Ada beberapa proyek elektronik atau untuk digunakan dengan Arduino Anda, di mana Anda perlu bekerja dengan magnet terkontrol. Maksud saya, dalam magnet permanen normal, akan selalu ada gaya tarik, tetapi dengan a elektromagnet Anda dapat mengontrol medan magnet ini untuk menghasilkannya tepat saat Anda membutuhkannya. Dengan cara ini, Anda dapat menarik material feromagnetik untuk banyak aplikasi.
Misalnya, bayangkan Anda ingin membuka atau menutup palka kecil secara otomatis ketika terjadi sesuatu, atau memindahkan benda logam, dll. Dalam hal ini, hal terbaik yang dapat Anda gunakan adalah elektromagnet, sehingga Anda tidak perlu membuat yang lengkap lainnya mekanisme yang menjalankan fungsi yang sama.
Apa itu elektromagnet?
Un elektromagnet Ini adalah perangkat elektronik yang memungkinkan Anda menghasilkan medan magnet sesuka hati. Artinya, perangkat yang menjadi magnet hanya saat Anda membutuhkannya, dan tidak selalu seperti magnet permanen. Dengan begitu, Anda dapat menarik objek feromagnetik pada saat yang tepat saat Anda menginginkannya.
Elektromagnet banyak digunakan dalam industri. Misalnya, Anda pasti pernah melihat di TV mesin-mesin yang ada di beberapa tempat di mana logam didaur ulang dan yang memiliki elektromagnet yang diaktifkan operator dari kabin untuk mengambil sasis mobil bekas, atau menarik bagian logam lainnya. Kemudian ketika derek yang menahan elektromagnet ini telah memposisikan dirinya di tempat yang diinginkannya untuk meninggalkan benda-benda logam ini, mereka hanya menonaktifkan medan magnet elektromagnet dan semuanya akan jatuh.
Cara mengaktifkannya adalah dengan mensuplai elemen ini dengan a arus kontinu. Selama arus ini bekerja pada elektromagnet, medan magnet dipertahankan dan logam tetap melekat padanya. Ketika arus itu berhenti, ia akan menghilang dan elemen logam akan terlepas. Jadi Anda bisa mengontrolnya dengan cepat.
Nah, ini juga bisa digunakan oleh Anda untuk keuntungan Anda sendiri dan dengan cara yang sangat murah. Anda dapat membeli elektromagnet yang sudah jadi atau membuatnya sendiri, karena tidak rumit sama sekali, tidak seperti komponen elektronik lainnya.
Tetapi jika Anda berpikir bahwa elektromagnet hanya berfungsi untuk menangkap atau menarik objek, sebenarnya Anda salah. Itu penggunaan atau aplikasi banyak. Padahal, jika Anda melihat-lihat, pasti banyak perangkat yang menggunakan efek ini untuk pengoperasiannya. Misalnya, Anda akan menemukannya untuk banyak bel rumah, untuk beberapa perangkat yang memiliki aktuator mekanis yang dikendalikan secara elektrik, untuk robot, untuk hard drive, untuk motor listrik (rotor berputar berkat medan magnet yang dihasilkan), generator, speaker, relay, kunci magnet, dan panjang dll.
Bagaimana cara kerjanya?
Sekalipun Anda sudah memiliki kurang lebih jelas cara mengoperasikan elektromagnet, Anda harus memahami dengan baik cara kerjanya menarik atau menolak benda (jika Anda mengubah polarisasi). Dengan jenis perangkat ini, Anda tidak perlu menggunakan magnet permanen untuk menarik material feromagnetik seperti besi, kobalt, nikel, dan paduan lainnya.
Ingatlah jenis logam atau paduan yang akan Anda gunakan untuk proyek Anda, karena tidak semua orang tertarik dengan magnet ini.
Agar elektromagnet berfungsi, kita harus kembali ke studi Denmark Hans Christian Orsted, 1820. Ia menemukan bahwa arus listrik dapat menghasilkan medan magnet. Kemudian, William Sturgeron dari Inggris akan membuat elektromagnet pertama yang memanfaatkan penemuan itu, dan itu dimulai pada tahun 1824. Dan baru pada tahun 1930, ketika Joshep Henry akan menyempurnakannya untuk menciptakan elektromagnet yang kita kenal sekarang.
Secara fisik itu akan terdiri dari a kumparan luka dan di dalamnya inti feromagnetik, seperti besi ringan, baja dan paduan lainnya. Loop biasanya terbuat dari tembaga atau aluminium, dan memiliki lapisan isolasi seperti pernis untuk mencegahnya bersentuhan, karena keduanya akan sangat dekat satu sama lain atau secara langsung bersentuhan untuk lebih memadatkannya. Sesuatu yang mirip dengan apa yang terjadi dengan kumparan transformator, yang juga memiliki pernis ini.
Fungsi kumparan adalah untuk menghasilkan kata Medan gaya, dan inti akan meningkatkan efek ini dan memusatkannya untuk mengurangi kerugian hamburan. Di dalam bahan inti, domainnya akan disejajarkan atau diorientasikan dalam satu arah berkat intensitas yang dihasilkan oleh kumparan, yaitu menyerupai apa yang terjadi di dalam magnet permanen, yang juga mengatakan domain selaras ke arah tertentu sesuai dengan tiangnya.
Hal ini dapat mengontrol kekuatan tarik-menarik meningkatkan arus yang Anda lewati melalui elektromagnet. Meskipun demikian, saya harus mengatakan bahwa ini bukan satu-satunya faktor yang mempengaruhi gaya tarik elektromagnet, untuk meningkatkan kekuatannya Anda dapat meningkatkan satu atau semua faktor berikut:
- Jumlah putaran solenoida.
- Bahan inti.
- Intensitas arus.
Ketika arus berhenti, domain cenderung mengubah orientasi diri mereka sendiri secara acak, dan karena itu kehilangan magnet. Jadi, saat Anda menghapus arus yang diterapkan, elektromagnet berhenti menarik. Namun, medan magnet sisa mungkin tetap ada yang disebut magnet remanen. Jika ingin menghilangkannya, Anda bisa menerapkan medan koersif ke arah yang berlawanan atau menaikkan suhu material di atas suhu Curie.
Dapatkan elektromagnet
Seperti yang sudah saya komentari, Anda bisa buat sendiriJika Anda suka DIY atau sedang mencari jenis elektromagnet dengan karakteristik yang tidak puas dengan yang dapat Anda beli. Pilihan lain, jika Anda lebih malas, adalah membeli elektromagnet di toko mana pun seperti Amazon.
Harap perhatikan sesuatu, jika Anda akan membeli elektromagnet. Dan Anda akan menemukan harga yang berbeda dan beberapa tipe yang memiliki karakteristik berbeda. Di antara mereka, yang paling bervariasi adalah file jumlah beban yang dapat mereka dukung atau tarik. Misalnya, 25N 2.5Kg, 50N 5Kg, 100N 10 Kg, 800N 80 kg, 1000N 100 Kg, dll. Ada yang lebih besar untuk aplikasi industri, tetapi tidak sering untuk aplikasi domestik ... Jangan berpikir bahwa harganya naik terlalu tinggi antara satu dan yang lain, karena Anda memilikinya dari € 3 menjadi € 20.
Jika Anda memutuskan untuk buat sendiriAnda dapat memiliki elektromagnet murah dengan hanya menggulung kawat untuk menghasilkan sebuah kumparan dan di dalamnya Anda harus memasukkan inti besi. Misalnya elektromagnet paling sederhana dan paling sederhana yang biasa dilakukan anak-anak untuk belajar di laboratorium adalah dengan menggunakan baterai yang mereka hubungkan ke kawat penghantar luka (harus ditutup dengan pernis isolasi atau penyekat plastik agar mereka tidak melakukan kontak pada belokan. ) dan di dalamnya mereka memperkenalkan renda sebagai inti. Ketika Anda menghubungkan kedua ujung ke masing-masing kutub sel atau baterai, medan magnet akan dihasilkan di kumparan yang menarik logam ...
Tentu saja dengan elektromagnet Anda bisa menjadi sempurna dengan kumparan yang lebih besar atau menggunakan inti logam yang berbeda jika Anda ingin mencapai dimensi daya dan medan magnet yang lebih tinggi.
Integrasi dengan Arduino
La integrasi dengan Arduino itu tidak rumit sama sekali. Baik elektromagnet yang dibeli atau yang dibuat sendiri, Anda dapat langsung menggunakan Arduino dan output daya untuk mengaktifkan atau menonaktifkan elektromagnet sesuai keinginan menggunakan kode sketsa Anda. Tetapi jika Anda ingin melakukannya dengan cara yang lebih baik, Anda harus menggunakan beberapa elemen untuk mengontrol elektromagnet dengan cara yang lebih memadai, terutama jika itu adalah elektromagnet yang lebih bertenaga. Dalam hal ini, Anda dapat menggunakan misalnya transistor MOSFET sebagai elemen kontrol, atau NPN TIP120 (ini yang biasa saya uji), dan bahkan relai. Dengan demikian, Anda dapat menggunakan salah satu pin digital untuk mengontrol transistor dan ini pada gilirannya ke elektromagnet ...
Anda harus meletakkan fly back atau dioda antiparalel seperti yang ada pada gambar, di antara dua konektor elektromagnet. Anda juga harus menyertakan resistor 2K ohm seperti yang Anda lihat pada diagram. Koneksi lainnya sangat sederhana, seperti yang Anda lihat. Tentu saja, dalam hal ini, kabel biru dan merah sesuai dengan daya eksternal yang akan diterapkan pada solenoida.
Ingatlah bahwa ada elektromagnet Tegangan nominal 6V, 12V, 24V, dll., Jadi anda harus tahu betul tegangan yang harus anda terapkan pada solenoida agar tidak merusaknya. Anda dapat melihat detailnya di deskripsi Amazon atau dengan mencari lembar data komponen yang Anda gunakan. Ingatlah untuk juga menghormati pinoutnya, yang merupakan dua pin, satu untuk ground atau GND dan yang lainnya Vin untuk menerapkan arus kontrol.
Salah satu yang telah saya buktikan contoh skema ini yang saya buat di Fritzing adalah 6V, jadi di baris yang saya letakkan di sebelah kanan pada diagram itu akan diterapkan + 0 / 6V di merah dan -0 / 6V di biru. Ingatlah bahwa bergantung pada intensitas Anda akan mendapatkan lebih banyak atau lebih sedikit gaya tarikan.
untuk Kode, Anda dapat melakukan sesuatu yang sederhana seperti berikut (ingat bahwa Anda dapat memodifikasi kode sehingga alih-alih mengaktifkan dan menonaktifkan sebentar-sebentar setelah beberapa saat, seperti ini, ia melakukannya tergantung pada sensor lain yang Anda miliki di sirkuit Anda, atau bahwa beberapa peristiwa terjadi ...):
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
}