Elektromagnet: bagaimana menggabungkan elemen ini dengan papan Arduino anda

Elektromagnet

Terdapat beberapa projek elektronik atau untuk digunakan dengan Arduino anda, di mana anda perlu bekerja dengan daya tarikan terkawal. Maksud saya, dalam magnet kekal biasa, daya tarikan akan selalu ada, tetapi dengan a elektromagnet anda boleh mengawal medan magnet ini untuk menghasilkannya tepat semasa anda memerlukannya. Dengan cara ini, anda dapat menarik bahan feromagnetik untuk pelbagai aplikasi.

Sebagai contoh, bayangkan bahawa anda ingin membuka atau menutup penetasan kecil secara automatik apabila sesuatu berlaku, atau memindahkan beberapa objek logam, dll. Sekiranya demikian, perkara terbaik yang boleh anda gunakan ialah elektromagnet, dengan itu mengelakkan daripada membuat alat lain yang lengkap mekanisme yang menjalankan fungsi yang sama.

Apa itu elektromagnet?

modul elektromagnet

Un elektromagnet Ia adalah alat elektronik yang membolehkan anda menghasilkan medan magnet sesuka hati. Iaitu, peranti yang menjadi magnet hanya apabila anda memerlukannya, dan tidak selalu seperti magnet kekal. Dengan cara itu, anda dapat menarik objek feromagnetik pada saat yang tepat semasa anda menginginkannya.

Elektromagnet digunakan secara meluas dalam industri. Sebagai contoh, anda pasti pernah melihat di TV mesin-mesin yang terdapat di beberapa tempat logam dikitar semula dan yang mempunyai elektromagnet yang diaktifkan oleh operator dari kabin untuk mengambil casis kereta sekerap, atau menarik bahagian logam yang lain. Kemudian apabila kren yang memegang elektromagnet ini meletakkan dirinya di tempat yang ingin meninggalkan objek logam ini, mereka hanya mematikan medan magnet elektromagnet dan semuanya akan jatuh.

Cara mengaktifkannya adalah dengan membekalkan elemen ini dengan a arus berterusan. Selagi arus ini bertindak pada elektromagnet, medan magnet dikekalkan dan logam tetap melekat padanya. Apabila arus itu berhenti, ia akan hilang dan unsur-unsur logam akan terlepas. Oleh itu, anda dapat mengawalnya dengan cepat.

Nah, ini juga boleh digunakan oleh anda untuk kepentingan anda sendiri dan dengan cara yang sangat murah. Anda boleh membeli elektromagnet siap atau membuatnya sendiri, kerana sama sekali tidak rumit, tidak seperti komponen elektronik yang lain.

Tetapi jika anda berpendapat bahawa elektromagnet hanya berfungsi untuk menangkap atau menarik objek, sebenarnya anda salah. The kegunaan atau aplikasi adalah berganda. Sebenarnya, jika anda melihat-lihat, pasti banyak peranti menggunakan kesan ini untuk operasi mereka. Sebagai contoh, anda akan memperolehnya untuk banyak loceng rumah, untuk beberapa peranti yang mempunyai penggerak mekanikal elektrik, untuk robot, untuk cakera keras, motor elektrik (rotor berputar berkat medan magnet yang dihasilkan), penjana, pembesar suara, geganti, kunci magnet, dan panjang dll.

Bagaimana ia berfungsi?

Walaupun anda sudah kurang jelas bagaimana mengendalikan elektromagnet, anda mesti faham bagaimana ia berfungsi menarik atau menghalau objek (jika anda menukar polarisasi). Dengan jenis peranti ini, anda tidak perlu menggunakan magnet kekal untuk menarik bahan feromagnetik seperti besi, kobalt, nikel, dan aloi lain.

Perlu diingat jenis logam atau aloi yang akan anda gunakan untuk projek anda, kerana tidak semua orang tertarik dengan magnet ini.

Agar elektromagnet berfungsi, kita mesti kembali ke kajian Denmark Hans Christian Orsted, 1820. Dia mendapati bahawa arus elektrik dapat menghasilkan medan magnet. Kemudian, William Sturgeron dari Britain akan membuat elektromagnet pertama memanfaatkan penemuan itu, dan bermula pada tahun 1824. Dan tidak akan sampai tahun 1930, ketika Joshep Henry akan menyempurnakannya untuk membuat elektromagnet yang kita kenal sekarang.

Secara fizikal ia akan terdiri daripada a gegelung luka dan di dalamnya teras feromagnetik, seperti besi ringan, keluli dan aloi lain. Gelung biasanya diperbuat daripada tembaga atau aluminium, dan mempunyai lapisan penebat seperti varnis untuk mengelakkannya bersentuhan, kerana mereka akan saling berdekatan atau bersentuhan langsung untuk memadatkannya lebih banyak lagi. Sesuatu yang serupa dengan yang berlaku pada gegelung pengubah, yang juga mempunyai pernis ini.

Fungsi gegelung adalah untuk menghasilkan kata medan magnet, dan intinya akan meningkatkan kesan ini dan menumpukannya untuk mengurangkan kerugian penyerakan. Dalam bahan inti, domainnya akan sejajar atau berorientasi dalam satu arah berkat intensitas yang dihasilkan oleh gegelung, yaitu, ia menyerupai apa yang terjadi di dalam magnet kekal, yang juga mengatakan domain sejajar dalam arah tertentu sesuai dengan tiangnya.

Ia boleh mengawal daya tarikan meningkatkan arus yang anda lalui elektromagnet. Oleh itu, saya harus mengatakan bahawa bukan satu-satunya faktor yang mempengaruhi daya tarikan elektromagnet, untuk meningkatkan kuasanya, anda dapat meningkatkan satu atau semua faktor berikut:

  • Bilangan putaran solenoid.
  • Bahan teras.
  • Keamatan semasa.

Apabila arus berhenti, domain cenderung mengubah arah diri mereka secara rawak, dan oleh itu kehilangan daya tarikan. Oleh itu, apabila anda membuang arus yang digunakan, elektromagnet berhenti menarik. Walau bagaimanapun, medan magnet yang tersisa mungkin kekal yang disebut magnetisme sisa. Sekiranya anda ingin menghilangkannya, anda boleh menggunakan medan paksaan ke arah yang bertentangan atau menaikkan suhu bahan di atas suhu Curie.

Dapatkan elektromagnet

elektromagnet rumah

Seperti yang telah saya komen, anda boleh buat sendiriSekiranya anda suka DIY atau mencari jenis elektromagnet dengan ciri-ciri yang tidak berpuas hati dengan yang anda boleh beli. Pilihan lain, jika anda lebih malas, adalah membeli elektromagnet di mana-mana kedai seperti Amazon.

Harap maklum sesuatu, jika anda akan membeli elektromagnet. Dan anda akan menemui harga yang berbeza dan beberapa jenis yang mempunyai ciri yang berbeza. Antaranya, yang paling berbeza adalah jumlah berat yang mereka dapat menyokong atau menarik. Contohnya, 25N dari 2.5Kg, 50N dari 5Kg, 100N dari 10 Kg, 800N dari 80 kg, 1000N dari 100 Kg, dll. Terdapat yang lebih besar untuk aplikasi perindustrian, tetapi tidak kerap untuk aplikasi domestik ... Jangan berfikir bahawa harganya naik antara satu dengan yang lain, kerana anda memilikinya dari € 3 hingga € 20.

Sekiranya anda memutuskan untuk buat sendiriAnda boleh memiliki elektromagnet yang murah dengan hanya menggulung wayar untuk menghasilkan gegelung dan di dalamnya anda mesti memasukkan inti besi. Contohnya, elektromagnet termudah dan paling sederhana yang biasa dilakukan oleh kanak-kanak untuk belajar di makmal adalah dengan menggunakan bateri yang disambungkan ke wayar konduktif luka (ia mesti ditutup dengan pernis penebat atau penebat plastik supaya mereka tidak bersentuhan secara bergilir dan di dalamnya mereka memperkenalkan renda sebagai inti. Apabila anda menghubungkan dua hujung ke setiap kutub sel atau bateri, medan magnet akan dihasilkan di gegelung yang menarik logam ...

Sudah tentu, elektromagnet anda boleh untuk menyempurnakan dengan gegelung yang lebih besar atau menggunakan teras logam yang berbeza jika anda ingin mencapai dimensi daya dan medan magnet yang lebih tinggi.

Integrasi dengan Arduino

elektromagnet skema dengan Arduino

La integrasi dengan Arduino sama sekali tidak rumit. Sama ada elektromagnet yang dibeli atau yang dibuat sendiri, anda boleh menggunakan Arduino dan output kuasa secara langsung untuk mengaktifkan atau menyahaktifkan elektromagnet sesuka hati menggunakan kod lakaran anda. Tetapi jika anda ingin melakukannya dengan cara yang lebih baik, anda harus menggunakan beberapa elemen untuk mengawal elektromagnet dengan cara yang lebih mencukupi, terutamanya jika ia adalah elektromagnet yang lebih kuat. Dalam kes ini, anda boleh menggunakan misalnya transistor MOSFET sebagai elemen kawalan, atau NPN TIP120 (itu yang saya gunakan untuk menguji), dan juga geganti. Oleh itu, anda boleh menggunakan salah satu pin digital untuk mengawal transistor dan ini seterusnya menjadi elektromagnet ...

Anda mesti meletakkan diod terbang atau antiparallel seperti yang terdapat dalam gambar, di antara kedua-dua penyambung elektromagnet. Anda juga mesti memasukkan perintang ohm 2K ​​seperti yang anda lihat dalam rajah. Sambungan selebihnya sangat mudah, seperti yang anda lihat. Sudah tentu, dalam kes ini, kabel biru dan merah sesuai dengan kuasa luaran yang akan digunakan pada solenoid.

Ingat bahawa terdapat elektromagnet Voltan nominal 6V, 12V, 24V, dan lain-lain, jadi anda mesti mengetahui voltan yang mesti anda gunakan pada solenoid agar tidak merosakkannya. Anda dapat melihat perinciannya dalam keterangan Amazon atau dengan mencari lembar data komponen yang anda gunakan. Ingat juga untuk menghormati pinoutnya, iaitu dua pin, satu untuk ground atau GND dan Vin yang lain untuk menerapkan arus kawalan.

Yang telah saya gunakan untuk membuktikan contoh skematik ini yang saya buat di Fritzing adalah 6V, jadi pada garis yang saya letakkan di sebelah kanan dalam rajah itu akan diterapkan + 0 / 6V berwarna merah dan -0 / 6V dengan warna biru. Ingat bahawa bergantung pada intensiti anda akan mendapat daya tarikan yang lebih kurang.

kepada kodnya, Anda boleh melakukan sesuatu yang mudah seperti yang berikut (ingat bahawa anda boleh mengubah kodnya sehingga daripada mengaktifkan dan menyahaktifkannya sekejap-sekejap, seperti ini, ia melakukannya bergantung pada sensor lain yang anda miliki di litar anda, atau peristiwa itu berlaku ...):

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
}


Menjadi yang pertama untuk komen

Tinggalkan komen anda

Alamat email anda tidak akan disiarkan. Ruangan yang diperlukan ditanda dengan *

*

*

  1. Bertanggungjawab atas data: Miguel Ángel Gatón
  2. Tujuan data: Mengendalikan SPAM, pengurusan komen.
  3. Perundangan: Persetujuan anda
  4. Komunikasi data: Data tidak akan disampaikan kepada pihak ketiga kecuali dengan kewajiban hukum.
  5. Penyimpanan data: Pangkalan data yang dihoskan oleh Occentus Networks (EU)
  6. Hak: Pada bila-bila masa anda boleh menghadkan, memulihkan dan menghapus maklumat anda.