Hi, ich hatte, als Nachwirkung darauf, dass ich mit nem Kumpel über sein Bauprojekt mehrerer RGB Mini-Movingheads geredet habe, die Idee, dass man ja auch einen ganz frei schwebenden bauen könnte. Ihr kennt ja sicher diese schwebenden Erdkugeln, so in der Richtung stell ich mir das vor. Die Problem die hierbei zu lösen sind: - 5 Watt Energie für die LEDs müssen über ein Magnetfeld über ca. 10cm kabellos in den Kopf übertragen werden - Der Kopf muss eindeutig verdrehbar und neigbar sein - Die Daten um die LEDs und eventuell die Mechanik zu steuern müssen mit übertragen werden. ich dachte mir das so, dass der LED-Kopf ungefär die Form eines an der spitzen Seite geköpften Ei hat, so dass das Hinterteil kugelrund ist und die Seite vorne bei den LEDs flach ist. Das Ding zum schweben zu bekommen wollte ich so lösen, dass ich nicht nur einen sondern gleich drei Magnete so anordne, dass sich das Ding nicht von alleine verdrehen kann. Wenn man diese schwebenden Erdkugeln mit ihrem einfachen Magneten ein wenig anstupst drehen die sich ja munter weiter. Um den Kopf nun zu bewegen werden die Magneten in seinem Inneren durch eine mechanische Konstruktion mit Motoren bewegt, so dass er sich verdreht oder neigt. Die Magnete stehen also quasi immer fest freischwebend in der Luft und der Kopf hält sich an ihnen fest, das Gehäuse bewegt sich also um sie herum. Eine geschickte Regelelektronik sorgt dann mithilfe von drei weiteren Permanentmagneten-Spulen-Kombinationen (man muss ja nicht die gesamte Magnetkraft durch einen elektromagneten aufbringen sondern nur die magnetischen Kräfte leicht korrigieren um den Kopf im schwebenden Gleichgewicht zu halten) oben in der Basis dafür, dass die Trägerplatte mit den Magneten im Kopf brav in der Luft schwebt. Ein Problem wird nur sein, den Abstand der Trägerplatte zu messen um die Basismagnete entsprechend zu regeln, da man ja nun drei Magnete gemeinsam regeln muss und nicht nur einen und noch der sich bewegende Kopf zwischen den Magneten und der Trägerplatte liegt, der im Idealfall bei jeder Kopf-Stellung die Oberfläche einer Kugel darstellt, aber ob das zur Abstandsmessung ausreichend genau machbar ist?. Weitere Fragen sind, ob man überhaupt die 5W (oder noch mehr?) für die LEDs da kabellos über eine Induktionsschleife reinübertragen bekommt, ob sich der Kopf dann ausreichend schnell drehen kann ohne abzureißen, und natürlich zu guter letzt noch, wie groß der Abstand des Kopfs zur Basis sein kann. Gewünscht wären schon so 5cm. Wenn die Dinger irgendwo an der Decke hängen und man vorwiegend von unten draufguckt soll man schon noch erkennen können, dass die tatsächlich frei schweben. Eine Abhilfe dazu wär auch, sie unter ein Regal zu hängen oder so. Haltet ihr so ein Projekt für realisierbar? Welche weiteren Probleme könnten sich daraus noch ergeben und wie könnte man das Problem mit der Abstandsmessung für die Regelung angehen? lg PoWl
ja, für eine Spezialisten in Regeltechnik schon, aber nur wenns gar nicht anders geht. Du willst nämlich mehre Dinge kombiniert regeln, welche sich alle gegenseitig beeinflussen. Das kann etwas ätzender werden als dir gerade vorschwebt, was nicht heißt es sei nicht realisierbar.Aber eine Nummer kleiner würde "ich" anfangen, wenn "ich" Erfolg haben wollte. Wer keine Träume träumt, ist ne arme Sau. Also ran an den Sarg und losgeheult. Mfg Winne p.S. Bei den einfachen leichten Schwebedingern sind meist Supraleiter im Spiel
Ja, für eine Spezialisten in Regeltechnik schon, aber nur wenns gar nicht anders geht. Du willst nämlich mehre Dinge kombiniert regeln, welche sich alle gegenseitig beeinflussen. Das kann etwas ätzender werden als dir gerade vorschwebt, was nicht heißt es sei nicht realisierbar.Aber eine Nummer kleiner würde "ich" anfangen, wenn "ich" Erfolg haben wollte. Wer keine Träume träumt, ist ne arme Sau. Also ran an den Sarg und losgeheult. Mfg Winne p.S. Bei den einfachen leichten Schwebedingern sind meist Hochtemperaturupraleiter im Spiel
In den magnetischen Globen? Nein tut mir leid, da sind wohl keine auf -140° tiefgekühlten Hochtemperatursupraleiter drin ;-) Dass, es schwierig werden könnte drei miteinander verbundene Magnete regelungstechnisch in einklang schweben zu lassen kann ich mir denken. Das Projekt ist ja bisher nur eine nette Idee, falls ich das wirklich anfang dann nicht jetzt und nicht ohne mich vorher mit einigen Experimenten und Prototypen langsam an die Sache ranzuwagen.
also 5W drahtlos zu übertragen erscheint mir bauchmäßig erstmal nicht so ganz ohne. Aber da haben andere sicherlich mehr Ahnung von. Mal ne Frage: Wie wird bei diesen Schwebeteilen eigentlich verhindert das die Kugel nach links oder rechts "ausbricht"? Oder wird die Kugel von dem oberen Magneten automatisch ins Zentrum gezogen, und solange man die Kugel nicht zu kräftig anstubst ist sie zentriert? Und hast Du ne Größenordnung was so ein Magnet an Strom benötigt für so eine Anwendung? Redet man da von 1A oder eher von 10A?
Wie viel Strom der Magnet braucht ist total abhängig von der Spule, den magnetischen Eigenschaften des Körpers, dessen Gewicht und dem Abstand. Meistens kommt man aber so mit 1..2A aus. Wie schon gesagt werde ich probieren, ob das nicht auch mit einer Permanentmagnet-Spulen-Kombination funktioniert, ich brauch ja nur ein statisches Magnetfeld, das ich um ein gewisses maß absenken und verstärken kann, und das kann dann die Spule übernehmen, ohne dass das gesamte Magnetfeld durch elektrischen Strom erzeugt werden muss. Der schwebende Gegenstand wird automatisch in die Mitte gezogen, weil das Magnetfeld mittig am stärksten ist, und da wird der Gegenstand hingezogen, der kommt garnicht erst auf die Idee seitlich abzudriften. Hauptproblem bei der ganzen Sache ist immernoch, den Abstand der schwebenden Trägerplatte zu bestimmen, und das an drei punkten, einfach nur mittig reicht leider nicht weil so nicht bestimmt werden kann, welcher Magnet nun ausgeregelt werden muss. Theoretisch dürften sich die einzelnen Regelkreise nicht sonderlich stark beeinflussen. lg PoWl
Wenn du das Problem der Lagestabilisierung überwunden hast und mit der induktiven Leistungsübertragung beginnst wird dir auffallen das jedes Strömchen in die Lageregelung eingreift, besser du siehst von Anfang an einen auf der Spitze stehenden Spulen-Paar-Tetraeder vor, der mit WS arbeitet, die Leistung überträgt und die Lage stabilisiert. Nach und nach würde ich dann die Abstände vergrößern und die untere Kraftfeldspulen durch Masse erstzen. Durch PWM kanst du dann das tragende Tripel so beeinflussen, dass sich das gewünschte Kräftegleichgewicht einstellt.
@powl: Bist du in einer Zeitschleife? Beitrag "Schwebender Globus, wie funktioniert das? Selbstbauen?" Es gab hier auch mal einen richtig langen Thread wo mehrere Leute einen Magnetschweberegler gebastelt haben. Aber kann den gerade nicht wiederfinden. Wahrscheinlich hieß der Thread wieder "HABS GESCHAFFT" oder sowas sinnvolles.
@Simon K. Ja, gelegentlich verfange ich mich in soetwas. Die Idee mit dem schwebenden Globus war was anderes. Mein Movinghead soll am Magneten hängend schweben, das ist eine Nummer einfacher. Das Komplizierte ist nur das Zusammenspiel der kabellosen Energieübertragung mit der Lageregelung und festem Drehwinkel der Trägerplatte @Winfried J. Die Kräfte die durch die Induktionsschleife entstehen greifen einerseits in die Messung ein, wenn ich das magnetisch mache, da der Induktionsschleifenstrom allerdings bekannt ist, kann dieser aus dem Messergebnis herausgerechnet werden, denke ich. Andererseits beeinflussen sie die Position der Trägerplatte, was allerdings so träge geschieht, dass es von der Lageregelung sofort ausgeglichen wird. Was meinst du mit Spulenpaar-Tetraeder? Hast du ein beispiel? Wie das Ding schwebt ist mir relativ egal. Hauptsache ich habe hinterher ein paar Scheinwerferchen, die im Abstand von ein paar cm freischreibend unter der Basis ihr Bewegung ausüben :-) Ich werd im Forum auch mal suchen. Ist es sinnvoller, die Trägerplatte feststehend zu haben und den Kopf relativ zu ihr zu drehen, so dass die Dreh- und Neigemechanik im Kopf drin ist, oder die Magnete in der Basis zu drehen, so dass die Trägerplatte sich mitdreht. Funktioniert die Idee, Permanentmagnete mit einer Spule zu umwickeln um die permanentmagnetischen Kräfte als Basis zu nutzen und die Spule nur, um die gringfügigen Magnetfeldänderungen zur Regelung zu erzeugen? lg PoWl
Hallo, ich finde die Idee prinzipiell gut, jedoch bin ich mir "fast" sicher (wenn ich falsch liege möge man mich korrigieren), dass es so (einfach) und auch etwas komplizierter nicht möglich ist einen magnetisch gelagerten Moving-Head zu bauen. Auch wenn er nur klein ist! Wenn ich hier von Leistungen von 5W lese, dann gehe ich mal davon aus, dass die LEDs so zw 3-5W Leistung haben. Die brauchen da schon ne ganz kräftige Kühlfläche aus Alu, und die Motoren wiegen auch noch ne Menge mit der Mechanik. Daher denke ich, dass allein die Leistung um dieses Objekt in der Schwebe zu halten viel höhersein muss, als die Beleuchtungsleistung. Auch wirdder Schwerpunkt nicht ausgeglichen sein, somit braucht man noch weitere regelbare Magnete, die das Kippen und Neigen bei gewollter Bewegung ausgleichen. Also, ich denke, dass man die Magnete auch noch so anordnen muss, dass evtl gar nicht mehr so viel Bewegungsraum bleibt. Ist jetzt aber nur meine Meinung. Ich plane auch einen LED Moving-Head, jedoch konventionell und mit "etwas" größerer Leistung. Ich lasse mich aber auch gerne überzeugen, da ich den Ansatz echt interessant finde, jedoch befürchte ich, dasser frustrierend endet. Viele Grüße Sebastian
Das kann sein, bevor ich das Projekt irgendwann tatsächlich angehe wollte ich zuerstmal über die prinzipielle Realisierbarkeit diskutieren. Das war so eine Idee die einfach wieder raus musste^^ Stimmt, Die LEDs werden wohl Kühlkörper brauchen, natürlich werde ich aber darauf achten, dass ich die effizientesten auswähle, die es grad gibt. Die Motoren und die Mechanik wird nicht sonderlich schwer. Die Motoren können sehr klein sein weil die Bewegung nicht sonderlich schnell werden muss. Natürlich würde ich zuerst mal versuchen eine Platte, die an drei Magneten hängt zum Schweben zu bekommen. Besonders stark zusammen hängen die Regelkreise nicht. Wenn sich eine Seite nach unten bewegt wird die andere nur geneigt, an der Magnetkraft ändert sich da nicht maßgeblich was, müsste man erproben. Natürlich wäre es auch geschickt, wenn man erreichen könnte, dass der Kopf durch einen mittigen Magneten gehalten wird und dann durch äußere Magnete drehsteif stabilisiert wird. Aber ob das wirklich so gut funktioniert? Btw: ich würde gerne die verdutzten Gesichter meiner Besucher sehen, wenn in meinem Zimmer unter der Decke die Scheinwerfer herumschweben. Wenn man jetzt ganz lustig ist ordnet man die Basen in einer zweiten Zimmerdecke ringförmig an, so dass sich dieser Ring ganz langsam im Kreis dreht, dann wirkt es wirklich so wie als würden die Scheinwerfer von Geisterhand im Zimmer herumfliegen :D lg PoWl
Also mit dem Kühlkörper sehe ich da dennoch so ein Problem, das sollte aber durch genügend Magnetleistung zu lösen sein, wenn auch nicht gerade effizient. Aber ich sehe ein richtiges problem in der ungleichen Gewichtsverteilung im Head. Wenn du ihn dan neigst, dann ändert diese sich auch und es kann sein, dass er gerade noch hinten runterzog und nun über den Kipppunkt hinweg ist und daher ein Kippmoment nach vorne oder zur Seite aufbaut. Ich denke, das ist mit 3-5 Magneten nicht zu machen. Viele Grüße Sebastian
Feinrippige Alukühlkörper wiegen nicht so besonders viel und haben trotzdem ne große oberfläche. Im übrigen verfüge ich bald über eine CNC-Fräse und kann mir sowas notfalls auch selbst passgenau herstellen. Das Philips LivingColors Ding kommt auch mit nicht soooo viel Kühlung aus. Falls es mit dem Schwerpunkt günstiger ist wenn ich das Ding Kugelförmig gestalte dann wär das auch in Ordnung. Alternativ kann ich auch im hinteren Teil des Kopfes ein Gegengewicht anbringen und eben schauen, dass der Kühlkörper nicht größer und schwerer als nötig wird. Dass schwebende Dinger an den Magneten viel Strom brauchen ist mir bewusst aber das lässt sich durch große Elektromagnete (hab ja einiges an Platz in der Basis) in Verbindung mit dicken Drähten, permanentmagneten und einer Schaltregelung denke ich in Grenzen halten.
Ich hab gerade Motor gelesen, wofür denn Motoren? Ein Motor ist doch auch nichts anderes als ein drehendes Magnetfeld. Man müsste doch auch das Objekt durch Veränderung des äußeren Magnetfeldes drehen können. So wie bei einem Motor halt ;)
Wofür Motoren? hab ich doch im ersten Post erklärt. Durch Drehen des äußeren Magnetfelds kannst du den Kopf nicht drehen und gleichzeitig in der Schwebe halten.
Paul Hamacher wrote: > Wofür Motoren? hab ich doch im ersten Post erklärt. Durch Drehen des > äußeren Magnetfelds kannst du den Kopf nicht drehen und gleichzeitig in > der Schwebe halten. Ich hab keine Ahnung wie dein Aufbau aussieht/aussehen soll, aber warum soll das nicht funktionieren? Hast du dir darüber schon mal Gedanken gemacht? Ich zwar nicht, aber ich bin mir fast sicher, dass das mit einer geeigneten Anordnung funktionieren sollte. Zum Beispiel 3 Elektromagnete und in der Mitte der Festmagnet. Wie bei einem Motor. Und die Elektromagnete kann man ja mit PWM in ihrer Leistung dimmen und sogar umpolen bei Bedarf. (Wie beim Brushless Motor) Und Beim Brushless Motor kann ich mich auch nicht dran erinnern, dass da Kräfte entlang der Welle wirken. Also wird das schon funktionieren. War aber auch nur so eine schnelle Idee. Wenn du in der Kugel einen Festmagneten hast und daran befestigt wieder Motoren an welchen wiederum die LEDs dran sind und das ganze gehalten wird von äußeren Magneten, dann hast du doch zwei mal den (vom Prinzip her) selben Aufbau ineinander verschachtelt. Nur, dass der äußere Aufbau deine Erfindung ist und der innere "Motor" genannt wird. Da musst du übrigens auch aufpassen, dass sich bei den ganzen Magnetfeldern nicht diese nicht gegenseitig stören.
ein Tetraeder ist klar? (dreiseitige Pyramide) Auf den Kopf gestellt in jede Ecke zum räumlichen Mitelpunkt des selben eine Spule und drinnen mit kürzeren Kanten ein weiterer Tetraeder mit jeweils einer Spule an den Ecken welche in der selben Achse steht wie die des Aüßeren Tetraeders. Den inneren Tetraeder im aüßeren zum schweben bringen, in dem die inneren Spulen über einen 4 Phasenbrückengleichrichter die von den Äußeeren Spulen induzierte Energie auf die LEDs geben. Der/die Regler muss nur die Luftspalte konstant halten können Am besten ein PID Regler je Spulenpaar (Konstantstromregler)
OK, aber wieso müssen alle Spulenpaare in einen Mittelpunkt fluchten? Die Anordnung wie bei einem dreiseitigen Prisma würde doch auch gehen. Wenn ich dich richtig verstehe möchtest du also die Spulen mit wechselstrom besteuern und durch den Wirbelstrom der Empfangsspulen, von dem du einen Teilstrom durch die LEDs abzweigst die nötige Gegenanziehungskraft erzeugen? Das wäre prinzipiell auch ne Möglichkeit, aber ist das überhaupt gescheit zu dimensionieren, dass für das Schweben nicht eine so hohe Energie verbraucht wird und wird das genauso effektiv funktionieren wie mit der Anordnung mit den Permanentmagneten?
"schwebende Kugel", oder so ähnlich, hieß der Thread.
Man kann nicht aus dem Warenkorb verlinken, mein lieber Thilo.
Gast wrote: > "schwebende Kugel", oder so ähnlich, hieß der Thread. Jau! Sauber. Der hier ist es: Beitrag "Schwebende Kugel" Viel Spaß beim Lesen! Da stehen ein paar Antworten auf deine Fragen.
Simon K. wrote:
> Man kann nicht aus dem Warenkorb verlinken, mein lieber Thilo.
Sorry ...
Einmal im Shop funktioniert auch die Vorschau.
Von außerhalb leider nicht ...
Bestellnummer: 671157 - 62
Ja, das bei Conrad ist leider so eine Lösung mit einem optischen Sensor, wies ausschaut. Bei mir soll von Sensoren nichts zu sehen sein.
Warum diskutiert ihr diesen Blödsinn? Da wird niemals was rauskommen. 200% garantiert!
Weil wir im gegensatz zu dir nicht einen solch beschränkten Horizont haben und in der Lage sind uns darüber zu freuen auch über zwar schwierig zu realisierende aber doch außergewöhnliche Ideen diskutieren zu können :-* Und jetzt troll wo anders herum.
Find die Idee eigentlich ganz lustig (auch damals schon mit dem Schweberegler). Ma gucken ob ich da auch irgendwann zu komme. So ein schwebender, drehbarer und neigbarer LED-Scheinwerfer ist doch nicht übel. Und das ganze womöglich noch ohne Motoren! Das gibt doch nen Staun Effekt bei Ahnungslosen :D
@Simon K, bei deinem schreibstil weiß ich nie ob du nun tatsächlich begeistert bist oder dich einfach nur lustig machst, zumal du schon wieder was von "ohne Motoren" redest ;-) Klar gibts Motoren, nur sieht man die von außen natürlich nicht, und die Gesichter der Ahnungslosen wollte ich in der Tat gerne mal sehen. Mit Permanentmagneten ist es sicher möglich das magnetische Schweben immens zu erleichtern. Man braucht nur starke magneten und muss diese mit einer Spule umwickeln um das Magnetfeld abschwächen und zu verstärken zu können damit man den hängenden Magneten gerade so in der Gleichgewichtslage halten kann. Wie eine Kugel die auf einem Hügel steht, man muss nur ganz geringe Kräfte aufwenden so dass sie nicht runterfällt. Ich muss mir nur noch etwas einfallen lassen, wie ich die Dinger dann abschalte. Im Falle eines Stromausfalls möchte ich nicht, dass mir sie dann auf einmal alle auf den Kopf fallen. Wobei man die Position des schwebenden Objekts auch permanent etwas über dem kritischen Punkt halten könnte so dass die Scheinwerferchen sobald der Strom weg ist ganz automatisch nach oben gezogen werden. Die Fernwirkung der Magnete könnte man sicher durch einen vergrößerten Magnetdurchmesser verbessern. 4cm unter der Basis schweben müsste schon machbar sein. Btw: Was passiert eigentlich wenn man ganz viele Scheibenmagnete zu einer großen Kugel zusammenklebt, so dass alle Nordpole nach außen zeigen. Hat man dann nach außen hin einen magnetischen Monopol?
So, auf die letzte Frage habe ich mir grad selbst eine Antwort ergoogelt. Die Magnetfeldlinien sind dann in der Kugel eingeschlossen, können nicht mehr nach außen, ergo ist auch außen keine magnetische Wirkung mehr zu spüren. lg PoWl
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