Сила притяжения электромагнита

[Buhaha]

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

 

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Slavka]

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.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Buhaha]

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.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Slavka]

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

 

[Реклама]

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Buhaha]

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

[Реклама]

Литиевые аккумуляторы EVE Energy и решения для управления перезаряжаемыми источниками тока (материалы вебинара)

Опубликованы материалы вебинара Компэл, посвященного литиевым аккумуляторам EVE Energy и решениям для управления перезаряжаемыми источниками тока.

На вебинаре мы представили информацию не только по линейкам аккумуляторной продукции EVE, но и по решениям для управления ею, что поможет рассмотреть эти ХИТ в качестве дополнительной альтернативы для уже выпускающихся изделий. Также рассмотрели нюансы работы с производителем и сервисы, предоставляемые Компэл по данной продукции. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[IMXO]

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:

или

 

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

[Реклама]

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Dr. West]

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.

Изменено 21 июля, 2020 пользователем Dr. West

[DoG70]

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.

[IMXO]

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=M_δ + M_ct  , где M=J*w (J-ток в катушке)

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

M_δ=H_δ*2δ=B_δ*2δ/μ_o- 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=M_δ отсюда получаем

(2) J*w=B_δ*2δ/μ_o

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

 

[100482]

А мне не понятно.

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?

[Buhaha]

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.

Это магнит или электромагнит?

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

[100482]

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?

 

[Buhaha]

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

[IMXO]

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

[Buhaha]

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.

 

[Buhaha]

@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?

[IMXO]

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

в площадь сечения считается сумма площадей боковых и центрального керна

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

 

[IMXO]

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

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

[Buhaha]

@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)

Изменено 24 июля, 2020 пользователем Buhaha

[IMXO]

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

[Buhaha]

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

Изменено 24 июля, 2020 пользователем Buhaha

[IMXO]

предлагаете установить солид ради посмотреть на ваше творчество

[Buhaha]

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

 

[IMXO]

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

[Buhaha]

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.