DIY Elektro-Maqnit Levitasiyası!: 6 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:48

Bu heyrətləndirəcək və ilham verəcək bir layihədir! Bu elmin nou-haunun nə xeyri var, əgər onunla sərin bir şey edə bilmiriksə, elə deyilmi?

Bu layihə ilə çənə düşməsi, ağlı əyilmə elektromaqnit levitatoru və ya dediyim kimi EMLEV qurmaq üçün asan və ya tapıla bilən bir neçə komponentdən istifadə edəcəyik.

Bəzi sadə sxemlər, bir maqnit, bir Hall Effect sensoru və bir neçə digər komponentin köməyi ilə cisimləri havada qaldıra biləcəksiniz!

Gəlin başlayaq!

Addım 1: Nə lazımdır

Bu layihə üçün hamısını bir araya gətirmək üçün bir nəzarətçi dövrəsinə, bir enerji qaynağına, bir EM bobininə və bir maqnitə, aparat və alətlərə ehtiyacımız olacaq.

Parçaların siyahısı belədir:

Sxematikanı BURADAN YÜKLƏ

PARÇALAR KITİNİ BURADAN ALIN

(1) Kiçik Dövrə Kartı (1) LM7805 Gərginlik Tənzimləyicisi (1) MIC502 IC (1) LMD18201 IC (1) SS495 A Zal Efekt Sensoru (1) 470 uF Kondansatör (elektrolitik) (1) 1 uF Kondansatör (keramika) (1) 0.1 uF kondansatör (keramika) (1) 0.01 uF kondansatör (keramika) (1) 2 yuva giriş jakı (+/-) (2) 2 tel konnektoru

(1) 12v/1a Güc Təchizatı

(1) LCD Gərginlikli Ekran (isteğe bağlı) (1) Yaşıl LED (isteğe bağlı) (1) 10K Rezistor

Solenoid (20g 150-300 dönüş) (1) Polad Bolt

Müxtəlif Rəngli Tel (18-24g) (2-3) Neodim Disk Mıknatısları (3) 8 "x10" Pleksiglas Levhalar (4) 12 "x 5/15" Dişli Çubuq (24) 5/16 "Fındıq (24) 5/ 16 "Yuyucular (8) 5/16" Kauçuk Qapaqlar (isteğe bağlı)

Göstərilən alətlər arasında lehimləmə dəmiri və lehim, 5/16 -ə qədər qazma və bitlər var və əlinizdə bir az elektrik lenti və ya büzüşmə sarğısı, yapışqan və 5/16 -cı açar olmasını istəyəcəksiniz.

Bütün hissələr BURADA mövcuddur:

www.drewpauldesigns.com/diy-electromagnetic-levitation-kit.html

Addım 2: nəzəriyyə və əsas komponentlər

Niyə metal cisimləri maqnitlə düzgün məsafədə qaldıra bilmirik? Çünki qara bir material maqnit sahəsinə yaxınlaşdıqca qüvvə eksponent olaraq artır. Bu, maqnit tərs kvadrat qanunu ilə izah olunur:

İntensiya1 / İntensiya2 = Məsafə1 / Məsafə2

Beləliklə, kosmosda bir maqnitin və ya elektromaqnitin bir obyekti təmas etmədən təbii olaraq dayandıracağı heç bir nöqtə yoxdur. Bir dəfə tarlada geriyə dönüş yoxdur!…

Bir yayılan maqnit sahəsi 2D diaqramlarda və ya maqnit seyr filmində dirəklərdən çıxan qüvvə xətləri kimi göstərilə bilər. Hətta bir osiloskopda da iki ölçüdə (bu bədnam illüziya kimi) yalnız anlar ilə sahənin hərəkəti və istiqaməti haqqında çox şey demək mümkün deyil. 3D -də müşahidə edildikdə, bu sahənin toroidal olduğu görülə və hiss edilə bilər və zamanla yayılan bir spiral sahənin meydana gəldiyini görməyə başlayırıq. Bu bir elektromaqnit vəziyyətində eynidir və sahə çökəndə əks istiqamətdə edir. Bu, adətən Flemings Sağ və Sol Əl Qaydaları ilə izah olunur.

Beləliklə, bir obyekti istədiyiniz mövqeyə uyğunlaşdırmaq üçün nəzəri olaraq alternativ burulğanlar/helikslər yaratmaq mümkün olardı. Yuxarıdakı düstura əsaslanaraq bəzi hesablamalar apardıqdan sonra, yalnız bu sahələri dəqiq və tez bir zamanda dəyişdirməklə (saniyədə 50.000 dəfə və ya daha çox!) Problemin mümkün olduğunu görürük? Dəyməz. Bir neçə komponentdən istifadə edərək, sahənin gücünü aşkar edən bir sensor tərəfindən idarə olunan və elektromaqnit üçün uyğun sahəni tətbiq edən bir dövrə yaradan bir elektromaqnit sahəsi yarada bilərik. Bu layihəni sürətli və asanlaşdırmaq üçün bütün komponentləri burada və ya bir dəst olaraq tapa bilərsiniz. İndi bütün komponentlərimizi hazırladıqdan sonra başlayaq!

Addım 3: Kassanı qurun

Qutumuzun tikintisi tövsiyə olunan materiallar ilə olduqca düzdür, ancaq ətrafınızda yatan hər şeyi istifadə etməkdən çəkinməyin. Bu super sadə korpus, bütün daxili komponentləri göstərmək üçün bu zəhmli robotdan ilham aldı. Tamamlandıqda, korpus 8 "Wx10" Dx12 "H olmalıdır.

Birincisi, pleksiglasımızı yığacağıq və möhkəmləndirəcəyik və künclərin yaxınlığında dörd deşik ölçəcəyik və qazacağıq ki, kənarlardan boşluq buraxın və çatlamamaq üçün addım -addım daha böyük bitlərlə qazın. Tamamlandıqda, hər üç pleksiglas təbəqənin künclərində dörd ədəd 5/16 düymlük deşiklərimiz olacaq. *Simmetrik bir uyğunluq üçün oriyentasiyanı qeyd etdiyinizə əmin olun. Sonra, çarxlardan birində giriş yuvamız üçün bir çuxur və ya deliklər qazacağıq. Bu, yuvanızdan asılı olaraq dəyişə bilər, ancaq korpusun arxasına yaxın olmalıdır. İndi korpusun inşasına başlayacağıq. Çarşaflarınızdan birinin çuxurlarına dörd ədəd 5/16 yivli çubuqlar qoyaraq başlayın. Çarşayı çubuqların altından təxminən 1,5-2 düym məsafədə pleksiglasın hər tərəfində bir yuyucusu və qozu ilə bağlayın və rezin ayaq əlavə edin. davam etməzdən əvvəl hər bir çubuğun altındakı hər şeyin düz olduğundan əmin olun.

Sonra, çubuqlarımızın üstündən təxminən 3-4 düym məsafədə bir qoz və yuyucu əlavə edəcəyik və çarşafı yuxarıdakı yuva üçün çuxurla yerləşdirəcəyik.

Kassamızın son addımı, sonrakı mərhələdə komponentləri əlavə etdikdən sonra pleksiglasın son təbəqəsini yuxarıya bağlamaq olacaq.

Addım 4: Komponentləri bağlayın və qoruyun

İndi bir platformaya sahib olduğumuz üçün komponentlərimizi qurub quraşdıra bilərik.

Bu nisbətən sadə bir dövrə və solenoid cütü əlavə edilmiş sxemə uyğun olaraq qurula bilər və ya burada əvvəlcədən qurulmuş birini əldə edə bilərsiniz. Qeyd edək ki, SS495 bobinin altına quraşdırılır. Bir LED əlavə etmək gücünü yoxlamağa imkan verir və rəqəmsal bir voltmetr, tənzimləmə məqsədləri üçün bir yükü təyin etməyə imkan verir, hər ikisi də isteğe bağlıdır, onlar qaynar qurğuda (+) bir 10-k xətti xətti ilə birbaşa 12v girişə bağlana bilər. Dövrənin IC -lərindən birinin mühərrik nəzarətçisi üçün, digərinin isə fan üçün nəzərdə tutulduğunu bilmək çox əyləncəlidir, lakin onları bir neçə digər komponentlə bir araya gətirin və obyektləri havada havaya qaldırmaq üçün istifadə edə bilərik!

Ardından, dövrə diaqramını qeyd edərək jakı dövrə girişinə bağlaya bilərik və yuvanın torpağının torpaq olduğunu (-) xatırlaya bilərik.

Sonra, LMD18201 IC -dən 1 və 2 Çıxışları solenoid bobinimizə bağlayacağıq. Bobin mərkəzinə və boltun başına bir polad bolt daxil edin və qurğunun diaqramına uyğun olaraq bağlayacağımız SS495 A Hall Təsiri Sensoru. Əvvəlcədən qurulmuş komponentlərə sadəcə bir-birinə bağlana bilən bağlayıcılar daxildir.

Bu nöqtədə hər şeyi müvəqqəti olaraq qorumaq, gücünü diqqətlə bağlamaq və mıknatısınızla solenoidin sahəsini sınamaq faydalı ola bilər.

Məmnun olduqdan sonra komponentlərinizi platformaya bağlaya bilərsiniz. Dövrə hava axını təmin etmək üçün dik olmalıdır və jakın yaxınlığında, solenoidin sensoru aşağıya baxan tərəfi olmalıdır və əlavə LED və LCD hər yerdə əlverişlidir. Bu nöqtədə büzüşmə və tel örtüklərinin əlavə edilməsi hər şeyi səliqəli edir və qısa dövrə və çəkilmiş tellərin qarşısını almağa kömək edir. Son olaraq hər şeyi daha da möhkəmləndirmək və örtmək üçün son pleksiglas təbəqəmizi əlavə edəcəyik. Əvvəlcə hər çubuğa bir qoz və yuyucunu, sonra son pleksiglas təbəqəni əlavə edin və üst təbəqənin solenoidinizlə təmasda olması üçün möhkəm bir şəkildə tutaraq aşağıya doğru tənzimləyin. Yerində və səviyyəsində, rezin uc qapaqları ilə daha dörd yuyucusu və qoz -fındıq əlavə edin.

Addım 5: EMLEV -iniz tamamlandı! Ayarlamaq və Test etmək Vaxtı

Demək olar ki, tamamlandıq; amma dostlarımızı və həmkarlarımızı heyrətləndirməyə başlamazdan əvvəl bir neçə hesablama aparmalıyıq.

Solenoidimizi quraşdırarkən, oriyentasiyamız polariteyi nəzərə almadı. Buna görə də, bobinlə üzləşmək üçün maqnitimizin doğru dirəyini seçməliyik. Bunu etmək üçün gücü bağlayın və maqniti solenoid sahəsinə gətirməyə başlayın. Mıknatısın bir tərəfi davamlı olaraq cazibədar olacaq, digər tərəfi isə rulonumuzdan bir neçə santimetr aralıda kilidləmə meylinə sahib olacaq, maqnitin bu tərəfini qeyd edin. Çox yaxınlaşmamaq üçün diqqətli olun; hər iki dirək enerjili bobinə çox yaxınlaşdırılarsa şiddətlə çəkəcəkdir.

Mıknatısımızın hansı dirəyini istifadə etdiyimizi bildiyimiz üçün, tuta biləcəyi ağırlığı təyin edəcəyik. Çox az çəki və yük qaldırmadan çəkicini cəlb edəcək, çox çəki və maqnit sahəsi cazibə qüvvəsini aşa bilməyəcək və obyektiniz düşəcək. Təsadüfi cisimləri maqnitinizə bağlayaraq optimal çəki tapmaq üçün təsadüfi sınaq və səhvdən istifadə edə bilərsiniz, lakin daha kəmiyyətli nəticələrə gətirib çıxaran bir yanaşma təklif edirəm. Kiçik qoz -fındıq və boltlardan istifadə edərək, tədricən maqnitinizə əlavə edin və sınayın. Bir balans nöqtəsi tapdıqdan sonra (yerində kilidlənərkən kiçik bir klik hiss edəcəksiniz), kiçik bir tərəzi istifadə edərək yükün ağırlığına diqqət yetirin. Daha sonra aralığınızı tapmaq və sabitlik üçün optimallaşdırmaq üçün az miqdarda çəki əlavə edin və ya çıxarın. Daha sonra bunu bir istinad olaraq istifadə edə bilərsiniz və bu çəki aralığında, ümumiyyətlə maqnit daxil olmaqla 45-55 qram arasında olan hər şeyi qaldırmağa başlaya bilərsiniz.

Düzgün işləyərkən sahələri görmək üçün bir osiloskop bağlayın! DSO nanomun oxunuşları sayəsində, dəyişən sahənin nə vaxt meydana gəldiyini və niyə olduğunu dəqiq görə bilirik.

Addım 6: İlham verməyə və heyrətləndirməyə hazır olun

Təbrik edirik! İmkansızları mümkün etdin!

EMLEV -iniz artıq tam olmalı, işləməlidir və müəyyən edilmiş çəki aralığında olan hər hansı bir məhsulu qaldıracaq. İndi qaldırmaq üçün bir obyekt seçə bilərik. Mıknatısı bir daşa bağlamağa çalışın və ya dırnaqları və ya qoz -fındıqları bağlayın, bir hədiyyə bağlayın, imkanlar sonsuzdur, hətta bu adamlar canlı bir qurbağanı qaldırdılar!

Təsiri üçün böyük bir kaşığı seçdim.

"Qaşığı qaldırmayın; bu mümkün deyil. Əksinə, yalnız həqiqəti dərk etməyə çalışın. Qaşıq yoxdur."- para. Matrix (1999)

Bu cihaz ağılları uçuracaq; gözlər şişəcək, çənələr düşəcək və başlar partlayacaq! Sehrlidir? Elmdirmi? Sehrbazla alim arasındakı yeganə fərq, bir elm adamının bunun necə edildiyini söyləməsidir. Təlimatçılığımı yoxladığınız üçün təşəkkürlər və nə çəkdiyinizi görmək üçün gözləyə bilmirəm, şərhlərdə şəkillər buraxın. Bu Təlimatlandırmanın sərin olduğunu düşünürsünüz? Səhifənin yuxarısındakı səsverməni tıklayaraq mənə bildirin!

Sensorlar Müsabiqəsində 2016 -cı ilin ikinci mükafatı

Make It Fly Yarışmasında 2016 -cı ilin ikinci mükafatı