Elektromagnet: kuidas seda elementi oma Arduino tahvliga integreerida

Elektromagnet

On mõned elektroonikaprojektid või teie Arduinoga kasutamiseks, kus peate töötama kontrollitud magnetismiga. Ma mõtlen, et tavalises püsimagnetis on alati atraktiivne jõud, kuid a-ga elektromagnet saate seda magnetvälja juhtida, et see tekiks just siis, kui seda vajate. Nii saate meelitada ferromagnetilisi materjale paljude rakenduste jaoks.

Näiteks kujutage ette, et soovite väikese luugi automaatselt avada või sulgeda, kui midagi juhtub, või liigutada mõnda metalleset vms. Sel juhul on parim, mida saate kasutada, elektromagnet, vältides seega vajadust luua muid täielikke mehhanismid, mis täidavad sama funktsiooni.

Mis on elektromagnet?

elektromagnetmoodul

Un elektromagnet See on elektrooniline seade, mis võimaldab teil soovi korral magnetvälja genereerida. See tähendab, seade, mis muutub magnetiks ainult siis, kui seda vajate, ja mitte alati nagu püsimagnetid. Nii saate meelitada ferromagnetilisi objekte täpselt õigel hetkel, kui soovite.

Elektromagnetid on laialdaselt kasutusel aastal tööstusele. Näiteks olete kindlasti telerist näinud neid masinaid, mis on mõnes kohas, kus metalli taaskasutatakse, ja millel on elektromagnet, mille operaator aktiveerib salongist, et võtta kätte vanaraua šassii või meelitada teisi metallosi. Kui see elektromagnetit hoidev kraana on ennast sättinud sinna, kuhu ta soovib need metallesemed jätta, deaktiveerivad nad lihtsalt elektromagneti magnetvälja ja kõik kukub.

Selle aktiveerimise viis on selle elemendi varustamine a-ga pidev vool. Niikaua kui see vool mõjub elektromagnetile, säilib magnetväli ja metall jääb selle külge. Kui see vool lakkab, kaob see ja metallelemendid eralduvad. Nii et saate seda kiiresti kontrollida.

Noh, seda saate kasutada ka teie enda huvides ja väga odaval viisil. Elektromagneti saate osta valmis kujul või ise luua, kuna see pole erinevalt teistest elektroonikakomponentidest sugugi keeruline.

Kuid kui arvate, et elektromagnetid on mõeldud ainult objektide püüdmiseks või ligimeelitamiseks, on tõde see, et te eksite. The kasutusi või rakendusi on mitu. Tegelikult, kui vaatate enda ümber, kasutavad kindlasti paljud seadmed seda efekti oma toimimiseks. Näiteks leiate selle paljude majakellade jaoks, mõnede seadmete jaoks, millel on elektriliselt juhitavad mehaanilised ajamid, robotite jaoks, kõvaketaste jaoks, elektrimootorid (rootor pöörleb tänu tekkivatele magnetväljadele), generaatorid, kõlarid, releed, magnetlukud ja pikad jne.

Kuidas see toimib?

Isegi kui teil on elektromagneti juhtimine enam-vähem selge, peate selle toimimisest hästi aru saama esemeid meelitada või tõrjuda (kui muudate polarisatsiooni). Seda tüüpi seadmete puhul ei pea te ferromagnetiliste materjalide, näiteks raua, koobalti, nikli ja muude sulamite ligimeelitamiseks kasutama püsimagneteid.

Pidage meeles metalli või sulami tüüpi, mida kavatsete oma projekti jaoks kasutada, kuna mitte kõik ei ole nende magnetite ligitõmbavad.

Elektromagneti toimimiseks peame tagasi pöörduma taani õpingute juurde Hans Christian Orsted, 1820. Ta avastas, et elektrivoolud võivad tekitada magnetvälju. Hiljem valmistas britt William Sturgeron selle avastuse ära kasutades esimese elektromagneti ja see pärineb aastast 1824. Ja alles 1930. aastal, kui Joshep Henry täiustab seda täna tuntud elektromagneti loomiseks.

Füüsiliselt koosneb see a haavamähis ja selle sees ferromagnetiline südamiknagu pehme raud, teras ja muud sulamid. Silmused on tavaliselt valmistatud vasest või alumiiniumist ning neil on laki moodi isoleeriv kate, mis takistab nende kokkupuudet, kuna need lähevad üksteisele väga lähedale või puutuvad otse kokku, et neid veelgi tihendada. Midagi sarnast sellele, mis juhtub trafo mähistega, millel on ka see lakk.

Mähiste ülesanne on genereerida nimetatud magnetvälija südamik suurendab seda efekti ja koondab selle hajumiskadude vähendamiseks. Põhimaterjali sees joondatakse või suunatakse selle domeenid tänu mähise tekitatud intensiivsusele ühes suunas, see tähendab, et see sarnaneb püsimagnetite sees toimuvaga, kus nimetatud domeenid on joondatud kindlas suunas vastavalt tema poolusele.

see võib juhtida tõmbejõudu elektromagneti läbiva voolu suurendamine. Sellest hoolimata pean ütlema, et see pole ainus tegur, mis mõjutab elektromagneti atraktiivset jõudu, selle võimsuse suurendamiseks võite suurendada ühte või kõiki järgmisi tegureid:

  • Solenoidpöörete arv.
  • Põhimaterjal.
  • Praegune intensiivsus.

Kui vool lakkab, kipuvad domeenid end juhuslikult ümber suunama ja seetõttu kaotavad magnetismi. Nii et kui eemaldate rakendatud voolu, elektromagnet lakkab meelitamast. Siiski võib jääda jääkmagnetväli, mida nimetatakse remanentseks magnetismiks. Kui soovite selle kõrvaldada, võite rakendada sunnivälja vastupidises suunas või tõsta materjali temperatuuri üle Curie temperatuuri.

Hankige elektromagnet

kodu elektromagnet

Nagu ma juba kommenteerisin, saate looge see iseKui teile meeldib isetegemine või otsite sellist tüüpi elektromagnetit, mille omadused pole rahul ostetavatega. Teine võimalus, kui olete laisem, on osta elektromagnet igast poest, näiteks Amazonist.

Pange tähele midagi, kui kavatsete osta elektromagneti. Ja te leiate erinevaid hindu ja mitut tüüpi, millel on erinevad omadused. Nende hulgas on kõige erinevam kaalu, mida nad suudavad toetada või meelitada. Näiteks 25 N 2.5 kg, 50 N 5 kg, 100 N 10 kg, 800 N 80 kg, 1000 N 100 kg jne. Tööstuslike rakenduste jaoks on suuremaid, kuid kodumaiste rakenduste jaoks pole see sageli ... Ärge arvake, et hind ühe ja teise vahel nii palju tõuseb, kuna teil on need vahemikus 3 kuni 20 eurot.

Kui otsustate looge see iseTeil võib olla odav elektromagnet, keerates mähise genereerimiseks lihtsalt traadi ja selle sisse peate sisestama raudsüdamiku. Näiteks kõige lihtsam ja lihtsam elektromagnet, mida lapsed tavaliselt laborites õppimiseks teevad, on kasutada akut, mille nad ühendavad haava juhtiva juhtmega (see peab olema kaetud isoleerlakiga või plastist isolaatoriga, et nad pööretel kokku ei puutuks. ) ja mille sees tutvustavad nad pitsit kui tuuma. Kui ühendate mõlemad otsad elemendi või aku kummagi poolusega, tekib pooli magnetväli, mis meelitab metalle ...

Muidugi elektromagnet, mida saate täiuslikuks suurema mähisega või teise metallist südamiku abil, kui soovite saavutada suuremaid võimsusmõõtmeid ja magnetvälju.

Integreerimine Arduinoga

skeemi elektromagnet Arduinoga

La integreerimine Arduinoga see pole üldse keeruline. Kas ostetud või teie enda loodud elektromagnet, saate otse visandkoodi abil kasutada Arduino ja toiteväljundeid elektromagneti sisse- või väljalülitamiseks vastavalt soovile. Kuid kui soovite seda paremini teha, peaksite elektromagneti adekvaatsemaks juhtimiseks kasutama mõnda elementi, eriti kui see on võimsam elektromagnet. Sellisel juhul võite kasutada näiteks transistorit MOSFET juhtelemendina või NPN TIP120 (seda kasutasin testimiseks) ja isegi relee. Seega saate transistori juhtimiseks kasutada ühte digitaalset tihvti ja see omakorda elektromagnetile ...

Elektromagneti kahe pistiku vahele peate panema pildil oleva lendava tagasi või antiparalleelse dioodi. Samuti peate lisama 2K oomi takisti, nagu näete skeemil. Nagu näete, on ülejäänud ühendused väga lihtsad. Muidugi vastavad sel juhul sinised ja punased juhtmed välisele võimsusele, mis rakendatakse solenoidile.

Pidage meeles, et on olemas elektromagnetid Nimipinge 6V, 12V, 24V jne, seega peate hästi teadma pinget, mida peate solenoidile rakendama, et seda mitte kahjustada. Üksikasju näete Amazoni kirjelduses või otsides kasutatava komponendi andmelehte. Pidage meeles, et austage ka selle tihvti, milleks on kaks tihvti, üks maanduse või GND jaoks ja teine ​​Vin juhtimisvoolu rakendamiseks.

See, mida olen tõestamiseks kasutanud see skemaatiline näide mille olen loonud Fritzingis, on 6V, nii et joonistel, mille olen diagrammil paremale pannud, rakendatakse seda + 0 / 6V punaselt ja -0 / 6V siniselt. Pidage meeles, et sõltuvalt intensiivsusest saate rohkem või vähem külgetõmbejõudu.

et kood, Võite teha midagi sellist nagu järgmine (pidage meeles, et saate koodi muuta nii, et mõne aja pärast katkendlikult aktiveerimise ja deaktiveerimise asemel, nagu see, teeb see seda sõltuvalt teie vooluringis olevast teisest andurist või et mõni sündmus toimub ...):

const int pin = 3;
//Recuerda que debes usar el pin correcto que hayas utilizado en el esquema eléctrico de tu proyecto
 
void setup() {
  pinMode(pin, OUTPUT);  //definir pin como salida
}
 
void loop(){
  digitalWrite(pin, HIGH);   // poner el Pin en HIGH para activar el electroimán
  delay(10000);               // esperar un segundo
  digitalWrite(pin, LOW);    // poner el Pin en LOW para desactivar el electroimán
  delay(10000);               // esperar un segundo
}


Ole esimene kommentaar

Jäta oma kommentaar

Sinu e-postiaadressi ei avaldata. Kohustuslikud väljad on tähistatud *

*

*

  1. Andmete eest vastutab: Miguel Ángel Gatón
  2. Andmete eesmärk: Rämpsposti kontrollimine, kommentaaride haldamine.
  3. Seadustamine: teie nõusolek
  4. Andmete edastamine: andmeid ei edastata kolmandatele isikutele, välja arvatud juriidilise kohustuse alusel.
  5. Andmete salvestamine: andmebaas, mida haldab Occentus Networks (EL)
  6. Õigused: igal ajal saate oma teavet piirata, taastada ja kustutada.