Постоје неки електронски пројекти или за употребу са вашим Ардуином, где ћете морати да радите са контролисаним магнетизмом. Мислим, у нормалном трајном магнету ће увек бити привлачна сила, али са електромагнет можете управљати овим магнетним пољем да бисте га генерисали баш када вам је потребно. На овај начин можете привући феромагнетне материјале за мноштво примена.
На пример, замислите да желите аутоматски да отворите или затворите мали отвор када се нешто догоди или померите неки метални предмет итд. У том случају, најбоља ствар коју можете да користите је електромагнет, избегавајући тако потребу да креирате друге комплетне механизми који врше исту функцију.
Шта је електромагнет?
Un електромагнет То је електронски уређај који вам омогућава да генеришете магнетно поље по својој вољи. Односно, уређај који постаје магнет само када вам затреба, а не увек попут трајних магнета. На тај начин можете привући феромагнетне објекте тачно у правом тренутку када то желите.
Електромагнети се широко користе у индустрија. На пример, сигурно сте видели на ТВ-у оне машине које се на неким местима рециклирају и које имају електромагнет који оператер активира из кабине да би узео шасију отпадног аутомобила или привукао друге металне делове. Тада када се дизалица која држи овај електромагнет постави тамо где жели да остави ове металне предмете, они једноставно деактивирају магнетно поље електромагнета и све ће пасти.
Начин да се активира је испоручивањем овог елемента с непрекидна струја. Све док ова струја делује на електромагнет, магнетно поље се одржава и метал остаје причвршћен за њега. Кад та струја престане, она ће нестати и метални елементи ће се одвојити. Тако да можете брзо да га контролишете.
Па, ово такође можете користити ви у своју корист и на врло јефтин начин. Електромагнет можете купити у готовом облику или га сами креирати, јер уопште није сложен, за разлику од осталих електронских компоненти.
Али ако мислите да електромагнети служе само за хватање или привлачење предмета, истина је да грешите. Тхе употребе или апликације су вишеструке. У ствари, ако погледате око себе, сигурно многи уређаји користе овај ефекат за свој рад. На пример, наћи ћете га за многа кућна звона, за неке уређаје који имају електрично управљане механичке актуаторе, за роботе, за тврде дискове, за електромотора (ротор се окреће захваљујући генерисаним магнетним пољима), генератори, звучници, релеји, магнетне браве, и дугачке итд.
Како то функционише?
Чак и ако вам је више или мање јасно како се управља електромагнетом, морате добро разумети како то функционише привући или одбити предмете (ако промените поларизацију). Са овим врстама уређаја нећете морати да користите трајне магнете да бисте привукли феромагнетне материјале попут гвожђа, кобалта, никла и других легура.
Имајте на уму врсту метала или легуре коју ћете користити за свој пројекат, јер ови магнети не привлаче свакога.
Да би електромагнет радио, морамо се вратити на данске студије Ханс Цхристиан Орстед, 1820. Открио је да електричне струје могу да генеришу магнетна поља. Касније ће Британац Виллиам Стургерон направити први електромагнет искористивши то откриће, а то датира из 1824. И тек 1930, када ће га Јосхеп Хенри усавршити да створи електромагнет какав данас знамо.
Физички ће га чинити а намотани калем и унутар њега феромагнетно језгро, као што су благо гвожђе, челик и друге легуре. Петље су обично израђене од бакра или алуминијума и имају изолациони премаз као што је лак који спречава њихов контакт јер ће се међусобно приближити или директно контактирати да би их још више збијеле. Нешто слично ономе што се дешава са калемима трансформатора, који такође имају овај лак.
Функција калема је да генеришу речено магнетно поље, а језгро ће повећати овај ефекат и концентрисати га да смањи губитке расипања. Унутар језгра материјала, његови домени ће бити поравнати или оријентисани у једном правцу захваљујући интензитету који генерише завојница, односно подсећа на оно што се дешава унутар трајних магнета, који такође имају поменуте домене поравнате у одређеном смеру према његовом полу.
Можете контролишу силу привлачења повећавајући струју коју пролазите кроз електромагнет. С тим у вези, морам рећи да то није једини фактор који утиче на привлачну силу електромагнета, да бисте повећали његову снагу можете повећати један или све следеће факторе:
- Број окретаја соленоида.
- Основни материјал.
- Интензитет струје.
Када струја престане, домени имају тенденцију да се преусмеравају насумично и због тога губе магнетизам. Па кад уклоните примењену струју, електромагнет престаје да се привлачи. Међутим, може остати резидуално магнетно поље које се назива реманентни магнетизам. Ако га желите елиминисати, можете применити поље принуде у супротном смеру или подићи температуру материјала изнад температуре Цурие-а.
Набавите електромагнет
Као што сам већ коментарисао, можете створи га самАко волите „уради сам“ или тражите врсту електромагнета са карактеристикама које нису задовољне онима које можете купити. Друга опција, ако сте лењи, јесте да купите електромагнет у било којој продавници као што је Амазон.
Имајте на уму нешто ако ћете купити електромагнет. Пронаћи ћете различите цене и неколико врста које имају различите карактеристике. Међу њима, оно што највише варира је тежину коју могу подржати или привући. На пример, 25Н од 2.5Кг, 50Н од 5Кг, 100Н од 10Кг, 800Н од 80 кг, 1000Н од 100Кг итд. Постоје веће за индустријске примене, али није често за домаће примене ... Немојте мислити да цена толико расте између једног и другог, јер их имате од 3 до 20 евра.
Ако се одлучите створи га самМожете добити јефтини електромагнет једноставним намотавањем жице да бисте створили калем, а унутра морате уметнути језгро од гвожђа. На пример, најједноставнији и најједноставнији електромагнет који деца обично раде да би научила у лабораторијама је да користе батерију коју спајају на намотану проводну жицу (мора бити прекривена изолационим лаком или пластичним изолатором како не би остварила контакт на завојима ) и унутар које уводе чипку као језгро. Када два краја повежете са сваким половом ћелије или батерије, у калему ће се створити магнетно поље које привлачи метале ...
Наравно, електромагнет можете да се усаврши са већом завојницом или коришћењем другог металног језгра ако желите да постигнете веће димензије снаге и магнетна поља.
Интеграција са Ардуином
La интеграција са Ардуином уопште није компликовано. Било да сте купили електромагнет или онај који сте сами креирали, можете директно да користите Ардуино и излазе снаге да бисте активирали или деактивирали електромагнет по жељи помоћу кода скице. Али ако то желите да урадите на бољи начин, требало би да користите неки елемент за контролу електромагнета на адекватнији начин, посебно ако је то моћнији електромагнет. У овом случају можете користити на пример транзистор МОСФЕТ као управљачки елемент, или НПН ТИП120 (он је онај који сам тестирао), па чак и релеј. Тако можете користити један од дигиталних пинова за контролу транзистора, а то заузврат до електромагнета ...
Између два конектора електромагнета морате да вратите муху или антипаралелну диоду попут оне на слици. Такође морате укључити отпор 2К охма као што видите на дијаграму. Као што видите, остале везе су врло једноставне. Наравно, у овом случају плаве и црвене жице одговарају спољном напајању које ће се применити на соленоид.
Запамтите да постоје електромагнети од Номинални напон 6В, 12В, 24В итд., Тако да морате добро знати напон који морате применити на соленоид како га не бисте оштетили. Детаље можете видети у Амазоновом опису или потрагом техничког листа компоненте коју користите. Не заборавите да поштујете и његов пиноут, а то су два пина, један за масу или ГНД, а други Вин за примену управљачке струје.
Онај којим сам доказивао овај шематски пример који сам створио у Фритзингу је 6В, тако да ће се у редовима које сам ставио десно на дијаграму применити + 0 / 6В у црвеној и -0 / 6В у плавој боји. Имајте на уму да ћете у зависности од интензитета добити већу или мању силу привлачења.
у код, Можете да урадите нешто једноставно попут следећег (имајте на уму да код можете модификовати тако да уместо повременог активирања и деактивирања након неког времена, попут овог, то чини у зависности од другог сензора који имате у кругу или неког догађаја јавља ...):
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
}