Eli tarkoituksena olisi saada mahdollisimman voimakas magneettikenttä 30mm x 50mm x10mm alueelle. 100mS aika riittää esim 2s välein. 150A ja 24V eli 3600W on maksimi käytettävissä oleva teho. 1.6T on ilmeisesti rautasydämisen lieriö solenoidin maksimi magneettivuon tiheys. Päteekö tuo sama 1.6T myös toroidin muotoiseen sähkömagneettiin jossa on kapea ilmarako? Onnistuuko mitenkään ilman suprajohteita esim 5T sähkömagneetin valmistaminen? Saisiko esim toroidimuuntajasta jos siihen sahaa ilmaraon? Jos ei onnistu, niin seuraavaksi joku coilgun tyyppinen ratkaisu eli 5x 450V 2200uF elko ja tyristori.
mahdollisimman voimakas perinteinen sähkömagneetti
kiinnost44
161329
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 16
Vanhimmat
Kiintolevyissä on voimakkaita perinteisiä magneetteja. Riittävän monta sellaista sarjaankytkemällä saattaisi päästä haluttuun lopputulokseen?
Pulssitettu magneettikenttä, 100 ms pulssi 2 sekunnin välein. Pulssisuhde 1:20
Käytettävissä oleva jatkuva teho 3600 W vai käytettävissä oleva hetkellinen teho 3600W ?
Mikä on pienin riittävän pitkä pulssin kestoaika? Se määrää konkkapatterin koon.
Mitä mg - kentän pitäisi tehdä? Siitä riippuu se, mitä erilaisia ratkaisuita löytyy tarvittavan kentän tuottamiseen.
Can crusher tai coin crusher/shrinker on hakusana jolla löytyy pulssitettuja mg-laitteita ja niiden rakennusohjeita netistä. Tässä esimerkki, joka tietenkin on liian tehokas mutta antaa osviittaa siitä millaista tekniikkaa näissä on käytetty.
https://hackaday.com/tag/coin-crusher/
Erilaisia paramagneettisia aineita ajattelin tutkia. Lisäksi vanhojen magneettien kunnostaminen ja toisaalta eautaesineiden demagnetointi. Onnistuin rakentamaan heilurin, jonka massana on 0.3dl vettä ja jossa on 24V ja 15A sähkömagneetti jonka tein puolikkaasta muuntajasta. 1° kulmassa sain sen liikkumaan 12h. 3600W on maksimi jatkuva teho. Noilla kiintolevyn magneeteilla saisi varmaan jotain aikaan myös, mutta niitä ei voi kytkeä pois päältä ja nykyyään suuria magneetteja niistä ei tahdo löytää.
Isoja kestomagneetteja käytetään sähkömoottoreissa ja tuulivoimaloiden generaattoreissa. Katsoitko ebaystä ja aliexpressistä?
Katsoin ebaysta, kyllä sieltä saisi magneetteja. Mielestäni tuo sähkömagneetti olisi kuitenkin turvallisempi, mulla on kokemusta korkeajännitelaitteista ja tehoelektroniikasta. Lisäksi kaikenlaiset mittaukset olisi helpompia.
Laske ihan aluksi eri kombinaatioilla kuinka pitkällä ja paksulla kuparilangalla saat kulkemaan 150 A:n virran 24 V:n jännitteellä. Yritä maksimoida kierrosmäärä sallitussa kelan tilavuudessa. Kaikki teho muuttu lämmöksi käämissä, joten se on huomioitava.
Teholähteellä kait vain lataillaan valtavia konkkia ( akkua?) ja 0,1 s:n pulssin aikana oikosulkuvirta on moninkertainen eli satoja ampeereja. Jännite tietysti laskee rajusti ja teholähteen lepo/latausjännite kannattaa nostaa mahdollisimman korkeaksi (30 V). Kannattaa ensin ihan vaan protoilla, niin selviää samalla ne hauskat induktiiviset sivuilmiöt!
Kokeillessa kannattaa sitten muistaa pari asiaa:
1. Silmät on suojattava. Pulssitettu teho ja nopeasti muuttuvat magneettikentät saavat esineitä ja joskus myös sulaa metallia lentämään vauhdilla.
2. Kuulosuojaimet estävät paukkeesta aiheutuvat kuulovauriot.
2. Toinen käsi taskussa ja eristävät kengät niin elää pidempään kun ei saa virhekytkennän aiheuttamaa sähköiskua sydämen lävitse.
Jos käyttää suurempia eli satojen tai tuhansien volttien jännitteitä niin pitää myös tietää, että jotkut kondensaattorit säilyttävät osan varauksestaan nopean purkamisen jälkeen. Ei siis saa olettaa, että purettu konkka olisi tyhjä ellei sen terminaalien ylitse ole oikosulkukaapelia.
Muuten, mihin fysikaaliseen ilmiöön perustuu että kun oikosuljet, tukevasti ja ajallisesti riittävästi, konkan purkaaksesi siitä varauksen, niin jonkin ajan kuluttua mitattuna konkassa on taas jännitettä?
Ilmiö+on+tiettyjen+eristysmateriaalien+ikävä+taipumus+varastoida+varausta+silloin,+kun+niissä+on+ollut+jännite+päällä+pidempään.+Kondensaattorin+sähköisenä+mallina+voisi+pitää+useaa+rinnakkain+kytkettyä+pienemmän+kondensaattorin+ja+vastuksen+sarjaankytkentä.+Näissä+hankalissa+konkissa+yksi+sisäisistä+sarjavastuksista+on+niin+suuri,+että+lyhyt+kondensaattorin+oikosulkeminen+ei+saa+sen+takana+olevaa+osaa+kapasitanssista+tyhjenemään.+
Wikipediasssa on tuosta aiheesta oma sivunsa.
https://en.wikipedia.org/wiki/Dielectric_absorption
Kuvassa on juuri mainitsemani sarjaankytkettyjen konkkien ja vastusten malli koko kondensaattorille. Vaikka varaus siirtyykin hyvin suuren vastuksen takaa muuhun osaan kondensaattoria on se aikavakioiden kulumisen jälkeen purettavissa yhtä nopeasti kuin mikä tahansa samansuuruinen konkan yli vaikuttava jännite. Se voi siis tuottaa vaarallisen jäännösjännitteen.
Fysikaalinen ilmiö dielektrisen absorption takana on samankaltainen kuin ferromagneettisissa aineissa, joihin jää magneettikenttää. Aineen polarisoitumisessa on hystereesiä eli ulkoisen kentän poistamisen jälkeen sisäinen kenttä ei palaakaan nollaan vaan jää remanenssin verran siitä poikkeamaan.
Mitä parempi ja vähähäviöisempi eriste sitä vähemmän tuota ilmiötä esiintyy. Ilmiötä voi aiheuttaa esimerkiksi se, että konkan ollessa varattuna eristeen läpi kulkeva vuotovirta siirtää hiljakseen eristeen sisälle sähkövarauksia. Kun eristeen eristyskyky kuitenkin on kohtuullinen niin tuo vuotovirta on pientä ja varauksien siirtyminen hidasta. Sama kondensaattori purettuna vuotaa hiljakseen eristeen sisään päässeet varaukset takaisin konkkalevyihin.
Olen joskus kuullut/lukenut selitysmallin, että eristeaineen molekyylit/atomit/eletronit siirtyvät sähkökentän voimavaikutuksen ansiosta kentän suuntaisesti. Kun sähkökenttä sitten häviää, eivät hiukkaset heti palaudu aineen sisäisen "kitkan" johdosta alkutilaansa. Varausten viiveellä alkutilaansa palautuminen näkyy sitten jännitteenä kondensaattorin navoissa.
Aloituksessa kysyttiin myös sitä, kuinka suuria kenttiä on mahdollista tuottaa ilman suprajohteita. Bitter - tyyppisellä sähkömagneetilla on tuotettu jopa 45 T magneettivuon tiheys pienessä tilavuudessa. Ferromagneettiset sydämet saturoituvat jo reilusti alle 1 T kentässä, jonka yläpuolella niistä ei ole enää vastaavaa hyötyä magneettivuon tiheyden nostajina.
https://en.wikipedia.org/wiki/Bitter_electromagnet
Tuossa on mukana kuuluisa kuva veden diamagneettisuuden vuoksi 16 T magneetin sisällä ilmassa leijuvasta sammakosta hollantilaisessa labrassa. Magneetin rakenteen kehitti yhdysvaltalainen fyysikko Francis Bitter jo vuonna 1933.
Bitter - magneettien yhteydessä puhutaan kymmenien kiloampeerien virroista ja kentän tuottava sähkövirta kulkee paksuissa oikealla tavalla spiraalimaisesti rei'itetyissä paksuissa kuparilevyissä.
Suprajohtavilla magneeteilla on päästy 23.5 T magneettivuon tiheyteen.
Pulssitetuilla magneeteilla on MagLabissa (LANL) päästy 100 T kenttään asti 0.015 s ajan siten, että magneetti on edelleen ehjä pulssin jäljiltä. Samaisessa labrassa päästään yli 300 T kenttään asti pulssimagneetilla, joka hajoaa pulssin aikana mutta ei samalla tuhoa tutkittavaa näytettä (jos siis alle 240 T kenttä).
Minä tekisin sen puusta. Puusydän mangeetti on voimakkain tunnettu mangeetti.