Мелкие вопросы по теории

[B@R5uk]

alexander.k, а что вы своим соленоидом хотите сделать? Вы поставили вопрос о том, как снизить расход энергии, но так и сообщили нам на что она в конце-концов тратится. Может быть окажется более рациональным сделать другой соленоид?

[alexander.k]

Другой не получится. Это готовый часовой механизм. На смену механики кривизны моих рук, доступного оборудования не хватит.

Ваши советы и параллельная тема про соленоид подтолкнули меня к мысли, что к соленоиду можно П образное ярмо прицепить, чтобы магнит двигался в зазоре между двух полюсов эл.магнита. Доберусь до компьютера через пару часов и прицеплю картинку.

Зазор я так понимаю надо эксперементально подбирать?

-- Добавлено.
В изначальном вопросе есть неточность. У магнита сердечник вот такой хитрой формы:


Выше писал про магнитный зазор. Я вижу это так:


Ярмо (из подходящей железной полоски сделать) просто прижать к нижнему полюсу. Как считаете будет от этого толк или нет?

[КРАМ]

Тонкая полоска будет малоэффективна. Сталь должна быть достаточно толстой. Попробуйте подобрать подходящий уголок или швеллер, отрезав от него узкую полоску.
Но выигрыш может быть незначителен и по иной причине. В нижнем состоянии усилие создаваемое верхним полюсом соленоида (верхом ярма) будет незначительным из-за большого зазора.

[ypppu]

Мдя... Магнит поднимится и прилипнет к скобе.

[mickbell]

Туда тоже можно поставить прокладку. А отталкивать обратным током. Потребуется мостовая схема или две обмотки.

[ypppu]

alexander.k, эта штука стоит вертикально или лежит? Какие размеры? Рычажок возвращается под своим весом или какой-нибудь пружиной? Как часто должно происходит срабатывание? Какова вообще роль магнита на палочке?

[alexander.k]

срабатывает раз в минуту. стоит вертикально. про размер писал - магнит длинной 10мм.
возврат под своим весом.

Одно срабатывание - поворот колеса на один зуб (его видно на фото)

[КРАМ]

Значит электромагнит должен сообщить коромыслу с магнитом еще и энергию для вращения колеса, а не только холостое движение вверх-вниз.

[ypppu]

При таком числе витков и пониженном напряжении ток в катушке по-любому будет нарастать плавно. Надёжного срабатывания без существенной доработки не добиться, тем более не сэкономить на батарейках. Лучше бы там якорь электромагнита просто подбивал немагнитный рычажок.

[Albert_V]

Одно срабатывание - поворот колеса на один зуб

/всё новое - это хорошо забытое старое/

[Solidum]

У Вас есть 3 батарейки АА, если я правильно понял, и они разряжаются за двое суток с циклом включения в одну минуту.

Если принять, что ёмкость одной батарейки около 1000 мАч (Тут из интернета, если не так - поправьте.), то у трёх батареек - 3000 мАч = 3 Ач = 3 А * 3600 с = 10800 Дж. Общее количество циклов до разряда - 2 * 24 * 60 / 1 = 2880. Получается, что на одно включение расходуется 3,75 Дж энергии. Получается выстрел из пневматического пистолета.

Если механика потребляет намного меньше энергии, то стоит обратить внимание на:
1. Ток разряда батареек, при его росте ёмкость батареек падает.
2. Может быть имеет смысл повысить напряжение и сократить импульс.
3. Что из себя представляет СУ?

[ypppu]

Если умножить амперы на секунды, не получатся джоули. Вольты обиделись.

[Ярослав555]

"Величину в ампер-часах можно перевести в системную единицу измерения заряда — кулон. Поскольку 1 Кл/c равен 1 А, то, переведя часы в секунды, получаем, что один ампер-час будет равен 3600 Кл."
Вики.

[B@R5uk]

Что-то по фотке совсем не похоже, что якорь будет возвращаться в исходное под своим весом. Там либо пружина, либо надо это дело с головы на ноги перевернуть).

[Solidum]

[uquote="ypppu",url="/forum/viewtopic.php?p=3499891#p3499891"]Если умножить амперы на секунды, не получатся джоули. Вольты обиделись.[/uquote]
Я принял среднее ЭДС элемента батареи за срок эксплуатации в 1 В, поэтому умножил в уме, хотя стоило написать, забыл.

[B@R5uk]

Ок, давайте пересчитаем, это я люблю. 1000 мА-час для батарейки 1,5 вольт это 1А * 1,5В * 3600 сек = 5,4 кДж. Для трёх батареек это 16,2 кДж. 2880 срабатываний за 2 суток потребляют каждое 16200 Дж / 2880 = 5,625 Дж. Этой энергии достаточно, чтобы поднять гирю в 1 кг на высоту h = 5,625 Дж / 9,81 м/с² / 1 кг = 57,3 см.

[alexander.k]

Батарейки ААА. Емкость 500мАч вроде бы. Но это не принципиально при расчетах выше. У меня или где то ток утечки - буду еще раз все измерять, либо таки КПД магнитной системы очень низок. Буду думать над методом измерения движения магнита, чтобы оптимальный зазор подобрать.

В симуляторе 1 минутный импульс требует 1.3mW.

Для coilgun среднее значение кпд около 5%. Что то мне кажется, что тут вряд ли будет сильно больше.

[КРАМ]

[uquote="alexander.k",url="/forum/viewtopic.php?p=3499985#p3499985"]В симуляторе 1 минутный импульс требует 1.3mW.[/uquote]
Мощность не зависит от интервала времени. Она может просто зависеть от времени, либо не зависеть.
Речь шла об ЭНЕРГИИ. А она в Джоулях.

[Solidum]

alexander.k, Вы бы описали режим работы более подробно: какая длительность импульса Вам нужна? Какой ход у магнита? Какое примерно усилие необходимо развить?

Катушка в момент подачи импульса преобразует его энергию в три направления:
1. На осуществление механической работы.
2. На создание магнитного поля.
3. На нагрев проводников.
Все эти компоненты надо прикинуть, тип ключа в данном случае не важен, а вот режим управления ключом стоит рассмотреть подробнее, но потом.

Может такое быть, что постоянный магнит при нулевом зазоре создаёт в сердечнике магнитную индукцию большую чем обмотка? Это стоит проверить испытанием с большей ЭДС, соответственно большим током. Главное, не сжечь при испытании катушку.

[ypppu]

Ярослав555, ага, только ампер-часы не говорят о количестве энергии в элементе питания. 3 А*ч при напряжении 1.2 вольта и 3 А*ч при напряжении 12 вольт - есть разница.