אלקטרומגנט: כיצד לשלב אלמנט זה בלוח הארדואינו שלך

אלקטרומגנט

ישנם כמה פרויקטים של מוצרי אלקטרוניקה או לשימוש עם Arduino שלך, שם תצטרך לעבוד עם מגנטיות מבוקרת. כלומר, במגנט קבוע רגיל, תמיד יהיה כוח מושך, אבל עם א אלקטרומגנט אתה יכול לשלוט על השדה המגנטי הזה כדי ליצור אותו בדיוק כשאתה זקוק לו. באופן זה, אתה יכול למשוך חומרים פרומגנטיים למספר רב של יישומים.

לדוגמא, דמיין שאתה רוצה לפתוח או לסגור פתח קטן אוטומטית כשמשהו קורה, או להזיז איזה חפץ מתכת וכו '. במקרה זה, הדבר הטוב ביותר שתוכל להשתמש בו הוא אלקטרומגנט, ובכך להימנע מהצורך ליצור אחרים שלמים אחרים מנגנונים המבצעים אותה פונקציה.

מהי אלקטרומגנט?

מודול אלקטרומגנט

Un אלקטרומגנט זהו מכשיר אלקטרוני המאפשר לייצר שדה מגנטי כרצונו. כלומר, מכשיר שהופך למגנט רק כשאתה צריך אותו, ולא תמיד כמו מגנטים קבועים. בדרך זו, תוכלו למשוך עצמים פרומגנטיים בדיוק ברגע הנכון בו תרצו בכך.

נעשה שימוש נרחב באלקטרומגנטים התעשייה. לדוגמא, בוודאי ראיתם בטלוויזיה את המכונות הנמצאות במקומות מסוימים שבהם ממוחזרים מתכות ויש בהן אלקטרומגנט שהמפעיל מפעיל מהתא כדי להרים שלדה של מכונית גרוטאות, או למשוך חלקי מתכת אחרים. ואז כאשר המנוף המחזיק את האלקטרומגנט הזה מיקם את עצמו היכן שהוא רוצה להשאיר את חפצי המתכת האלה, הם פשוט מבטלים את השדה המגנטי של האלקטרומגנט והכל ייפול.

הדרך להפעיל אותו היא באמצעות אספקת אלמנט זה זרם רציף. כל עוד זרם זה פועל על האלקטרומגנט, השדה המגנטי נשמר והמתכת נותרת מחוברת אליו. כאשר זרם זה ייפסק, הוא ייעלם והאלמנטים המתכתיים יתנתקו. כך שתוכל לשלוט בזה במהירות.

ובכן, זה יכול לשמש גם אתכם לטובתך ובצורה זולה מאוד. אתה יכול לקנות את האלקטרומגנט מוכן או ליצור אותו בעצמך, מכיוון שהוא אינו מסובך כלל, בניגוד לרכיבים אלקטרוניים אחרים.

אבל אם אתה חושב שאלקטרומגנטים משמשים רק לתפוס או למשוך עצמים, האמת היא שאתה טועה. ה שימושים או יישומים מרובים. למעשה, אם אתה מסתכל סביבך, בוודאי מכשירים רבים משתמשים באפקט זה לצורך פעולתם. לדוגמה, תוכלו למצוא אותו עבור פעמוני בית רבים, עבור מכשירים מסוימים עם מפעילים מכניים בשליטה חשמלית, עבור רובוטים, עבור כוננים קשיחים, עבור מנועים חשמליים (הרוטור מסתובב בזכות השדות המגנטיים שנוצרים), גנרטורים, רמקולים, ממסרים, מנעולים מגנטיים, ועוד.

איך זה עובד?

גם אם כבר ברור לכם כיצד להפעיל אלקטרומגנט, עליכם להבין היטב כיצד הוא פועל למשוך או להדוף חפצים (אם תשנה קיטוב). עם מכשירים מסוג זה, לא תצטרך להשתמש במגנטים קבועים כדי למשוך חומרים פרומגנטיים כגון ברזל, קובלט, ניקל וסגסוגות אחרות.

זכור את סוג המתכת או הסגסוגת שתשתמש בפרויקט שלך, מכיוון שלא כולם נמשכים למגנטים אלה.

כדי שהאלקטרומגנט יעבוד, עלינו לחזור ללימודי דנית הנס כריסטיאן אורסטד, 1820. הוא גילה שזרמים חשמליים יכולים לייצר שדות מגנטיים. מאוחר יותר, ויליאם סטרגרון הבריטי היה עושה את האלקטרומגנט הראשון שמנצל את התגלית הזו, וזה עוד בשנת 1824. ורק בשנת 1930, כאשר ג'ושפ הנרי ישלים אותה כדי ליצור את האלקטרומגנט שאנו מכירים כיום.

מבחינה פיזית זה יהיה מורכב מ- סליל פצע ובתוכו גרעין פרומגנטי, כגון ברזל עדין, פלדה וסגסוגות אחרות. הלולאות עשויות בדרך כלל מנחושת או מאלומיניום, ובעלות כיסוי בידוד כמו לכה כדי למנוע מהם ליצור קשר, מכיוון שהם יתקרבו מאוד זה לזה או במגע ישיר כדי לדחוס אותם עוד יותר. משהו דומה למה שקורה עם סלילי שנאים, שיש בהם גם לכה זו.

תפקידם של הסלילים הוא לייצר את האמור שדה מגנטי, והליבה תגדיל את האפקט הזה ותרכז אותו להפחתת הפסדי פיזור. בתוך חומר הליבה, התחומים שלו יהיו מיושרים או מכוונים לכיוון אחד בזכות העוצמה שנוצרת על ידי הסליל, כלומר, הוא דומה למה שקורה בתוך מגנטים קבועים, שגם הם אמרו שתחומים מיושרים לכיוון מסוים בהתאם לקוטב שלו.

זה יכול לשלוט בכוח המשיכה הגדלת הזרם שאתה מעביר דרך האלקטרומגנט. עם זאת, אני חייב לומר שזה לא הגורם היחיד שמשפיע על הכוח האטרקטיבי של האלקטרומגנט, כדי להגדיל את כוחו תוכלו להגדיל את אחד הגורמים הבאים או את כולם:

  • מספר סיבובי סולנואיד.
  • חומר ליבה.
  • עוצמת זרם.

כאשר הזרם נפסק, התחומים נוטים לכוון את עצמם מחדש באופן אקראי, ולכן מאבדים מגנטיות. אז כשאתה מסיר את הזרם שהוחל, האלקטרומגנט מפסיק למשוך. עם זאת, שדה מגנטי שיורי עשוי להישאר המכונה מגנטיות remanent. אם ברצונך לחסל אותו, אתה יכול ליישם שדה כפייה בכיוון ההפוך או להעלות את טמפרטורת החומר מעל לטמפרטורת הקירי.

קבל אלקטרומגנט

אלקטרומגנט ביתי

כפי שכבר הגבתי, אתה יכול צור את זה בעצמךאם אתה אוהב DIY או מחפש סוג של אלקטרומגנט עם מאפיינים שאינם מרוצים מאלו שאתה יכול לקנות. אפשרות נוספת, אם אתם יותר עצלנים, היא לקנות את האלקטרומגנט בכל חנות כמו אמזון.

שים לב למשהו אם אתה הולך לקנות את האלקטרומגנט. ואתה הולך למצוא מחירים שונים ומספר סוגים בעלי מאפיינים שונים. ביניהם, מה שמשתנה יותר מכל הוא כמות משקל שהם יכולים לתמוך או למשוך. לדוגמא, 25N של 2.5Kg, 50N של 5Kg, 100N של 10 ק"ג, 800N של 80 ק"ג, 1000N של 100 ק"ג וכו '. יש כאלה גדולים יותר ליישומים תעשייתיים, אך הם אינם שכיחים ליישומים מקומיים ... אל תחשוב שהמחיר עולה כל כך הרבה בין אחד לשני, מכיוון שיש לך אותם מ -3 € ל -20 €.

אם תחליט צור את זה בעצמךאתה יכול לקבל אלקטרומגנט זול פשוט באמצעות סליל חוט כדי ליצור סליל ובתוכו עליך להכניס ליבה ברזלית. לדוגמא, האלקטרומגנט הפשוט והפשוט ביותר שילדים עושים בדרך כלל בכדי ללמוד במעבדות, הוא להשתמש בסוללה שהם מחברים לחוט מוליך פצע (עליה להיות מכוסה בלכה מבודדת או מבודד פלסטיק כדי שלא ייצור קשר עם פונה) ובתוכם הם מציגים תחרה כגרעין. כאשר אתה מחבר את שני הקצוות לכל אחד מקטבי התא או הסוללה, ייווצר שדה מגנטי בסליל המושך מתכות ...

כמובן, האלקטרומגנט שאתה יכול מושלם עם סליל גדול יותר או שימוש בליבת מתכת אחרת אם ברצונך להשיג ממדי הספק ושדות מגנטיים גבוהים יותר.

שילוב עם ארדואינו

ערכת אלקטרומגנט עם ארדואינו

La שילוב עם ארדואינו זה בכלל לא מסובך. בין אם אלקטרומגנט שנרכש או כזה שנוצר על ידי עצמך, אתה יכול להשתמש ישירות ביציאות הארדואינו ובפלט הכוח להפעלה או השבתה של האלקטרומגנט כרצונך באמצעות קוד השרטוט שלך. אך אם ברצונך לעשות זאת בצורה טובה יותר, עליך להשתמש באלמנט כלשהו כדי לשלוט על האלקטרומגנט בצורה נאותה יותר, במיוחד אם מדובר באלקטרומגנט חזק יותר. במקרה זה, תוכלו להשתמש למשל בטרנזיסטור MOSFET כאלמנט בקרה, או כ- NPN TIP120 (הוא זה שבדקתי בעבר), ואפילו ממסר. לפיכך, אתה יכול להשתמש באחד הפינים הדיגיטליים כדי לשלוט בטרנזיסטור וזה בתורו לאלקטרומגנט ...

עליך להחזיר זבוב או דיודה אנטי-מקבילה כמו זו שבתמונה, בין שני המחברים של האלקטרומגנט. עליכם לכלול גם נגן אוהם 2K כפי שרואים בתרשים. שאר החיבורים פשוטים מאוד, כפי שאתה יכול לראות. כמובן שבמקרה זה החוטים הכחולים והאדומים תואמים את הכוח החיצוני שיופעל על הסולנואיד.

זכרו שיש אלקטרומגנטים של מתח נומינלי 6V, 12V, 24V וכו ', כדי שתדעו היטב את המתח שעליכם להפעיל על הסולנואיד כדי לא לפגוע בו. תוכל לראות את הפרטים בתיאור אמזון או על ידי חיפוש גליון הנתונים של הרכיב בו אתה משתמש. זכור לכבד גם את pinout שלו, שהם שני סיכות, אחד לקרקע או GND והשני Vin להחיל את זרם הבקרה.

זה שהשתמשתי בו כדי להוכיח דוגמה סכמטית זו שיצרתי ב- Fritzing הוא 6V, ולכן בשורות שהצבתי מימין בתרשים הוא יוחל + 0 / 6V באדום ו -0 / 6V בכחול. זכרו כי בהתאם לעוצמה תקבלו כוח משיכה פחות או יותר.

כדי הקוד, אתה יכול לעשות משהו פשוט כמו הבא (זכור שאתה יכול לשנות את הקוד כך שבמקום להפעיל ולהשבית לסירוגין לאחר זמן מה, כמו זה, זה יעשה זאת בהתאם לחיישן אחר שיש לך במעגל שלך, או שאירוע כלשהו מתרחשת ...):

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
}


היה הראשון להגיב

השאירו את התגובה שלכם

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם. שדות חובה מסומנים *

*

*

  1. אחראי לנתונים: מיגל אנחל גטון
  2. מטרת הנתונים: בקרת ספאם, ניהול תגובות.
  3. לגיטימציה: הסכמתך
  4. מסירת הנתונים: הנתונים לא יועברו לצדדים שלישיים אלא בהתחייבות חוקית.
  5. אחסון נתונים: מסד נתונים המתארח על ידי Occentus Networks (EU)
  6. זכויות: בכל עת תוכל להגביל, לשחזר ולמחוק את המידע שלך.