Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Strom für Elektromagnet


von Sören (Gast)


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Hallo zusammen,

für ein kleines Projekt habe ich mir einen Elektromagneten gewickelt: 
Kupferlackdraht auf eine Schraube bis der Bauraum gefüllt war.

Wenn ich direkt 5V vom Netzteil anlege, fließen ca. 5A. Das passt mit 
dem gemessenen ohmschen Widerstand der Spule zusammen, der beträgt ca. 1 
Ohm.

Der Magnet muss nur kurz anziehen, erster Schätzung nach 100ms, um einen 
kleinen Riegel zu betätigen.

Jetzt das Problem:
Der Elektromagnet soll über USB versorgt werden, da kommen erst mal nur 
100mA raus. Bin mir nicht sicher, wie man den Strom auf 500mA erhöhen 
kann.
Also: Wie kann ich den Elektromagneten damit betreiben?

Ich hab's schon mal mit einem Vorwiderstand 10 Ohm probiert, was einen 
Strom von immer noch 500mA bedeutet. Aber damit ist der Magnet schon zu 
schwach.

Danke für Eure Ideen!

Gruß
Sören

von Henrik V. (henrik_v)


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Kondensator?
Langsam über 47 Ohm aufladen und über Deinen Magneten schnell entladen.

von der schreckliche Sven (Gast)


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Sören schrieb:
> Wenn ich direkt 5V vom Netzteil anlege, fließen ca. 5A.

Sören schrieb:
> Jetzt das Problem:
> Der Elektromagnet soll über USB versorgt werden,

Du machst Witze.

von fft (Gast)


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Fetter Kondensator ist die Lösung, der wie oben Beschrieben umgeschaltet 
wird. Dazu musst du den Kondensator langsam aufladen und dann über die 
Spule schnell entladen. Umschalten z.B. mit einem Relais.

von Frank (Gast)


Angehängte Dateien:

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Was für USB?
Siehe Anhang (Wikipedia)
https://en.m.wikipedia.org/wiki/USB

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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Frank schrieb:
> Was für USB?

Was für enumerating? (Die 500mA darf man erst, wenn man artig USB 
gesprochen hat.)

Vielleicht rechnest du noch einmal, wieviel Energie von Nöten ist und 
wie diese Energie mit 5V/100mA bereitgstellt werden könnte.

Einen auf 5V geladenen Kondensator für 100ms mit 5A entladen, so dass 
sagen wir mal max. 4V am unteren Ende erreicht werden bedingt eine 
Kapazität von…? (Das ist dasselbe wie 1s 0,5A bei 1V Spannungsabsenkung 
zu liefern.)

von Klaus R. (klara)


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fft schrieb:
> Umschalten z.B. mit einem Relais.

Aber wehe es kommt beim Umschalten auf die Spule zu Rückwirkungen auf 
den USB-Bus. Dann haut es u.U. den Bus durch. Wäre mir zu riskant.
mfg klaus

von Minimalist (Gast)


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Nen kleinen liion Akku über USB laden. Lade ICs gibt's massig. Daraus 
den Magneten speisen.
Wenn genug Platz ist für ne Fette schraube mit kupferdraht, sollte eine 
14500er Liion Zelle doch noch Platz haben. Die lässt sich im defektfall 
dann auch billig tauschen...

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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fft schrieb:
> Fetter Kondensator ist die Lösung
Ein dünnerer Draht ist der andere Ansatz...

von Sören (Gast)


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Hab jetzt mal den Vorschlag mit dem Kondensator ausprobiert (2200uF):
Das reicht leider nicht, der Magnet ist damit zu schwach.

Als nächstes besorge ich mir dünneren Draht und wickle damit den 
Magneten neu. Damit bringe ich dann mehr Windungen unter und der Magnet 
sollte auch stärker sein, oder?

von dudley (Gast)


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mehr windungen benötigen mehr A

von Der Andere (Gast)


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Sören schrieb:
> Der Magnet muss nur kurz anziehen

Was ist "kurz" Zahlen bitte, keine Prosa.

Mögliche Alternativen (ausser dem Vorschlag von Lothar):

Kleiner Linearaktuator: Motor und Spindel (z.B. aus altem 
Diskettenlaufwerk, oder aus einem Auto die Zentralverriegelung für 
Tankklappe etc.)

Kaufe dir einen passenden Zugmagneten.

von Der Andere (Gast)


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dudley schrieb:
> mehr windungen benötigen mehr A

Wenn man keine Ahnung hat sollte man sich einfach zurückhalten.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Sören schrieb:
> Damit bringe ich dann mehr Windungen unter und der Magnet sollte auch
> stärker sein, oder?
Warum nimmst du nicht einen fertigen Magneten?
Die sind allemal besser als das, was du von Hand hingebastelt bekommst.
Einfach mal zum Nachdenken:
https://www.voelkner.de/products/37210/Hubmagnet-Tds-04c-12-Vdc.html?ref=43&products_model=S72385&gclid=CjwKCAjwk4vMBRAgEiwA4ftLs42A2iCjRwxURMS2HoP1q67xfoLvk_7sKUHkHKDW4jFj4KV6DOru4hoCTkIQAvD_BwE

Sören schrieb:
> Der Magnet muss nur kurz anziehen, erster Schätzung nach 100ms, um einen
> kleinen Riegel zu betätigen.
Such mal nach "Zugmagnet" oder "Hubmagnet" z.B. bei Isliker. Was du dann 
vorher ermitteln solltest, ist wieviel Kraft und Hub du brauchst. Und im 
Idealfall auch noch den Kraftverlauf.

von Sebastian S. (amateur)


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1. Hexen
2. USB 3 (kann, glaube ich bis 3 A)
3. Einen Kondensator aufladen und als Zwischenspeicher verwenden.

von Karl B. (gustav)


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Henrik V. schrieb:
> Kondensator?
> Langsam über 47 Ohm aufladen und über Deinen Magneten schnell entladen.

Hi,
so etwas hatte ich mir 'mal gebaut für einen Röhrengong.
Der Magnet-Klöppel soll ja nur kurz anschlagen und zurückfedern, aber 
nicht die ganze Zeit Strom ziehen, z.B. wenn jemand dauernd auf den 
Klingelknopf drückt.

Müsste noch 'mal nachschauen, wie genau dimensioniert wurde.
Jedenfalls ein ziemlich großer Kondensator (ca. 4700 uF) eine Diode und 
ein Widerstand im 100-Ohm-Bereich, ein geeignetes Relais, das direkt mit 
der Klingelanlage verbunden ist.

Es sollte aber auch grundsätzlich beachtet werden, dass beim Schalten 
von Induktivitäten Spannungsspitzen entstehen, die für die 
USB-Spannungsversorgung u.U. gefährlich werden können. (Das nur im 
Hinterkopf.)


ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Günter Lenz (Gast)


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Sören schrieb:
>Damit bringe ich dann mehr Windungen unter und der Magnet
>sollte auch stärker sein, oder?

Die Kraft ist abhängig von Strom mal Windungszahl.
Also wenn du die Anzahl der Windungen verdoppeltst und
den Strom halbierst hast du wieder die selbe Kraft.
Du kannst aber die Kraft auch erhöhen, in dem du den Weg,
den die Feldlinien durch die Luft müssen kürzer machst.
Zum Beispiel Topfmagnet oder Hufeisenmagnet. Oder du
kaufst dir fertige Zugmagnete, da ist dies schon
berücksichtigt.

von Joachim B. (jar)


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Der Andere schrieb:
> dudley schrieb:
>> mehr windungen benötigen mehr A
>
> Wenn man keine Ahnung hat sollte man sich einfach zurückhalten.

gefällt mir!

Awindungen sind Awindungen

wenn 1A mit 10 Windungen nicht klappen weil kein 1A vorhanden ist dann 
nimmt man eben 0,1A mit 100 Windungen.

Damit es bei 5V mit den 100mA auch klappt muss eben der Drahtquerschnitt 
passen -> 5V / 0,1A = 50 Ohm.

Vielleicht braucht man aber auch 1000 Windungen, dann wird der Draht 
eben entsprechend länger und man muss wieder Ohm rechnen.

Das bei USB2 hi power device die 500mA bestellen können stimmt, aber 
nicht jeder Rechner prüft das, manche schicken was geht bis die 
Leiterbahnen brennen!

: Bearbeitet durch User
von M.N. (Gast)


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Die Induktionsspannung lässt sich mit einer Freilaufdiode in Griff 
kriegen.

von Stefan F. (Gast)


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> Als nächstes besorge ich mir dünneren Draht und wickle damit den
> Magneten neu.

Es hat schon einen Grund, warum Lackdraht und Spulekörper kaum noch im 
Einzelhandel zu kaufen sind.

> Kaufe dir einen passenden Zugmagneten.

Ja. Oder zerlege ein Relais.

> Kondensator?
> Langsam über 47 Ohm aufladen und über Deinen Magneten schnell entladen.

Ich habe mal Kassenschubladen mit RS232 Ports geöffnet - ohne Netzteil.

Mit den Steuerleitungen des seriellen Ports habe ich zwei ziemlich dicke 
Kondensatoren (2x 4700µF) aufgeladen. Wenn die Spannung per Software 
umgepolt wird, schaltet eine Elektronik diese beiden Kondensatoren in 
Reihe an den Zugmagneten der Schublade (er war für 24V gedacht).

Das geht schon, der Kondensator muss halt groß genug sein. Bei deiner 
Spule würde ich es mal mit 47.000µF probieren. Oder eben einen Akku.

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