제어 된 자기로 작업해야하는 일부 전자 프로젝트 또는 Arduino와 함께 사용하기위한 것이 있습니다. 내 말은, 일반 영구 자석에서는 항상 인력이 있지만 전자석 이 자기장을 제어하여 필요할 때 생성 할 수 있습니다. 이러한 방식으로 다양한 응용 분야에서 강자성 재료를 끌어들일 수 있습니다.
예를 들어 어떤 일이 발생하면 작은 해치를 자동으로 열거 나 닫거나 금속 물체 등을 이동한다고 가정 해보십시오. 이 경우 사용할 수있는 가장 좋은 것은 전자석이므로 다른 완전한 전자석을 만들 필요가 없습니다. 동일한 기능을 수행하는 메커니즘.
전자석이란 무엇입니까?
Un 전자석 마음대로 자기장을 생성 할 수있는 전자 장치입니다. 즉, 영구 자석처럼 항상 필요한 것은 아니라 필요할 때만 자석이되는 장치입니다. 이렇게하면 원하는 때에 정확하게 강자성 물체를 끌어 당길 수 있습니다.
전자석은 다음에서 널리 사용됩니다. 업계. 예를 들어, 금속이 재활용되는 일부 장소에 있고 작업자가 폐차의 섀시를 가져 오거나 다른 금속 부품을 끌어 들이기 위해 운전실에서 활성화하는 전자석이있는 기계를 TV에서 확실히 보셨을 것입니다. 그런 다음이 전자석을 들고있는 크레인이 이러한 금속 물체를 남기고 자하는 곳에 자리를 잡으면 전자석의 자기장을 비활성화하면 모든 것이 떨어집니다.
활성화하는 방법은이 요소에 연속 전류. 이 전류가 전자석에 작용하는 한 자기장은 유지되고 금속은 전자석에 부착 된 상태로 유지됩니다. 그 전류가 멈 추면 사라지고 금속 요소가 분리됩니다. 따라서 빠르게 제어 할 수 있습니다.
글쎄, 이것은 또한 당신이 사용할 수 있습니다 자신의 이익을 위해 매우 저렴한 방법으로. 다른 전자 부품과 달리 전혀 복잡하지 않기 때문에 전자석을 기성품으로 구입하거나 직접 만들 수 있습니다.
그러나 전자석이 물체를 잡거나 끌어 당기는 역할 만한다고 생각한다면 진실은 당신이 틀렸다는 것입니다. 그만큼 용도 또는 응용 프로그램은 여러. 사실, 주변을 둘러 보면 분명히 많은 장치가이 효과를 작동에 사용합니다. 예를 들어, 많은 하우스 벨, 전기 제어 기계식 액추에이터가있는 일부 장치, 로봇, 하드 드라이브, 전동기 (생성되는 자기장 덕분에 로터가 회전합니다), 발전기, 스피커, 릴레이, 자석 자물쇠 및 긴 등
어떻게 작동합니까?
전자석을 작동하는 방법을 이미 어느 정도 명확하게 알고 있더라도 전자석이 어떻게 작동하는지 잘 이해해야합니다. 물체를 끌어 당기거나 밀어 내다 (편광을 변경하는 경우). 이러한 유형의 장치를 사용하면 철, 코발트, 니켈 및 기타 합금과 같은 강자성 물질을 끌어 당기기 위해 영구 자석을 사용할 필요가 없습니다.
모든 사람이 이러한 자석에 끌리는 것은 아니므로 프로젝트에 사용할 금속 또는 합금의 유형을 염두에 두십시오.
전자석이 작동하려면 덴마크 연구로 돌아 가야합니다. Hans Christian Orsted, 1820 년. 그는 전류가 자기장을 생성 할 수 있음을 발견했습니다. 나중에 영국의 William Sturgeron은 그 발견을 이용하여 최초의 전자석을 만들었습니다. 그리고 그것은 1824 년으로 거슬러 올라갑니다. 그리고 Joshep Henry가 오늘날 우리가 알고있는 전자석을 만들기 위해 그것을 완성한 1930 년이 되어서야 말입니다.
물리적으로 그것은 권선 코일과 그 내부에 강자성 코어연철, 강철 및 기타 합금과 같은. 루프는 일반적으로 구리 또는 알루미늄으로 만들어지며, 접촉을 방지하기 위해 바니시와 같은 절연 코팅이되어 있습니다. 서로 매우 가깝거나 직접 접촉하여 훨씬 더 압축하기 때문입니다. 이 바니시도있는 변압기 코일에서 일어나는 것과 비슷한 일입니다.
코일의 기능은 다음을 생성하는 것입니다 자기장, 코어는이 효과를 높이고 산란 손실을 줄이기 위해 집중할 것입니다. 코어 재료 내에서 도메인은 코일에 의해 생성 된 강도 덕분에 한 방향으로 정렬되거나 방향이 지정됩니다. 즉, 영구 자석 내부에서 일어나는 일과 유사하며,이 도메인은 극에 따라 특정 방향으로 정렬됩니다.
이 수 매력의 힘을 제어하다 전자석을 통과하는 전류를 증가시킵니다. 즉, 전자석의 인력에 영향을 미치는 유일한 요인은 아니라고 말해야합니다. 전자석의 힘을 높이려면 다음 요인 중 하나 또는 모두를 늘릴 수 있습니다.
- 솔레노이드 회전 수.
- 핵심 재료.
- 현재 강도.
전류가 중단되면 도메인은 임의로 방향을 바꾸는 경향이 있으므로 자성을 잃습니다. 따라서 적용된 전류를 제거하면 전자석이 끌리지 않는다. 그러나 잔류 자기장은 잔류 자기라고하는 잔류 자기장이 남아있을 수 있습니다. 이를 제거하려면 반대 방향으로 강제 장을 적용하거나 재료의 온도를 퀴리 온도 이상으로 올릴 수 있습니다.
전자석 얻기
이미 언급했듯이 직접 만드세요DIY를 좋아하거나 구매할 수있는 전자석에 만족하지 않는 특성을 가진 전자석 유형을 찾고 있다면. 더 게으른 경우 또 다른 옵션은 Amazon과 같은 상점에서 전자석을 구입하는 것입니다.
전자석을 사려면 무언가를 유의하십시오. 그리고 당신은 다른 가격과 다른 특성을 가진 여러 유형을 찾을 것입니다. 그중 가장 다양한 것은 지지하거나 끌 수있는 무게의 양. 예를 들어 25Kg의 2.5N, 50Kg의 5N, 100Kg의 10N, 800kg의 80N, 1000Kg의 100N 등입니다. 산업용 애플리케이션에는 더 큰 제품이 있지만 국내 애플리케이션에는 자주 사용되지 않습니다. 가격이 3 유로에서 20 유로까지 있기 때문에 가격이 너무 많이 오르지 않는다고 생각하지 마십시오.
당신이 결정한다면 직접 만드세요코일을 생성하기 위해 와이어를 감아 서 저렴한 전자석을 가질 수 있으며 내부에 철 코어를 삽입해야합니다. 예를 들어, 아이들이 일반적으로 실험실에서 배우기 위해하는 가장 간단하고 간단한 전자석은 감긴 전도성 와이어에 연결하는 배터리를 사용하는 것입니다 (회전시 접촉하지 않도록 절연 광택제 또는 플라스틱 절연체로 덮어야합니다. ) 내부에 레이스를 핵으로 도입합니다. 두 끝을 셀 또는 배터리의 각 극에 연결하면 코일에 금속을 끌어 당기는 자기장이 생성됩니다 ...
물론 전자석은 완벽한 더 큰 코일을 사용하거나 더 높은 전력 치수와 자기장을 달성하려는 경우 다른 금속 코어를 사용합니다.
Arduino와 통합
La Arduino와 통합 전혀 복잡하지 않습니다. 구매 한 전자석 또는 직접 만든 전자석 중 하나를 스케치 코드를 사용하여 원하는대로 Arduino 및 전원 출력을 사용하여 전자석을 활성화하거나 비활성화 할 수 있습니다. 그러나 더 나은 방법으로 수행하려면 전자석을보다 적절한 방식으로 제어하기 위해 일부 요소를 사용해야합니다. 특히 더 강력한 전자석 인 경우 더욱 그렇습니다. 이 경우 예를 들어 트랜지스터를 사용할 수 있습니다. MOSFET 제어 요소 또는 NPN TIP120 (내가 테스트하는 데 사용한 것임) 및 릴레이로도 사용할 수 있습니다. 따라서 디지털 핀 중 하나를 사용하여 트랜지스터를 제어하고 차례로 전자석을 제어 할 수 있습니다.
전자석의 두 커넥터 사이에 이미지에있는 것과 같은 플라이 백 또는 역 병렬 다이오드를 넣어야합니다. 다이어그램에서 볼 수 있듯이 2K 옴 저항도 포함해야합니다. 보시다시피 나머지 연결은 매우 간단합니다. 물론이 경우 파란색과 빨간색 선은 솔레노이드에 적용될 외부 전원에 해당합니다.
전자석이 있다는 것을 기억하십시오 공칭 전압 6V, 12V, 24V 등이므로 솔레노이드가 손상되지 않도록 솔레노이드에인가해야하는 전압을 잘 알고 있어야합니다. Amazon 설명에서 세부 정보를 보거나 사용중인 구성 요소의 데이터 시트를 찾을 수 있습니다. 또한 두 개의 핀인 핀아웃을 존중해야합니다. 하나는 접지 또는 GND 용이고 다른 하나는 제어 전류를 적용하기위한 Vin입니다.
내가 증명하기 위해 사용했던 이 회로도 예 Fritzing에서 만든 것은 6V이므로 다이어그램의 오른쪽에 넣은 선에서 빨간색은 + 0 / 6V, 파란색은 -0 / 6V가 적용됩니다. 강도에 따라 끌리는 힘이 더 많거나 적다는 것을 기억하십시오.
에 코드, 다음과 같은 간단한 작업을 수행 할 수 있습니다 (이와 같이 잠시 후 간헐적으로 활성화 및 비활성화하는 대신 회로에있는 다른 센서에 따라 수행하거나 일부 이벤트가 발생하도록 코드를 수정할 수 있습니다. ...) :
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
}