Hallo Freunde, Ich bin selber nicht der beste in der Elektronik daher meine bitte um konstruktive Tipps. darum gehts: Ich muss einen Elektromagnet bauen, der ca. ein 1,4 mT starkes feld induziert und alle ca. alle 1-4 Sekunden einmal kurz (ca 0,5-0,75s lang) eingeschaltet und dann wieder ausgeschaltet wird. Der wird mit Gleichstrom betrieben. Die Spule darf max. ein Volumen von 1cm^3haben(D=10mm;l=10mm) (Innendurchmesser 3mm für den Kern). Fragen sind hauptsächlich zu der Spule und die Versorgung. habe mich schon in der Literatur eingelesen, doch Tipps von erfahrenen Experten sind meistens sehr Hilfreich ;). die Fragen: -mit der zunehmenden Länge der Zylinderspule nimmt die Stärke des Feldes bei gleichem Strom ab, kennt jemand da eine Besonderheit, außer der bereits erwähnten Info, dass die Länge und Durchmesser im Formel im Nenner stehen? -Kennt jemand besondere Spulengeometrien, die effektiver sind als das typische Zylinderform? -Bei den gegebenen Parameter N, I , l und vlt Drahtdurchmesser, wie würdet ihr die wählen, dass so wenig wie möglich wärme erzeugt wird.(große N und kleiner I?) Wie ist es mit dem Pulsbetrieb? würde es hier sinn machen? lg und danke Josip -
Allenfalls eine Helmholtz Spule ... ist speziell homogen
1.4mT is so wenig, da muss man sich weder Gedanken um übermässige Erwarmung noch um übermässige Windungszahl machen. Es sind je nach tatsächlicher Spulengemomertie ca. 25 AT Amperewindungen nötig, also 25 Windungen mit 1A oder 250 mit 100mA oder 2500 mit 10mA. Du hast Platz für ausreichend viele Windungen. Bei doppelt so vielen Windungen braucht man nur den halben Strom, aber die Leitung wird nicht nur doppelt so lang, sondern auch halb so dick damit sie in denselben Bauraum passt, also steigt der Widerstand auf das vierfache, die Verlustleistung verdoppelt sich trotz halbem Strom. Daher macht es keinen Sinn, mehr Windungen aufzubringen, als in den Bauraum reinpassen. Für 100mA reicht bei der kleinen Spule (die Wärme gut abführen kann) Draht von 0.02mm2, also 0.16mm Durchmesser, das macht 5 Lagen an 50 Windungen. Welche Details sich nun ändern, wenn man dicker und weniger lang wickelt, ist fast egal.
Allenfalls gibt es ein mathematisch optimales Verhältnis zwischen Durchmesser und Länge. Aber ob nun mehr Windungen bei niedrigerem Strom, weniger Windungen bei höherem Strom, Pulsbetrieb oder sonstewas, das verbessert alles nichts. Eine Zwangskühlung der Spule hingegen kann so einiges bewirken. Flachkupfer kann auch bissl was verbessern. Falls du nicht nur ein Feld aufbauen willst, sondern irgendwas Ferromagnetisches anziehen willst, wäre auf jeden Fall ein magn. Rückschluss wichtig. Sprich, das hintere Ende des Kerns nach vorn biegen. Verdoppelt die Kraft.
Erstmal danke für die Antworten :). Genauer gesagt, sind ein paar solche E-magnete sollen in einem Gerät agieren. Das Gerät soll mobil sein und daher mit einem Li-Akku versorgt werden. weitere Verbrauchen sind Mikrocontroller und vlt 1 mini kleiner Schrittmotor. Und ja der Magnet dient dazu etwas ferromagnetisches anzuziehen. und ein Eisenkern ist dafür vorgesehen der die Flussdichte ja verstärkt. Der Einbau eines Kühlungsytems ist leider nicht möglich. - da wir ja einen Eisenkernhaben sind ja 100mA vlt nicht nötig. Aber meint ihr dass es so, also bei der Versorgung, funktionieren würde. Grobe Schätzungen aus Erfahrung würden mir schon weiterhelfen, keine Berechnungen nötig aber wer darauf bock hat dann bitte ich darum, einen schönen Abend euch allen,
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