Hallo liebe Mitmenschen,
es gibt hier eine Menge Theorie über die Berechnung eines
Elektromagneten zu lesen. Vielleicht kann mir aber jemand eine konkrete
Antwort auf eine ebenso konkrete Aufgabenstellung geben. Derjenige wird
dann in mein nächstes Abendgebet aufgenommen:
Ich habe 3-5V Batteriespannung zur Verfügung und habe Platz für einen
Haftmagneten mit max. 10 mm Durchmesser und 10-12 mm Länge.
Um eine möglichst brauchbare Magnetkraft (20-30 N) zu erreichen muss ich
auf einen Eisenkern von 8(6) mm Durchmesser wieviele Drahtwindungen
welchen Durchmessers wickeln?
Gruß, euer lieber Eddie
Peter II schrieb:> welchen Strom können deine Batterien liefern?
Das muss man zur Berechnung nicht wissen, aber
Eddie224 schrieb:> Um eine möglichst brauchbare Magnetkraft (20-30 N) zu erreichen
die Materialbeschaffenheit des anzuhaftenden.
http://www.daycounter.com/Calculators/Magnets/Solenoid-Force-Calculator.phtml
Dann muss man natürlich aus Drahtwiderstand die Spannung berechnen, die
für den Strom nötig wäre, und ggf. die Windungsanzahl korrigieren, um
auf seine verfügbare Spannung zu kommen.
Eddie224 schrieb:> 10 mm Durchmesser und 10-12 mm Länge.Eddie224 schrieb:> einen Eisenkern von 8(6) mm DurchmesserEddie224 schrieb:> Magnetkraft (20-30 N)
Ich behaupte jetzt mal aus dem Bauch Du brauchst dazu Supraleiter.
E-Magnete sind nur dann stark, wenn du einen möglichst geringen
Luftspalt hast. Das bedeutet ein Topf oder zumindest U Schenkel.
Und sobald das anzuziehende Metall ein paar mm weg ist lässt die Kraft
stark nach.
Erzähle was dein Problem ist dann kann man dir vieleicht besser helfen.
Eddie224 schrieb:> Platz für einen> Haftmagneten
Haftmagnete sind die magnetischen Scheiben, mit denen man z.B.
Einkaufszettel am Kühlschrank festpinnt. Willst du das ernsthaft auf
Batteriebetrieb umstellen?
Udo Schmitt schrieb:> Erzähle was dein Problem ist
Da hat er recht.
Georg
Eddie224 schrieb:> Es soll nur ein Stahlblech, eine Art Deckel> gehalten werden.
Weicheisen also.
Ein Ferritpermanentmagnet bringt nur 4N, ein N45 Neodym 40N, also knapp
unter Neodym.
Das geht mit Strom nicht, da glüht er weg.
Die Lösung liegt wahrscheinlich eher in einer mechanischen
(Schnapp)Verriegelung, die man mit deutlich geringerer Kraft über einen
Microservo/Zugmagneten/Motor entriegeln kann.
Aber das ist natürlich alles Glaskugelschauen
Eddie224 schrieb:> Den Platz habe ich allerdings nicht, sonst hätte ich> das Ding schon gekauft.
Nun, die technischen Grundlagen für den Bau solcher Elektromagneten
sind seit vielen Jahrzehnten unverändert.Ich würde mal sagen, eine
geringere Baugröße ist bei der gewünschten Haltekraft technisch nicht
realisierbar.
Hallo!
Vielleicht geht auch ein Permanentmagnet mit zusätzlicher Spule, die nur
zum Lösen kurzzeitig mit Strom beaufschlagt wird. Dabei hebt das
Magnetfeld der Spule das Feld des Permanentmagneten auf.
Gibt es als Industriemagnete, allerdings mit stärkerer Haftkraft:
http://www.magnet-schultz.com/desktopdefault.aspx/tabid-36/
Gruß
Johannes
Das könnte evtl. die Lösung sein, denn die Akkus müssen während der
Magnet aktiv ist auch noch anderweitig Strom liefern.
Der Schulz hat als kleinsten Durchmesser allerdings auch nur 20 mm.
Ich habe aber selbst Permanetmagnete in der passenden Größe und würde
das gerne probieren mit den Wicklungen.
Wer kann denn dazu Hilfreiches beitragen?
Eddie224 schrieb:> Wer kann denn dazu Hilfreiches beitragen?
Ich denke niemand, da deine Anforderungen zu Abmessung und Haltekraft
unrealistisch sind.
Auf der Seite von der vermutlich die Beispiele für eine Berechnung mit
FEMM (*) stammen gibt es als weitere lieferbare Teile:
ME08/01 Ø 8mm x 15mm 12V 1,15W 2N (Miniatur-Elektro-Haftmagnet)
EM1 Ø 18mm x 11mm 24V 1,4W 45N (Elektro-Haftmagnet)
SE2 Ø 20mm x 22mm 24V 3,6W 40N (Haftmagnet el. Abschaltung ED=25%)
(*)
Beitrag "Re: arbeiten mit FEMM"http://www.ibsmagnet.de/products/index.php
Eddie224 schrieb:> Gruckst du hier:
Wenn du wenigstens hingeguckt hättest,
hättest du bemerkt, daß das kein Stabmagnet
sondern ein Topfmagnet ist.
Und du kannst davon ausgehen, daß der das
Maximum bringt was in dieser Bauform möglich ist.
Du kannst nicht dasselbe mit 1/6 des Volumens
erreichen.
MaWin schrieb:> Du kannst nicht dasselbe mit 1/6 des Volumens> erreichen.
. . . ist mir schon klar, ich war vor der Rente Maschinenbauer.
Die von mir angeführten 20-30 N müssen auch nicht unbedingt erreicht
werden, denn der "Deckel" muss nur gegen nicht genau zu definierende
Kräfte gesichert werden.
Ich hoffe jetzt auf Tipps, wie eine Wicklung auf einem
Permanent-Stabmagneten auszusehen hat, die die Magnetkraft aufzuheben /
zu neutralisiren vermag. Ich erwarte keine genaue Berechnung, denn die
ist ohne die Daten des Magneten nicht möglich. Es geht mir um das "how
to".
Ohne auf den unbekannten Stabmagneten näher einzugehen, ein Zitat:
1
Messungen ergeben für das Innere von Permanentmagneten B-Werte
2
in der Größenordnung von 1T. Um innerhalb eines Selenoids ein
3
ähnlich starkes Feld zu erzeugen sind etwa 10e6 A/m erforderlich;
4
das sind 1000 Ampere-Windungen für jeden Millimeter Spulenlänge!
5
Felder dieser Größenordnung sind mit "normalen" Spulen nicht erzeugbar.
Bergmann-Schaefer, "Lehrbuch d. Experimentalphysik Bd. 2
Elektromagnetismus", 8. Auflage 1999 Walter de Gruyter, S. 146
Das ist der Hauptgrund dafür, dass in den kommerziellen Haftmagneten nur
ein kleiner Teil des magnetischen Kreises aus dem Permanentmagneten
besteht, während der Rest aus weichmagnetischem Material hergestellt
wird. Die zur Kompensation nötige Wicklung braucht Platz.
Der zweite Grund für diese Bauform ist, dass die mit einem Stabmagneten
erzielbaren Kräfte um Gößenordnungen kleiner sind als mit der
Topfstruktur. Wegen dem Luftspalt halt.
Das kannst du nun Glauben, oder einfach ausprobieren - ein "how
to" gibt es für dein Vorhaben nicht.
Auch wenn ich kein Maschinenbauer bin, würde ich mir eine
Verriegelungsmechanik überlegen, welche mit den Kräften eines, von den
Abmessungen her passenden, im Handel erhältlichen Aktuators auskommt.
Als Tipp, auf Platinen von Röhrenmonitoren ist eine Spule drauf, wo der
Kern ein Magnet ist.
Etwa Durchmesser 8mm und 30mm lang.
Ich hab aber keine Ahnung wozu sie dient. Fernsehfritzen wissen sicher
mehr, ob sich das Kernmaterial eignet.
