Всем привет!
Еще в детстве мечтал строить роботов, но жизнь сложилась так, что работаю программистом.
Сейчас потихоньку проектирую робота, где в качестве приводов решил попробовать втяжные электромагниты.
Почему электромагниты - их можно изготовить вручную и без станков, быстрое время срабатывания, низкая стоимость материалов для них.
Несколько фоток того, что сделал за два дня:
Простая однослойная катушка: Трехслойная катушка: Пятислойная катушка "пирамидкой": "Сердечники" из скрепок: Трубки для катушек: Тестировал все три катушки с прямым и П-образным сердечниками из скрепок, питание от пальчиковой батареи 1.5 Вольта, проволока взята из статора неработающего пылесоса, диаметр 1 мм, лаковая изоляция, алюминий.
Тестировал так:
- поворачивал катушку вертикально и включал питание,
- затем вставлял снизу сердечник в работающую катушку, чтобы он сам себя удерживал магнитным полем.
Наблюдения:
1. Прямой сердечник слабее, чем П-образный.
2. Самая сильная - катушка с "пирамидкой" в 5 слоев, после нее катушка в 3 слоя, а самая слабая - простая, однослойная.
3. Все три катушки могут удержать только скрепки, на вес побольше уже не реагируют (стальной болт 3 мм диаметром, даже не двигается).
Теперь вопросы:
1. Действительно ли П-образный сердечник лучше, чем прямой?
А что, если сделать вообще замкнутый сердечник? (делал из двух скрепок, вообще не реагирует на включение магнитного поля).
2. Насколько важен выбор металла для катушки и диаметр проволоки?
Алюминий сильно хуже меди?
Если я правильно понимаю, нужно брать проволоку с самым маленьким сопротивлением, а значит лучше медь и желательно сечением побольше?
3. Существуют ли другие типы электромагнитов с подвижным сердечником, кроме втяжного?
Была такая мысль - на обычный магнит одевается катушка, подается питание и сердечник стремится выйти из катушки (отталкивание одноименных полюсов). Или на одном сердечнике две катушки, одна двигается, а другая стационарная.
4. Какой металл лучше использовать для сердечника?
Если я правильно понимаю, нужно использовать из доступных металлов тот, у которого магнитная проницаемость лучше?
Из воспоминаний детства запомнился опыт с электромагнитом и там рекомендовали отжечь сердечник на огне, зачем?
5. Есть ли какой-нибудь онлайн-сервис для простого расчета электромагнита?
Как пример, такая форма:
В поисках онлайн-сервиса для расчета встречал упоминания о программах FEMM и Ansoft Maxwell, может есть какая-нибудь программа\скрипт\сервис проще, только для расчета характеристик электромагнита, как на рисунке выше?
Если кто-то подскажет формулу для расчета параметров по форме выше (какая сила будет у электромагнита с заданными параметрами), я мог бы к форме выше прикрутить функционал, может кому тоже пригодится.
Заранее спасибо!
С уважением,
Виктор
Еще в детстве мечтал строить роботов, но жизнь сложилась так, что работаю программистом.
Сейчас потихоньку проектирую робота, где в качестве приводов решил попробовать втяжные электромагниты.
Почему электромагниты - их можно изготовить вручную и без станков, быстрое время срабатывания, низкая стоимость материалов для них.
Несколько фоток того, что сделал за два дня:
Простая однослойная катушка: Трехслойная катушка: Пятислойная катушка "пирамидкой": "Сердечники" из скрепок: Трубки для катушек: Тестировал все три катушки с прямым и П-образным сердечниками из скрепок, питание от пальчиковой батареи 1.5 Вольта, проволока взята из статора неработающего пылесоса, диаметр 1 мм, лаковая изоляция, алюминий.
Тестировал так:
- поворачивал катушку вертикально и включал питание,
- затем вставлял снизу сердечник в работающую катушку, чтобы он сам себя удерживал магнитным полем.
Наблюдения:
1. Прямой сердечник слабее, чем П-образный.
2. Самая сильная - катушка с "пирамидкой" в 5 слоев, после нее катушка в 3 слоя, а самая слабая - простая, однослойная.
3. Все три катушки могут удержать только скрепки, на вес побольше уже не реагируют (стальной болт 3 мм диаметром, даже не двигается).
Теперь вопросы:
1. Действительно ли П-образный сердечник лучше, чем прямой?
А что, если сделать вообще замкнутый сердечник? (делал из двух скрепок, вообще не реагирует на включение магнитного поля).
2. Насколько важен выбор металла для катушки и диаметр проволоки?
Алюминий сильно хуже меди?
Если я правильно понимаю, нужно брать проволоку с самым маленьким сопротивлением, а значит лучше медь и желательно сечением побольше?
3. Существуют ли другие типы электромагнитов с подвижным сердечником, кроме втяжного?
Была такая мысль - на обычный магнит одевается катушка, подается питание и сердечник стремится выйти из катушки (отталкивание одноименных полюсов). Или на одном сердечнике две катушки, одна двигается, а другая стационарная.
4. Какой металл лучше использовать для сердечника?
Если я правильно понимаю, нужно использовать из доступных металлов тот, у которого магнитная проницаемость лучше?
Из воспоминаний детства запомнился опыт с электромагнитом и там рекомендовали отжечь сердечник на огне, зачем?
5. Есть ли какой-нибудь онлайн-сервис для простого расчета электромагнита?
Как пример, такая форма:
В поисках онлайн-сервиса для расчета встречал упоминания о программах FEMM и Ansoft Maxwell, может есть какая-нибудь программа\скрипт\сервис проще, только для расчета характеристик электромагнита, как на рисунке выше?
Если кто-то подскажет формулу для расчета параметров по форме выше (какая сила будет у электромагнита с заданными параметрами), я мог бы к форме выше прикрутить функционал, может кому тоже пригодится.
Заранее спасибо!
С уважением,
Виктор
