Jump to content
Buhaha

Сила притяжения электромагнита

Recommended Posts

Здравствуйте, уважаемые знатоки. В своих поисках снова нуждаюсь в вашей помощи. 

У меня есть корпус магнита по следующим характеристикам. (см. изображения). Но проблема в том, что я не уверен, сможет ли эта кроха сделать то что требуется от него, а именно поднять вес от 100г или же притягивать другой такой магнит от 2н ( я с запасом хочу) Поискал формулы чтобы, имея все данные о материале магнита, рассчитать в ньютонах, силу притяжения магнита. Но ввиду скудности моих знаний в электро статистике и электро динамике, я не смог решить эту задачу.

А теперь вопрос(ы).

Если это физически возможно, сколько витков провода нужно, какой толщиной должен обладать провод, сколько амперов нужно, чтобы магнит с сердцевиной как в чертежах могла бы поднять такой же магнит + минимум 100г веса с верху? Материал сердцевины железо DT4C

Ссылка на алик https://fr.aliexpress.com/item/4000618539056.html?spm=a2g0w.12010612.8148356.3.43766de4dH86kF

 

3D + Cu.PNG

схема.PNG

3D.PNG

Share this post


Link to post
Share on other sites

Мало что знаю по электромагнитам, но знаю, что главный параметр это ампервитки. Чем больше тока, и чем больше витков, тем больше магнитной силы. В зависимости от величины напряжения, выбирается количество витков. И от сечения провода зависит допустимый и/или требуемый ток. Иными словами, если например взять два электромагнита способных удерживать 100 грамм, но один на 10в, а второй на 200в, то ток первого будет (образно) 1А, а ток второго соответственно 0.05А. Соответственно количество витков и сечение провода будет сильно разное.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Хорошо, спасибо. Об этом знаю, но ампервитки не дают представления по весу поднимаемого груза, а мне нужно убедиться что с такими размерами возможно поднять вес от 100г.

Спасибо за внимание.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вебинар «Каждому ключу — свой драйвер» (13.08.2020)

Компания КОМПЭЛ приглашает вас принять участие в вебинаре, который будет посвящен теме драйверов управления транзисторами компании Infineon. Мы рассмотрим четыре различных технологии изготовления микросхем драйверов, в чём их отличия и особенности.

Подробнее

Возможно ещё имеет значение диаметр катушки, на которую намотан провод. И так же наличие сердечника.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Новый ХИТ FANSO CR123A/SN

Параметры новой батарейки показывают прекрасные результаты. Она используется для приложений с повышенными импульсами тока. Широко применяется в охранно-пожарных датчиках, устройствах телеметрии, поисковых маячках, LED-фонарях и других промышленных и бытовых устройствах.

Подробнее

Да, всё это имеет значение. Я их в чертеже показал

Share this post


Link to post
Share on other sites

Сетевой источник питания с расширенным диапазоном входных напряжений на основе VIPER26xK

Питание стационарных устройств чаще осуществляется напряжением 220 В, получаемым от одной фазы трехфазной промышленной сети. Однако существует ряд приложений, которым необходима энергия из всех трех фаз, в т.ч. и в аварийных режимах. Решение этой задачи обычно требует введение в модули питания дополнительных узлов, увеличивающих как их размеры, так и стоимость. Упростить схемы источников питания от трехфазной сети переменного тока либо от других высоковольтных источников, позволяет использование преобразователей с расширенным диапазоном входного напряжения.

Подробнее

4 часа назад, Buhaha сказал:

Я их в чертеже показал

где??? и что??? для пропустивших черчение в средней школе: для показать внутренность детали делается вырез, на котором косыми линиями  показывается металл, косой сеткой диэлектрик(пластмасса, дерево, резина и тд), катушка или двумя диагоналями или прямой сеткой. для примера:

chertezh-36-MM-SOLENOID.jpg

или

ZihqEPEzygPSNRf70k7ec1I2eQksK2lITohGKY4BFgE9DMabxTJfhYoM6UiFlry3-JAKYp2x5_KrjxgTSJ8ffZFt49vwhmDy-GidvFJpLtuTmc2XBtGNqDgFcPdntujs-BCiBEkn-JSxaw-_m0PzUpwHmczRWmQcCrBYmR3y2Ow

 

а у вас на картинко (чертежом это назвать трудно) нарисована цельно литая хрень конической формы из неизвестного материала.

4 часа назад, Buhaha сказал:

А теперь вопрос(ы).

с расчетом уровня "кружка пыонеров" можете ознакомитцо в книге "Техническое творчество" 1955г стр.165..170

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Если под словом "поднять" имеется в виду "удержать", то очень большое значение имеет магнитный зазор. Ещё в древних журналах типа "Юный техник" была конструкция магнита, который мог удерживать вес взрослого человека, питаясь от обычной батарейки 4,5 Вольт. При этом основной секрет был в точной подгонке, пришлифовке, поверхностей прилегания магнитопровода к якорю.
А "чертёж" действительно непонятный.

Edited by Dr. West

"Я не знаю какой там коэффициент, я просто паять умею. "

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, IMXO сказал:

а у вас на картинко (чертежом это назвать трудно) нарисована цельно литая хрень конической формы из неизвестного материала.

Ну зато человек, похоже, познакомился с рендером 3дс макса.

6 часов назад, Buhaha сказал:

сколько витков провода нужно, какой толщиной должен обладать провод, сколько амперов нужно, чтобы магнит с сердцевиной как в чертежах могла бы поднять такой же магнит + минимум 100г веса с верху?

@IMXO уже ссылку на книгу дал, а если приложить еще немного усилия (начать несколько кнопок в поисковике), то можно вообще готовый калькулятор найти.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, DoG70 сказал:

то можно вообще готовый калькулятор найти.

КМК для расчета она бесполезна.

Сила тяги электромагнита определяется по формуле

(1) F=40550∙B^2∙S,

где F – сила тяги электромагнита, кГ (сила измеряется также в ньютонах, 1 кГ =9,81 Н, или 1 Н =0,102 кГ); B – индукция, Тл; S – площадь сечения электромагнита, м2.

исходя из этой формулы зная массу магнита и детали можно найти необходимую индукцию В(Тл).

магнитная сила M=Mδ + Mct  , где M=J*w (J-ток в катушке)

индукция в зазоре δ равна ВδoHδ  , μ0 = 4π · 10−7 Гн/м.

Mδ=Hδ*2δ=Bδ*2δ/μo- магнитная сила в зазоре

Mcт=Hсt∙lсp - магнитная сила в магнитопроводе Hct- напряженность , lcp - средняя линия магнитопровода.

сходя из того что вся магнитная сила тратится на преодоление зазора
можно записать
M=Mδ отсюда получаем

(2) J*w=Bδ*2δ/μo

из формулы (1) находим индукцию В(Тл) подставляем в (2) и находим кол-во витков при заданном токе или наоборот.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

А мне не понятно:D.

Это магнит или электромагнит?

Он должен

10 часов назад, Buhaha сказал:

притягивать другой такой магнит

другой магнит или тоже электромагнит?

Если оба магниты, то они и так притягиваются и сила взаимопритяжения зависит от материала магнита и расстояния между ними.

Или надо притягивать отталкивающиеся магниты?

Или перебирать все варианты?

Share this post


Link to post
Share on other sites
12 часов назад, IMXO сказал:

для пропустивших черчение в средней школе: для показать внутренность детали делается вырез

а у вас на картинко (чертежом это назвать трудно) нарисована цельно литая хрень конической формы из неизвестного материала.

с расчетом уровня "кружка пыонеров" можете ознакомитцо в книге "Техническое творчество" 1955г стр.165..170

Да это пока "литая хрень", потому что это концепт и там нет выреза, это и есть сердцевина. Чертеж - да, но по ГОСТ-у, но мне показалось, что я показал нужные детали. Могу отправить 3Д модель.

12 часов назад, IMXO сказал:

с расчетом уровня "кружка пыонеров" можете ознакомитцо в книге "Техническое творчество" 1955г стр.165..170

Спасибо, попробую понять.

12 часов назад, Dr. West сказал:

 При этом основной секрет был в точной подгонке, пришлифовке, поверхностей прилегания магнитопровода к якорю.

Я не думаю, что смогу устроить такую точную подгонку и хорошое поверхностоное прилегание. 

10 часов назад, DoG70 сказал:

Ну зато человек, похоже, познакомился с рендером 3дс макса.

Это Solidworks 2017

10 часов назад, DoG70 сказал:

уже ссылку на книгу дал, а если приложить еще немного усилия (начать несколько кнопок в поисковике), то можно вообще готовый калькулятор найти.

Я потыкал эти кнопки в гугле, не получилось. Видел этот калькулятор, спасибо, он не очень то и рабочий.

9 часов назад, IMXO сказал:

Сила тяги электромагнита определяется по формуле

(1) F=40550∙B^2∙S,

где F – сила тяги электромагнита, кГ (сила измеряется также в ньютонах, 1 кГ =9,81 Н, или 1 Н =0,102 кГ); B – индукция, Тл; S – площадь сечения электромагнита, м2.

 

А площадь для "кончиной хрени" нужно брать среднее между самой толстой частью и с самой тонькой? 

 

6 часов назад, 100482 сказал:

А мне не понятно:D.

Это магнит или электромагнит?

Это электромагнит который будет удерживать такой же электромагнит но с дополнительным весом.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну вот значит в вашем тексте магнит на электромагнит.

Тогда всё более просто в понимании некой сути вопроса.

Это обычный электромагнит и в чём глубокий смысл этой вычурности его формы?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 часа назад, 100482 сказал:

Это обычный электромагнит и в чём глубокий смысл этой вычурности его формы?

А глубокого смысла нет, там нехватка места и форма призвана максимально продуктивно использовать пространство в корпусе

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 часов назад, Buhaha сказал:

А площадь для "кончиной хрени" нужно брать среднее между самой толстой частью и с самой тонькой? 

вопрос не имеет смысла.  какое отношение хрень имеет к сечению магнитопровода , собственно где он ваапче на картинко

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 минут назад, IMXO сказал:

вопрос не имеет смысла.  какое отношение хрень имеет к сечению магнитопровода , собственно где он ваапче на картинко

Нарисовать провод в солидворкс пока не умею. Мне показалось вы про сечение сердечника говорили. Я честно говоря сейчас пытаюсь понять те формулы, что вы написали. Пока выходит не очень.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

@IMXO Я честно говоря половины того что вы написали не понял. Скажем так, я всё это ещё не проходил. Не могли бы вы принести пример числами?

Share this post


Link to post
Share on other sites

причем здесь провод, товарисч вы разницу между проводом и магнитопроводом улавливаете? речь именно о сердечнике(он же магнитопровод) , вот картинко броневого электромагнита:

1406895814_3.jpg.7c9b67a50c38fbb95ee90dfbed3cb338.jpg

в площадь сечения считается сумма площадей боковых и центрального керна

те S=(0,05*0,03)*2 + 0,06*0,05=0,006м2

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, Buhaha сказал:

Не могли бы вы принести пример числами?

окей смотри картинко выше.

предположим нужно поднять груз F=10кг , с расстояния  δ=5см

берем формулу (1) и находим индукцию В =sqrt(10кг/(40550*0,006м2)) = 0,2027350999612Тл

полученное значение подставляем в (2) и находим магнитную силу J*w=0,203Тл*2*0.05м/(4π · 10−7 Гн/м)=16155А (ампер)

Mδ=16155А

по графику намагничивания

TRzu4CHQ45VbGa9tfPcRq_4lgzCq0_LB198NN7rt

находим что при В=0,203Тл=2030Гс напряженность в магнитопроводе Hc=0,5А/см ,
средняя линия магнитопровода lср=2∙(7+15)=44 см, магнитная сила в магнитопроводе Mct=44см*0,5А/см=22А

складываем и получаем J*w=M=Mδ + Mct =16155 +22=16177A

задаем нужный ток в обмотке J=3А , отсюда кол-во витков в обмотке w=16177А/3А=5393 витков

далее если надо можно найти силу удержания магнита

Hc=16177A/44см=368А/см по графику намагничивания магнитопровод войдет в насыщение с индукцией B=1,8Тл

отсюда сила удержания магнита по формуле (1) составит

F=40550*1,8^2*0,006 = 788кг

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

@IMXO Извините за поздный ответ. У меня вопросик, как посчитать площадь сечения и средную линию магнитопровода моей коничной хрени? Если надо могу отправить 3д модель (ну подобие модели, я ещё не мастер в этом деле)

Edited by Buhaha

Share this post


Link to post
Share on other sites
28 минут назад, Buhaha сказал:

У меня вопросик, как посчитать площадь сечения и средную линию магнитопровода моей коничной хрени?

хороший вопрос... я вам его уже задавал выше:

 

22.07.2020 в 00:00, IMXO сказал:

вопрос не имеет смысла.  какое отношение хрень имеет к сечению магнитопровода , собственно где он ваапче на картинко

рад что вы наконец-то сами до него дошли, когда вы сами сможете на него ответить возможно будет продолжить дальнейшее обсуждение

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
24 минуты назад, IMXO сказал:

хороший вопрос... я вам его уже задавал выше:

рад что вы наконец-то сами до него дошли, когда вы сами сможете на него ответить возможно будет продолжить дальнейшее обсуждение

Если бы я понимал и знал хотя бы половину того, что вы мне показали,  то бы не обратился бы сюда.

Ниже прикрепляю 3д модель с проводом и без. Неким подобием провода является эта коричневая часть. Если есть идеи, скажите пожалуйста.

 

magnis + provod.SLDPRT magnis.SLDPRT

Edited by Buhaha

Share this post


Link to post
Share on other sites

предлагаете установить солид ради посмотреть на ваше творчество :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Могу дать все нужные данные. Могу видео прикрепить. Если хотите могу откопать ссылку где скачал кряк, для бесконечной лицензии. Солидворкс полезная прога)

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

для начала просто выложи чертеж своего электромагнита в разрезе с указанием, как было сказано выше, где магнитопровод, где каркас катушки и где сама катушка.

Share this post


Link to post
Share on other sites
41 минуту назад, IMXO сказал:

для начала просто выложи чертеж своего электромагнита в разрезе с указанием, как было сказано выше, где магнитопровод, где каркас катушки и где сама катушка.

Так там внутри ничего нет. Эта литая коничная форма и есть сам магнитопровод, а каркас (как я понял это часть куда нужно втиснуть электромагнит), ниже в фото. Материал - железо DT4C. Ниже в фото как оно должно выглядеть. Чёрная коничная фигура сердцевина (как я понял то же самое что магнитопровод) а  коричневая часть намотанный провод (катушка). И в конце размеры сердцевины.

21.07.2020 в 04:32, IMXO сказал:

где??? и что??? для пропустивших черчение в средней школе: для показать внутренность детали делается вырез, на котором косыми линиями  показывается металл, косой сеткой диэлектрик(пластмасса, дерево, резина и тд), катушка или двумя диагоналями или прямой сеткой. для примера:

Так как выше сказали показать не могу, не умею такие чертежи делать в солидворкс.

carcas.PNG

корпус+магнит с катушкой с вырезом1.PNG

корпус+магнит с катушкой.PNG

схема.PNG

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

  • Сообщения

  • Similar Content

    • By Buhaha
      Здравствуйте,
      У меня есть такая проблема.
      Я хочу сделать поляризованный электромагнит, полярности которого зависят от направления тока, и чтобы одинаковые полярности отталкивали друг-друга.  Я долго искал урок, но находил только простейшие (по типу гвоздь+немного проводки), эти я повторил но они не отталкивали друг друга (да, я знал об этом теоретически, но хотел проверить).
      Я находил схемы к поляризованным электромагнитам, но не особо понял что куда.
      Можете скинуть пошаговую инструкцию?
      Заранее спасибо!
    • By gipsari
      Добрый день уважаемые форумчане!
       
      Прошу строго не судить и сильно не пинать....жил я не тужил....работал конструктором, рисовал железки разные почти 10 лет и вот поручили мне сделать расчет и разработку электромагнита с втяжным якорем. Рабочее напряжение 27 В постоянного тока, тяговое усилие 1кг. Начал изучать тему, для расчета взял методику "Силовые электромагниты аппаратов и устройств автоматики постоянного тока" М.А. Любчик. Более подробной информации о практическом конструировании электромагнитов не нашел.
      На основании расчета сделал разработку конструкции, чертеж закину чуть позже.
      Сделали опытный образец.....ну и как-то он не впечатлил.....конечно его собрали на коленке, да и токарь хорошенько накосячил с размерами так, что якорь перекашивается и закусывает. Толком ничего испытать не смогли т.к. необходимо доработать. В понедельник будем все дорабатывать и допиливать потихоньку. На данный момент возникли следующие вопросы:
      1. Для обеспечения прямолинейного движения якоря между упорным фланцем и проходным фланцем (крышки), внутри гильзы катушки, предлагается сделать втулку из фторопласта. Может лучше из стали?
      2. При расчете  был определен диаметр металла провода 0,38 мм , но в производстве был только 0,355. Окно катушки замотали как в расчете, количество витков чуть увеличилочь. Насколько критично уменьшение диаметра проволоки? Насколько я понимаю уменьшение диаметра уменьшает тяговое усилие.
      3. Расчет выполнен из учета применения стали 20 ...насколько электротехническая сталь поменяет ситуацию, улучшит параметры магнита? Судя по кривым намагничивания...фантастики ожидать не стоит....
       
      И поскольку я уже погрузился в данную тематику.....подумалось мне сделать стендик для отработки магнита, который должен выполнять следующие функции:
      1. Включать магнит в цепь на 2 секунды с интервалом времени 7 секунд (ресурсные испытания, включил - выключил).
      2. Фиксировать температуру на поверхности корпуса и катушки магнита.
      3. Измерять тяговое усилие на якоре т.е. с наружи подключаем датчик к якорю и фиксируем с каким усилием магнит тянет каждое включение.
      Направьте пожалуйста в какую сторону двигаться...т.к. реально некому подсказать в данной тематике.
      Чертеж

    • By kuka3939
      При дребежании электромагнита изменяется ли сопротивление его катушки и если да то как сильно оно может изменяться? 

×
×
  • Create New...