniejszy przekrój może zwiększyć siłę.
Do zapobiegania iskrzeniu można zastosować diodę równoległą do cewki, tylko to może dać zbyt długi przepływ prądu po rozłączeniu. Kondensator pewnie daje iskrzenie (może mniejsze, a nie będzie wcale, jak szeregowo z nim dasz opornik kilka omów) przy łączeniu. 22uF przy 6V to przy każdym połączeniu 132 uC, i przy 150 Hz średni prąd ze 20mA na ładowanie kondensatora.
Dodano po 9 [godziny]:
Jak masz dwie jednakowe cewki połączone szeregowo, to możesz je połączyć równolegle. To spowoduje, że prąd i siła będą narastać 4x szybciej; krótszy będzie czas, przez który prąd będzie narastał (i pewnie zmaleje wypełnienie) - może na tyle, że nie zadziała zabezpieczenie.
_jta_ wrote:Ja na tym zdjęciu, czy rysunku nie widzę: gdzie jest podłączony zasilacz, gdzie jest przerywacz, jakie jest połączenie między cewkami (coś między nimi na dole jest, ale nie mogę rozpoznać, co to jest).
Jak możesz dać większe napięcie, to nie ma potrzeby łączenia równoległego, zmniejszania przekroju rdzenia, czy ilości zwojów. Natomiast im większe napięcie przypada na zwój, tym większy jest wpływ prądów wirowych.
_jta_ wrote:Można jeszcze zrobić taką kombinację, żeby równolegle do cewki (czy raczej cewek) podłączyć diodę (1N4001) i kondensator połączone szeregowo - dioda w taką stronę, żeby zasilanie cewki polaryzowało ją zaporowo, kondensator do diody tak, by był ładowany zgodnie z oznaczeniem (kondensator 22uF to pewnie elektrolityczne, one mają oznaczone, gdzie ma być plus, gdzie minus), i równolegle do kondensatora opornik; kondensator może być ze 220 uF / 25V, opornik np. 27 omów (może być 22, 33 - co tam znajdziesz) 1 W. I ustawić styk tak, żeby szybciej (od mniejszego przesunięcia) rozłączał - wtedy po rozłączeniu styku prąd popłynie przez diodę i będzie ładował kondensator, siła będzie działać odrobinę dłużej, a jednocześnie nie będzie żadnego iskrzenia.
Podłączenie samej diody równolegle do cewki dałoby taki wynik, że prąd płynąłby znacznie dłużej i rdzeń by przez chwilę przytrzymywał zworę - ze skutkiem takim, że częstotliwość uderzeń w czaszę dzwonka byłaby mniejsza. Podobny wynik da kondensator o dużej pojemności z równoległym do niego opornikiem o małym oporze; przy dużym oporze tego opornika prąd po rozwarciu styków będzie malał szybciej i efektu przytrzymywania zwory nie będzie. Ale jak dobrze trafisz z pojemnością i oporem, to prąd zaraz po rozwarciu będzie malał najpierw powoli (i wtedy zwora będzie przyciągana z dużą siłą, więc będzie się rozpędzać), a potem szybko - tak, żeby zmaleć do zera, gdy zwora będzie najbliżej cewek, i nie przeszkadzać w powrocie zwory.
To, na ile pomoże zastąpienie litego rdzenia blaszkami, zależy od oporności właściwej materiału rdzenia, jego rozmiarów i kształtu. Część prądu cewki płynie tylko po to, by zrównoważyć prądy wirowe w rdzeniu, i ten prąd się marnuje - zrobienie rdzenia z blaszek zmniejszy prąd; dodatkowo, ten prąd płynąc przez cewkę daje spadek napięcia na jej oporze - przez to marnuje się część napięcia zasilania.
_jta_ wrote:Co do grubości drutu i ilości zwojów, to użycie drutu o 2x większej średnicy spowoduje, że zmieści się 4x mniej zwojów. Ale istotne jest tu dopasowanie do zasilacza. Więcej zwojów powoduje, że potrzebne jest wyższe napięcie i mniejszy prąd, żeby uzyskać taki sam wynik (2x więcej zwojów = potrzebne 2x wyższe napięcie i 2x mniejszy prąd), a moc potrzebna do uzyskania takiej samej szybkości narastania siły przyciągania nie będzie zależeć od ilości zwojów (przy założeniu, że użyje się takiej samej ilości miedzi i stałej grubości drutu). Jeśli masz możliwość zwiększenia napięcia, to raczej nie należy zmniejszać ilości zwojów, bo wzrośnie potrzebny prąd, a tego nie możesz zwiększyć. Natomiast jakbyś miał określone napięcie, a mógł zapewnić większy prąd, to mniejsza ilość zwojów dałaby większą siłę.
Zmniejszenie przekroju rdzenia przy zachowaniu takich samych parametrów cewki spowoduje szybsze narastanie prądu i siły, ale z powodu szybszego narastania prądu większe będą straty na oporze cewki; jeśli przy określonej moc strat chce się uzyskać jak największą siłę, to trzeba maksymalizować wyrażenie S*N^2/R, gdzie S to przekrój rdzenia, N to ilość zwojów, R to opór cewki (zauważ, że zmiana grubości drutu przy zachowaniu objętości cewki nie zmieni N^2/R). Grubszy rdzeń, to dłuższe zwoje, i pewnie mniej miejsca na zwoje, obie te rzeczy zwiększają R.
_jta_ wrote:Jeśli nawiniesz 400 zwojów (w sumie), to szczytowy prąd nie powinien przekraczać 5A - większy już prawie nie zwiększy pola magnetycznego, bo rdzeń będzie nasycony. Albo inaczej: jak chcesz puszczać prąd szczytowy 5A, to nie należy nawijać ponad 400 zwojów. Z tym, że do prądu nawet tylko szczytowego 5A drut 0,5mm jest trochę za cienki, będzie się mocno nagrzewał przy dłuższym działaniu dzwonka (raczej nie należy przekraczać około minuty dzwonienia, bo izolacja może od tego zmienić kolor na ciemniejszy). Ale przy 150Hz i zasilaniu 12V raczej trudno będzie dojść do 5A prądu szczytowego, i można nawinąć nieco mniej zwojów - może np. ze 350?
_jta_ wrote:Można użyć grubszego, ale wtedy zajmie on więcej miejsca. Zarówno siła, jak i moc przetwarzana na ciepło są proporcjonalne do kwadratu prądu... jakkolwiek siła jest jeszcze proporcjonalna do powierzchni bieguna elektromagnesu, a ilość ciepła nie. Ale przy powiększeniu samego bieguna, z zachowaniem przekroju reszty rdzenia i szerokości szczeliny, maleje maksymalny prąd, przy którym cewka jeszcze działa (ogranicza narastanie prądu), i przy tym maksymalnym prądzie daje mniejszą siłę... Czyli zyskując na jednym traci się na czymś innym:
* Jeśli powodem ograniczenia prądu jest nagrzewanie się cewek, to powiększenie bieguna pomoże.
* Jeśli powodem ograniczenia prądu jest nasycenie rdzenia, to powiększenie bieguna zaszkodzi.
Mario876 wrote:Takie maszynki zasilane są zwykle 230V AC i dlatego dużo zwojów cienkiego drutu.W cewkach np w maszynce do strzyżenia jest zazwyczaj dużo zwojów cienkim drutem.
_jta_ wrote:Dla EI zwoje trzeba zmieścić w jednej cewce, więc taka sama ilość zwojów daje 2x większą grubość. Ale to zależy, ile masz miejsca w którą stronę, bo z kolei brak cewek z boków zmniejsza szerokość. Cieńszy drut i więcej zwojów zwiększy opór i indukcyjność, będzie potrzebne większe napięcie w stosunku do prądu.
Na ogół są dwa ograniczenia: napięcie i prąd. Parametry cewek (grubość drutu, ilość zwojów) najlepiej dobrać tak, by wykorzystać cały zakres dla obu z nich.
