Как правильно намотать катушки на соленоид?

15

Мне нужно намотать маленький электромагнит "соленоид?". Около 3 см в высоту и 2 ~ 5 см в ширину при 5 В / 0,5 А. Этот магнит будет помещен в настольный колокольчик, чтобы он потянул колотушку и позвонил в колокольчик. Я нашел готовые соленоиды, которые выталкивают, но не тянут.

Поэтому я пытаюсь сделать свой собственный магнит и намотал несколько разных типов шурупов, гвоздей и болтов с различными типами проволоки. И теперь я заметил проблему с точностью :) Я могу намотать массивную катушку, и она будет работать, но как мне намотать маленькую, но мощную катушку?

Я не могу найти объяснения непрофессионала о том, какой диаметр сердечника использовать кабель и сколько обмоток. В общем, чем больше обмоток, тем сильнее поле, общее для всех статей, которые я читаю.

Я нашел статью, в которой кто-то говорит, что обмотки должны быть намотаны в одном направлении (слой по часовой стрелке, слой по часовой стрелке и т. Д.), Чтобы создать действительно более сильный соленоид, но все статьи говорят, что просто наматывайте их назад и вперед (магнит?)

Может ли кто-нибудь вообще подсказать, какой тип сердечника и диаметр сердечника были бы лучшими и если намотка катушек в одном направлении действительно поможет. Также есть какая-то разница в том, как концы направлены или обе стороны излучают одно и то же поле?

На данный момент у меня есть печатная плата с 3 1000 мкФ крышками параллельно катушке, которая запускается транзистором. Я буду использовать aTiny, который запускает транзистор, может быть, на 0,2 секунды, и мне нужен толчок магнитной силы, чтобы потянуть защелку и мгновенно отпустить.

схематический

смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab

-РЕДАКТИРОВАТЬ

Это проект, над которым кто-то работал, используя USB-питание и наматывая собственную катушку. Он использует дарлингтонский транзистор? Это как-то влияет на катушку? У меня только нормальный транзистор. Зазор должен быть около 1,5 ~ 2 см, чтобы колотушка могла ударить по колоколу. У меня такой же звонок. Он считает, что использовал 2 м кабеля для намотки катушки ... Я использовал 3,5 метра и намотал его намного аккуратнее, чем его ...

  • BDX53B Дарлингтонский транзистор
  • 1 х 2200 мкФ 10 В

введите описание изображения здесь

YouTube

-EDIT2

Я закончил тем, что использовал соленоид 5v. Снял 2 конденсатора и использовал толкающий конец соленоида, чтобы вышибить заглушку. И ДИНГ! Отлично работает. Я понятия не имею, как этот парень заставил этот электромагнит сломать хлопушку ?!

введите описание изображения здесь

Петр Кула
источник
Вам нужен соленоид или электромагнит?
Джим Дирден,
Соленоид, который толкает, обычно можно превратить в соленоид, который тянет, изменяя направление тока, как правило, приводя его в движение с помощью Н-моста.
Фил Фрост
Мне действительно нужен магнит. Но большинство статей, которые я прочитал, говорят об этом как о соленоиде.
Петр Кула
1
Неквалифицированный «магнит» означает «постоянный магнит»; Вы действительно должны сказать «электромагнит».
Каз
youtube.com/watch?v=XJde2GzcAyo&feature=youtu.be Это мое решение. Я понимаю, что ограничение в 1000 мкФ является проблемой, и его нужно заменить на 470 мкФ. Он по-прежнему будет работать с 5v довольно хорошо. Я думаю, что поучительный является поддельным! Катушка с ручным подзаводом не может тянуть эту хлопушку вниз!
Петр Кула

Ответы:

10

Обмотки, расположенные рядом и несущие ток в противоположных направлениях, нейтрализуют магнитное поле друг друга - вам нужно намотать электромагнит так, чтобы ток проходил в одном и том же направлении во всех витках катушки. Там нет разумного аргумента для того, чтобы делать по-другому.

Сила магнитного поля связана с числом витков и течением тока. При одинаковом числе витков, намотанных на более длинный соленоид, поле уменьшается с увеличением длины соленоида.

Это ваши единственные варианты, кроме как использовать сверхпроводники! Меньшее количество витков может быть компенсировано большим током или уменьшенной длиной соленоида (витки с накоплением).

Вот калькулятор, который вы можете использовать для оценки напряженности поля, и он использует значение поля, называемое проницаемостью, и это означает, что вы можете проверять различные материалы и выбирать тот, который дает наивысшую прочность, НО для бытовой катушки, из-за которой кусок железа хорош.

Вы также можете ввести диаметр катушки.

Энди ака
источник
Как я не мог понять. Верно ли то, что вы говорите об обмотках для магнита? или магнит может быть намотан взад и вперед. Я был смущен различием соленоида и магнитной катушки. Они двух разных типов? и требует другого подхода или это относится к обеим ситуациям? +1
Петр Кула
Кроме того - Если мне нужно намотать несколько слоев проволоки, намотанной в одном направлении, могу ли я использовать отдельный провод (как параллельно. Все соединены в + и -, но намотаны друг на друга в одном направлении)? Или один кусок проволоки должен вернуться в начало и обмотаться вокруг предыдущего слоя?
Петр Кула
1
@ppumkin то же самое для электромагнита как соленоида. Я бы обмотал все повороты последовательно, имея в виду один + провод и один провод, но мне не важно, если он построен с отдельными параллельными катушками, соединенными параллельно. Если бы катушка была переменного тока, то у вас были бы проблемы с намоткой параллельных катушек, но это другой вопрос.
Энди ака
5
Я чувствую некоторую путаницу здесь, поэтому давайте упростим. При намотке необходимо, чтобы ось вращалась в одном и том же направлении, но прекрасно вращаться справа налево и обратно много раз. Смотрите это видео: youtube.com/watch?v=yfppXiNRnrc
Мэлс,
В аргументе о большем числе витков: текущий ток уменьшается вместе с удельным сопротивлением катушки, а поскольку сопротивление масштабируется линейно с длиной, а магнитная сила также линейно масштабируется, как только вы достигнете заметных сопротивлений, не должно быть никакой реальной выгоды для добавления большего числа витков ,
Слейтер Викторофф
9

Используйте мягкий железный сердечник, а не «винты, гвозди и болты», которые, вероятно, стальные, поскольку высокая проницаемость поможет сконцентрировать магнитный поток от вашей катушки. Лучше всего обматывать эмалированной проволокой, это голая проволока, окрашенная изоляционным покрытием.

эмалированная проволока

Проволока с пластиковым покрытием слишком толстая, чтобы сделать хороший электромагнит, вся площадь изолятора ослабляет эффект вашей катушки. Не используйте оголенный провод, поскольку ток будет течь по катушкам (коротким), а не по спирали. Получите спираль как можно плотнее, и вся катушка должна вращаться в одном направлении (по часовой стрелке).

Вашему микропроцессору 'aTiny', вероятно, понадобится помощь в управлении катушкой. Откуда вы получаете '0.5A'? Найдите в сети любую из цепей драйвера двигателя, которая может поглотить эту нагрузку. Конденсаторы в одиночку не помогут. Убедитесь, что у вас есть обратный диод для защиты водителя.

shuckc
источник
Как я могу найти это мягкое железное ядро? Я пытаюсь следовать за инстинктивами от парня, который, кажется, понял это правильно с тобой любые схемы вождения двигателя. Просто встроенная 5-вольтовая USB-гарнитура с крышкой 2200 мкФ. Да, я поставил диод между мощностью катушек. Как показано на диаграмме (обновленный вопрос)
Петр Кула
Транзистор Q1 является схемой драйвера в этом случае. Пусковой ток через C1 / C2 / C3, вероятно, превышает пределы горячего подключения USB, поэтому в идеале следует использовать концентратор с питанием или зарядное устройство USB, а не компьютер напрямую.
Shuckc
Можно ли подключить диод к источнику питания для предотвращения обратного тока на USB? В идеале я хочу использовать компьютер USB и на этом все. Понравилось это руководство
Петр Кула
D1 уже защищает от обратной ЭДС, когда магнитное поле разрушается. Пусковой ток для C1 / C2 / C3 является отдельной проблемой - необходимо ограничить пусковой ток 100 мА, большую часть 10 мкФ, чтобы соответствовать спецификации. Вы в 3mF, в 300 раз больше. Смотрите, например, USB Inrush Current . Я бы не включил его в свой ноутбук! Вероятно, есть микросхемы, которые вы можете купить, чтобы постепенно увеличивать объемную емкость, если они вам нужны. Проще всего не использовать USB для питания!
Shuckc
Да, я понимаю, что вы имеете в виду сейчас. Я немного прочитал и, видимо, есть таймер, прежде чем он сбрасывает порт. Некоторые люди сообщают, что некоторые компьютеры делают это мгновенно, а другие справляются с этим - до тех значений, которые у меня есть. Но да, возможно, в конце может потребоваться USB-концентратор с питанием или использование RC-цепи с плавным пуском. Ни чего из этого я не хочу делать.
Петр Кула
4

Конечно, все витки катушки электромагнита идут в одном направлении.

«Назад и вперед» относится к распределению обмоток по длине шпульки. Бобина, на которую уходит много витков проволоки, может быть намотана очень аккуратно и систематически, или случайным образом, в зависимости от схемы распределения обмоток.

Это не имеет значения; Различия в схеме намотки связаны с прослушиванием аудиофильных пробок в отношении индукторов, несущих звук. Например, некоторые электрогитаристы смотрят свысока на пикапы с намоткой машины, настаивая на том, что они могут услышать реакцию, отличную от пикапов с ручным заводом (ручное наматывание означает, что машина используется для вращения шпульки и подсчета количества витков, но человек подает проволоку вручную, контролируя схему намотки).

Даже если бы это было правдой, то для целей создания электромагнита схема обмотки имеет значение для звука, все, что имеет значение, это количество витков и их площадь поперечного сечения, а не схема обмотки.

Kaz
источник
Спасибо за это. Кажется, что такая простая вещь, которую мы учим в школе, оказывается мега-сложной, когда вам нужно ее применить :) +1 Я закончил тем, что использовал готовый 5-вольтовый соленоид, который толкает хлопушку. Снял все колпачки, и он прекрасно работает. Жаль, что я не смог заставить электромагнит работать :(
Петр Кула
-4

В дополнение к другим вышеупомянутым предложениям, чтобы сделать мощный электромагнит, будь то сердечник или сердечник, вы должны пойти по пути Тесла в сочетании с обмоткой конденсатора!

Под словом «Тесла» я имею в виду, Bifillar или Trifillar, Quadfillar или Hexfillar, либо в форме катаных рядом друг с другом, либо в форме Sperical бок о бок.

Двухфазная обмотка означает использование двух жил медного провода с покрытием и соединение концов одного из двух в СЕРИИ не параллельно. Таким образом, если вы используете 4 нити, вы будете соединять 3 нити последовательно и т. Д. Стиль намотки конденсатора подразумевает, что вы укладываете нити рядом друг с другом как можно лучше, и вы разделяете каждый слой обмотки с помощью соответствующего изолятора, такого как майлар или пластиковая лента, или даже тканевая лента.

Любой соленоид или E.Magnet, сделанные таким образом, всегда невероятно мощны, независимо от их размеров, потому что вы настроили Магнит на возможность получать больше энергии от воздуха или лучистой энергии при включении.

Dare Diamond
источник
Не могли бы вы показать нам эту энергию?
Аутизм
1
Шутки в сторону? Энергия излучения? Больше энергии из воздуха?
JRE
Отличное использование technobabble и не формула в поле зрения. Бифилярная катушка - это электромагнитная катушка, которая содержит две близко расположенные параллельные обмотки. -1.
Транзистор
Абсолютно верно в отношении бифилярных обмоток - и без всяких технических проблем. Я не пробовал метод «Тесла», хотя он имел бы эффект повторяющегося тока от внешнего к внешнему виду числом параллельных обмоток, соединенных последовательно. По совпадению, у меня тот же день рождения, что и у Теслы (10 июля), так что просто
ДОЛЖЕН