Pasidaryk pats elektromagnetinis levitacijos prietaisas

Šis elektromagnetinės levitacijos prietaisas yra puikus statyti antigravitacinį projektą, kurį įdomu ir įdomu stebėti. Prietaisas gali priversti kažką plūduriuoti be jokios matomos atramos, tai yra tarsi daiktas, plaukiantis laisvoje erdvėje ar ore. Kad šis prietaisas veiktų, turite pritraukti objektą naudodami elektromagnetą, tačiau kai jis yra labai arti elektromagneto, elektromagnetas turėtų deaktyvuotis, o pritrauktas objektas turėtų nukristi dėl gravitacijos ir vėl pritraukti krintantį daiktą, kol jis dar nenukrenta. visiškai dėl sunkumo ir šis procesas tęsiasi. Projektas yra panašus į mūsų ultragarso akustinę levitaciją, tačiau čia vietoj ultragarso bangų naudosime elektromagnetines bangas.

Dabar grįžtant prie koncepcijos, žmogui neįmanoma įjungti ir išjungti elektromagneto, nes šis perjungimo procesas turi vykti labai greitai ir nustatytu intervalu. Taigi mes sukūrėme perjungimo grandinę, kuri valdo elektromagnetą, kad pasiektų elektromagnetinį plūduriavimą.

Būtinas komponentas

S.No	Dalių / komponentų pavadinimas	Tipas / modelis / vertė	Kiekis
1	Salės efekto jutiklis	A3144	1
2	„Mosfet“ tranzistorius	Irfz44N	1
3	Pasipriešinimas	330ohm	1
4	Pasipriešinimas	1 tūkst	1
5	Nurodo šviesos diodą	5mm bet kokios spalvos	1
6	Diodas	IN4007	1
7	26 arba 27 gabaritų magneto viela	Nuo 0,41 iki 0,46 mm	1 kg ar daugiau
8	Punktuota „Vero“ lenta	Mažas	1

Magnetinės levitacijos grandinės schema

Visą magnetinės levitacijos schemą galite rasti žemiau. Kaip matote, jį sudaro tik keletas įprastai prieinamų komponentų.

Pagrindiniai šios „ pasidaryk pats“ magnetinės levitacijos grandinės komponentai yra „Hall“ efekto jutiklis ir MOSFET tranzistorius bei elektromagnetinė ritė. Anksčiau mes naudojome elektromagnetines rites kurdami kitus įdomius projektus, tokius kaip „Mini Tesla“ ritė, elektromagnetinės ritės pistoletas ir kt.

Pirmam elektromagnetų įjungimui / išjungimui naudojame Irfz44N N kanalo „Mosfet“. Šiam tikslui gali būti naudojamas „Irfz44n“ / bet koks N kanalo MOSFET ar panašus (NPN) galingas tranzistorius, pasižymintis dideliu srovės apdorojimo pajėgumu, pvz., TIP122 / 2N3055 ir kt. „Irfz44N“ tranzistorius pasirenkamas, nes jis paprastai naudojamas su 5 V valdomais mikrovaldiklių projektais ir yra lengvai prieinama vietos rinkose. Kita vertus, jis turi 49A nuotėkio srovės valdymo galimybę esant 25 laipsnių temperatūrai. Jis gali būti naudojamas esant įvairioms įtampoms.

Pirma, aš eksperimentavau ir išbandžiau grandinę ir visą projektą su 12 voltų konfigūracija, bet radau savo elektromagnetinę ritę ir MOSFET, abu buvo labai karšti, todėl turėjau grįžti į 5v. Nepastebėjau jokio skirtumo ar problemų, o MOSFET ir ritė buvo normalios temperatūros. Be to, nereikėjo „Mosfet“ radiatoriaus.

Rezistorius R1 naudojamas palaikyti aukštą MOSFET vartų kaiščio įtampą (pvz., Traukimo rezistorių), kad būtų galima gauti reikiamą slenkstinę įtampą arba paleidimo įtampą. Bet kai neodimio magnetai yra netoli centre sumontuoto salės efekto jutiklio (elektromagnetų viduryje) arba neodimio magnetai yra salės efekto jutiklio diapazone, mūsų grandinė turėtų suteikti neigiamą išėjimą į MOSFET vartų kaištį. Dėl to gaukite kaiščių / valdymo kaiščių įtampos kritimus, indikatoriaus šviesos diodo išleidimo kaiščių išvestį MOSFET, taip pat sumažėja elektromagnetas ir jis išjungiamas. Kai dėl gravitacijos neodimio magnetais pritvirtinti daiktai nukrenta arba nukrenta, neodimio magnetai išeis iš salės efekto jutiklio diapazono, o dabar salės efekto jutiklis neteikia jokio išėjimo.„MOSFETs“ vartų kaištis tampa aukštas ir greitai įsijungia (R1 varžos valdymo kaištis / vartų kaištis jau aukštas) greitai įjungia elektromagnetinę ritę ir pritraukia neodimio magnetais pritvirtintą objektą. Šis ciklas tęsiasi, o objektai lieka kabantys.

R2 330ohm varža naudojama šviečiančiam LED esant 5v įtampai (indikatoriaus LED) ir riboja įtampą ir srovės srautą, kad apsaugotų LED. D1 diodas yra ne kas kita, o grįžtamojo ryšio blokavimo diodas, naudojamas kiekviename ritės įtaise, pavyzdžiui, relė atvirkštinio grįžtamojo ryšio įtampos blokavimui.

Magnetinės levitacijos grandinės sukūrimas

Pradėkite nuo elektromagneto ritės sukūrimo. Norėdami pagaminti oro angos elektromagnetą, pirmiausia turite pagaminti elektromagnetų rėmą ar korpusą. Norėdami tai padaryti, paimkite seną maždaug 8 mm skersmens rašiklį, kuriame jau yra centrinė skylė (mano atveju aš matavau skersmenį Vernier skalėje). Reikiamą ilgį pažymėkite nuolatiniu žymekliu ir supjaustykite maždaug 25 mm ilgiu.

Tada paimkite nedidelį kartono gabalėlį / bet kokią kietos kokybės popieriaus medžiagą, arba galite naudoti organinį stiklą ir supjaustyti dvi apvijos skersmens dalis apie 25 mm ilgio su centrine anga, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.

Viską sutvarkykite „feviquick“ pagalba arba naudodami bet kokius stiprius klijus. Galiausiai rėmas turėtų atrodyti taip.

Jei tingite tai sukurti, galite pasiimti seną litavimo vielos laikiklį.

Elektromagnetinis rėmas yra paruoštas. Dabar pereikite prie elektromagnetinės ritės gaminimo. Pirmiausia vienoje apvijos skersmens pusėje padarykite nedidelę skylę ir pritvirtinkite laidą. Pradėkite vynioti elektromagnetą ir įsitikinkite, kad jis sukasi apie 550 apsisukimų. Kiekvieną sluoksnį skiria violončelės juosta ar kitos rūšies juosta. Jei taip tingite gaminti savo elektromagnetus (mano atveju, aš padariau savo elektromagnetus, kurie taip pat turi pranašumą dirbti su 5v), galite jį išimti iš 6 arba 12 V relės, tačiau turėtumėte būti atsargūs, kad jūsų salės efekto jutiklis A3144 priima tik 5 V maksimumą. Taigi, norėdami suteikti energijos salės efekto jutikliui, turite naudoti įtampos reguliatorių LM7805.

Kai jūsų centrinė orinio šerdies elektromagnetinė ritė bus paruošta, laikykite ją nuošalyje ir pereikite prie 2 žingsnio. Išdėstykite visus komponentus ir sulituokite ant „Vero“ plokštės, kaip matote čia esančiose nuotraukose.

Norint nustatyti elektromagnetinės ritės ir salės efekto jutiklio sąranką, stovas yra būtinas, nes ritės būsena sulygiuota, o jutiklio sąranka yra svarbi stabiliam objekto pakabinimui gravitacijos jėgos link. Aš sutvarkiau du vamzdžio gabalus, kartoną ir nedidelį gabalėlį PVC laidų korpuso. Reikiamam ilgiui pažymėti naudojau nuolatinį žymeklį, o pjovimui - rankinį pjūklą ir peilį. Ir viską sutvarkė klijų ir klijų pistoleto pagalba.

PVC laidų korpuso viduryje padarykite skylę ir klijų pagalba pritvirtinkite ritę. Po to sulenkite jutiklį. Įdėkite į elektromagnetinės ritės angą. Atminkite, kad kabančio objekto (pritvirtinto neodimio magnetais) atstumas nuo elektromagnetinės ritės priklauso nuo to, kiek jutiklis stumiamas elektromagneto vidurio angoje. Salės efekto jutiklis turi specifinį jutimo atstumą, kuris turėtų būti elektromagnetinio traukos diapazone, kad objektai būtų puikiai pakabinami. Mūsų namų elektromagnetinės levitacijos prietaisas yra paruoštas veikti.

Magnetinės levitacijos grandinės darbas ir bandymas

Pritvirtinkite valdymo plokštę kartonu, naudodami abi šonines juostas. Kabelio kaklaraiščio pagalba gerai pritvirtinkite stovo rėmą. Atlikite visas jungtis su valdymo grandine. Įdėkite jutiklį į elektromagneto centrinę angą. Sureguliuokite puikią Hall efekto jutiklio padėtį elektromagneto viduje ir nustatykite didžiausią atstumą tarp elektromagneto ir neodimio magnetų. Atstumas gali skirtis priklausomai nuo jūsų elektromagneto pritraukimo galios. Jį maitinkite iš 5V 1Amp arba 2Amp mobiliojo įkroviklio ir atlikite pirmąjį projekto veikimo testą.

Atidžiai atkreipkite dėmesį į keletą svarbių šio elektromagnetinės levitacijos projekto punktų. Būtina išlyginti ritės ir jutiklio sąranką. Taigi daiktus būtina kabinti stabiliai ir tiesiai gravitacijos jėgos link. Stabili sistema reiškia, kad kažkas yra subalansuota. Kaip pavyzdį laikykime ilgą lazdą, laikomą iš viršaus. Jis yra stabilus ir kabo tiesiai žemyn link gravitacijos. Jei dugną nustumsite nuo tiesios žemyn padėties, gravitacija bus linkusi jį atgal į stabilią padėtį. Taigi iš šio pavyzdžio jūs aiškiai suprantate, koks gyvybiškai svarbus yra ritės ir jutiklio tiesus išlyginimas. Svarbu, kad objektas būtų ilgai pakabinamas tiesiai, nenukritęs, ir todėl mes pastatome šio projekto stendą. Norėdami geriau suprasti,Sukūriau blokinę schemą, kad parodyčiau stabilaus pakabinimo svarbą ir tai, kaip reikia pritvirtinti jutiklį ir ritę, kad pasiektumėte puikių rezultatų.

• Jei norite padidinti kabančių daiktų atstumą nuo elektromagneto, turite padidinti elektromagneto galios ir traukos diapazoną bei pakeisti jutiklio išdėstymą / padėtį.
• Jei norite pakabinti didesnius daiktus, turite padidinti elektromagnetinę galią. Tam reikia padidinti magnetinės vielos GAUGE ir apsisukimų skaičių, taip pat reikia padidinti neodimio magnetų, pritvirtintų pakabinamais daiktais, skaičių.
• Didesnis elektromagnetas sunaudoja daugiau srovės, o mano grandinė šiuo metu dirba tik su 5 V įtampa, tačiau kai kuriais atvejais gali tekti padidinti įtampą, atsižvelgiant į ritės parametrą.
• Jei naudojate 12 V relės ritę arba bet kurią aukštos įtampos galingą elektromagnetinę ritę, nepamirškite A3144 salės efekto jutikliui naudoti LM7805 įtampos reguliatorių.

Žemiau pateiktame paveikslėlyje parodyta, kaip mūsų projektas veikia baigiant. Tikiuosi, kad supratote pamoką ir sužinojote ką nors naudingo.

Taip pat galite patikrinti visą šio projekto veikimą toliau pateiktame vaizdo įraše. Jei turite klausimų, galite palikti juos komentarų skiltyje žemiau arba galite naudoti mūsų forumus kitiems techniniams klausimams.