Уради сам електромагнетни уређај за левитацију

Овај уређај за електромагнетну левитацију је супер за изградњу антигравитационог пројекта који је узбудљив и занимљив за гледање. Уређај може да учини да плута без видљиве потпоре, то је попут предмета који плива у слободном простору или ваздуху. Да би овај уређај функционисао, потребно је да привучете објекат помоћу електромагнета, али када је врло близу електромагнета, електромагнет би требало да се деактивира, а привучени објекат треба да падне услед гравитације и поново привуче падајући предмет пре него што падне у потпуности захваљујући гравитацији и овај процес се наставља. Пројекат је сличан нашој ултразвучној акустичној левитацији, али овде ћемо уместо ултразвучних таласа користити електромагнетне таласе.

Враћајући се на концепт, није могуће да људско биће укључи и искључи електромагнет, јер се овај процес пребацивања мора одвијати врло брзо и у одређеном интервалу. Тако смо изградили склопни круг, који контролише електромагнет да би постигао електромагнетно плутање.

Компонента обавезна

С.Но	Назив делова / компоненте	Тип / модел / вредност	Количина
1	Халов сензор ефекта	А3144	1
2	Мосфет транзистор	Ирфз44Н	1
3	Отпор	330охм	1
4	Отпор	1к	1
5	ЛЕД индикатор	5 мм било које боје	1
6	Диоде	ИН4007	1
7	Магнетна жица од 26 или 27	0,41 до 0,46 мм	1 кг или више
8	Тачкасто Веро табла	Мали	1

Шема магнетске левитације

Комплетна шема магнетне левитације може се наћи у наставку. Као што видите, састоји се само од неколико нормално доступних компоненти.

Главне компоненте овог ДИИ магнетног круга левитације су сензор Халловог ефекта и МОСФЕТ транзистор и електромагнетна завојница. Раније смо користили електромагнетне завојнице за изградњу других занимљивих пројеката попут Мини Теслине завојнице, пиштоља за електромагнетну завојницу итд.

Користимо Ирфз44Н Н-канални Мосфет за прво укључивање и искључивање електромагнета. У ту сврху може се користити Ирфз44н / било који Н-канални МОСФЕТ или сличан (НПН) снажни транзистор који има велике могућности руковања струјом попут ТИП122 / 2Н3055 итд. Ирфз44Н транзистор је одабран јер се често користи са пројектима микроконтролера који раде на 5 В лако доступна на локалним пијацама. С друге стране, има способност одводње струје од 49А на температури од 25 степени. Може се користити са широким распоном напона.

Прво сам експериментисао и тестирао струјни круг и читав пројекат на конфигурацији од 12 волти, али пронашао сам електромагнетну завојницу и МОСФЕТ, оба су се изузетно загрејала, па сам морао да се вратим на 5в. Нисам приметио никакву разлику или проблеме, а МОСФЕТ и калем су били на нормалној температури. Такође, није било потребе за хладњаком за Мосфет.

Отпорник Р1 се користи за одржавање високог напона пинова МОСФЕТ-а (попут отпорника на извлачење) за добијање одговарајућег прага напона или напона окидача. Али када су неодимијумски магнети близу централно постављеног сензора ефекта Халл-а (усред електромагнета) или су неодимијски магнети у домету сензора Халл-овог ефекта, наш круг би требало да пружи негативан излаз на МОСФЕТ кабл капија. Као резултат тога, пад напона пина / управљачког пина пада, излаз МОСФЕТ одводног пина за ЛЕД индикатора и електромагнет такође падају и онемогућава се. Када објекти причвршћени неодимијумским магнетима падну или падну услед гравитације, неодимијски магнети ће изаћи из домета сензора ефеката Халл-а и сада сензор Халл-ефекта не даје никакав излаз.МОСФЕТ-ов затик на капији постаје висок и брзо се укључује (за Р1 контролни пин / отпор на капији већ је висок) брзо напајају електромагнетну завојницу и привлаче предмет причвршћен неодим-магнетима. Овај циклус се наставља, а предмети остају да висе.

Отпор Р2 330охм користи се за ужарене ЛЕД диоде на 5в (ЛЕД индикатор) и ограничава напон и проток струје за заштиту ЛЕД-а. Д1 диода није ништа друго до диода за блокирање повратних информација која се користи у сваком уређају завојнице попут релеја за блокирање обрнутог повратног напона.

Изградња круга магнетне левитације

Започните са израдом завојнице за електромагнет. Да бисте направили електромагнет за ваздушну рупу, прво треба да направите оквир или тело за електромагнете. Да бисте то урадили, узмите стару оловку пречника око 8 мм која већ има средишњу рупу (у мом случају сам премер измерио у Верниер-овој скали). Означите потребну дужину трајним маркером и исеците на приближно 25 мм дужине.

Затим узмите мали комад картона / било који папир од тврдог квалитета, или можете користити плексиглас и исећи два комада пречника намотаја дужине око 25 мм са средишњом рупом као што је приказано на доњој слици.

Поправите све помоћу "февикуицк" -а или помоћу било ког јаког лепка. Коначно, оквир треба да изгледа овако.

Ако сте превише лени да ово направите, можете узети стари држач жице за лемљење.

Оквир електромагнета је спреман. Сада пређите на израду електромагнетне завојнице. Прво направите малу рупу на једној страни пречника намотаја и поправите жицу. Почните да навијате електромагнет и побрините се да направи око 550 окретаја. Сваки слој је одвојен траком за виолончело или другим врстама трака. Ако сте тако лени да направите своје електромагнете (у мом случају сам направио своје електромагнете који такође имају предност рада са 5в), можете га извадити из релеја од 6 в или 12 в, али треба бити опрезан да Халов сензор ефекта А3144 прихвата само 5В максимум. Зато морате да користите ИЦ ИЦ напона ЛМ7805 да бисте напајали сензор ефекта Халл-а.

Кад је ваша централна завојница са електромагнетом у облику ваздуха, држите је по страни и пређите на корак 2. Распоредите све компоненте и залемите их на Веро плочу, као што можете видети на сликама овде.

За фиксирање поставке електромагнетне завојнице и сензора ефекта Халл-а потребан је постоље због поравнања стања завојнице, а подешавање сензора је важно за стабилно вешање предмета према гравитационој сили. Сложио сам два комада цеви, картона и мали комад ПВЦ кућишта ожичења. За обележавање потребне дужине користио сам трајни маркер, а за сечење ручну тестеру и нож. И све поправио уз помоћ лепка и лепка.

Направите рупу у средини ПВЦ кућишта ожичења и поправите завојницу помоћу лепка. Након тога преклопите сензор. Ставите у рупу електромагнетне завојнице. Имајте на уму да удаљеност висећег предмета (причвршћеног неодимијумским магнетима) од електромагнетне завојнице зависи од тога колико је сензор гурнут у средишњу рупу електромагнета. Халов сензор ефекта има специфичну удаљеност осетљивости, која би требала бити у опсегу електромагнетне привлачности да би се објекти савршено окачили. Наш домаћи уређај за електромагнетну левитацију је сада спреман за акцију.

Рад и испитивање круга магнетне левитације

Причврстите контролну плочу картоном помоћу обе бочне траке. Лепо ожичите помоћу постоља помоћу кабловске везице. Успоставите све везе са управљачким кругом. Ставите сензор у средишњу рупу електромагнета. Подесите савршен положај сензора Халловог ефекта унутар електромагнета и подесите максималну удаљеност између електромагнета и неодимијумских магнета. Удаљеност може варирати у зависности од снаге привлачења електромагнета. Напајајте га из мобилног пуњача од 5В 1Амп или 2Амп и направите први тест како пројекат функционише.

Пажљиво обратите пажњу на неке важне напомене о овом пројекту електромагнетне левитације. Поравнање поставке завојнице и сензора је од суштинског значаја. Дакле, потребно је објекте објесити стабилно и равно према сили гравитације. Стабилан систем значи да је нешто уравнотежено. Као пример, узмите дугачак штап који се држи одозго. Стабилан је и виси право према гравитацији. Ако дно одгурнете од положаја равно доле, гравитација ће га повући назад у стабилан положај. Дакле, из овог примера јасно разумете колико је витално равно поравнање завојнице и сензора. Важно је дуго објесити објекат равно, без пада, и зато се залажемо за овај пројекат. За ваше боље разумевање,Направио сам блок дијаграм који показује важност стабилног вешања и како сензор и калем треба да буду монтирани да би се постигле одличне перформансе.

• Ако желите да повећате удаљеност висећих предмета од електромагнета, морате повећати снагу и опсег привлачења електромагнета и променити распоред / положај сензора.
• Ако желите да окачите веће предмете, морате да повећате електромагнетну снагу. За то је потребно повећати МЕРИЛАЦ магнетне жице и број завоја, а потребан је и повећани број неодимијумских магнета причвршћених висећим предметима.
• Већи електромагнет троши више струје, а мој круг тренутно ради само на 5В, али у неким случајевима може постојати потреба за повећаним напоном у зависности од параметра завојнице.
• Ако користите релејну завојницу од 12 В или било коју високонапонску моћну електромагнетну завојницу, не заборавите да користите регулатор напона ЛМ7805 за сензор ефекта Халл А3144.

Слика испод приказује како наш пројекат функционише по завршетку. Надам се да сте разумели туторијал и научили нешто корисно.

Комплетни рад овог пројекта можете погледати и у видео прилогу испод. Ако имате било каквих питања, можете их оставити у одељку за коментаре испод или можете користити наше форуме за друга техничка питања.