Announcement: there is an English version of this forum on Weiss jemand, wie die "magnetic levitation" im folgenden Beispiel funktioniert ? http://www.flyte.se/
Wahrscheinlich so, wie alle diese Plattformen funktionieren: Ein Magnet im schwebenden Teil. Hallsensoren und möglicherweise Stützmagnete in der Plattform. Dazu meistens 4 Elektromagneten, die entweder Paarweise oder einzeln über H-Brücken mit PWM angesteuert werden. Dazwischen hängt dann eine PD-Regelung. Hab ich schon mehrfach gebaut und baue derzeit an einer wesentlich "cooleren" Variante ;)
Md M. schrieb: > baue derzeit an einer wesentlich "cooleren" Variante ;) Diese Variante ist schon recht cool: https://www.youtube.com/watch?v=Tmppo4Ja3dA :-)
Ach ja, total vergessen: Der Rest ist natürlich sowas wie royer converter. Harald W. schrieb: > Diese Variante ist schon recht cool: > https://www.youtube.com/watch?v=Tmppo4Ja3dA > :-) Ja schon, aber das ist ja keine Technik, sondern so Physiker-Teufelszeug. :-D
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Spule, Hallsensor und Operationsverstärker. Regelt sich selber: http://www.bis0uhr.de/ Projekt Levitron.
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Oliver S. schrieb: > Spule, Hallsensor und Operationsverstärker. Regelt sich selber: > > http://www.bis0uhr.de/ > > Projekt Levitron. Das ist ja aber nicht repulsiv. Die repulsiven Anordnungen habe ich bisher ausschließlich mit H-Brücken gesehen, wenn sie mit uC arbeiten oder mit irgendwelchen Audio-ICs (Gegentaktendstufen?), wenn es analoge Regler waren. Ich habe es auch mal mit einem MOSFET pro Spule versucht, ohne massig Alu drumrum hatte ich aber nicht genug Dämpfung.
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@ Md Ma Kannst Du nähere Infos posten ? Evtl ein Photo von der Anordnung der Spulen/Magnete ?
@ Martin O. Bilder von meinen Konstruktionen kann ich grade nicht posten, vielleicht später, du findest aber welche, wenn du nach "repulsive levitation" suchst. Außerdem empfehle ich dir bei Youtube einen Typen namens Nicanor Apostol. Ich habe lediglich Email-Kontakt zu ihm, er lebt auf den Philipinen. Der Mensch hat mir vor ein paar Jahren die ersten guten Tips gegeben. Und noch viel besser: Er fertigt wirklich sehr gute und detailierte Konstruktionspläne an und rückt die auch raus, wenn man ihn danach fragt. Außerdem hat er eine sehr gute Exceltabelle angefertigt, mit der sich ein paar praktische Berechnungnen bezüglich der Spulen vereinfachen lassen. Den kannst du einfach anschreiben, der freut sich, wenn sich jemand für seinen stuff interessiert und ist sehr nett und hilfsbereit. Zum Aufbau ohne Abgucken kann ich dir ein paar Tips geben, wie du ohne viel Rechnen und Formeln (das ist doch sehr umfangreich und komplex) ein funktioniertenden Aufbau hinbekommst, und worüber ich so gestolpert bin. Mach ich in einem separaten Post. Eine Seit, lege ich dir schonmal ans Herz, sie war eine Weile offline und ich bin froh, dass sie wieder da ist http://www.flyingmagnet.com
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Ganz grob, wie ich meine erste Plattform entworfen habe: Mein Ausgangspunkt war das, was ich zur Verfügung hatte, und das waren Magnete mit einem Loch in der Mitte, die ich im Kreis auf eine Platte geschraubt (Brett und Holzschrauben reicht, bei mir hat das alles auf 100mm * 100mm gepasst) habe und einfach mal einen Magneten drübergehalten habe und so gefühlt habe, wo er später etwa schweben könnte. Ich hatte mir dazu ein paar Neodymmagnete in Scheibenform gekauft, damit ich die stapeln kann und so verschieden schwere Schwebemagneten probieren kann. Wenn man im Handgelenk fühlt, was da passiert, ist man wirklich schon einen ganzen Schritt weiter, ohne sich groß mit Formeln für Magnetismus etc. rumzuplagen. Tip: Wenn die Stützmagnete außenrum mit N nach oben zeigen, muss der Schwebemagnet seinen N-pol auch oben haben, nicht etwa andersrum. Und halte bei solchen Versuchen den Magneten immer gut fest, denn wenn der auf einen der Stützmagnete klatscht, kann er zerspringen. Oder wickel ihn in Isolierband ein oder sowas. Oder hab einfach ein paar als Ersatz. Als nächstes habe ich mir Gedanken über die Spulen gemacht. Auch da habe ich genommen, was da war, und das waren Spulen aus allen möglichen Geräten und Bauteilen, z.B. Relais. Am Ende habe ich meine ersten Versuche mit Topfmagneten gemacht, die eigentlich extrem ungünstig sind, weil sie 1. ein Gehäuse haben, welches den Schwebemagneten anzieht und 2. der Feldlinienverlauf ungünstig ist. Trotzdem hat es funktioniert, ich musste nur die Stützmagneten und den Schweber anpassen, das hat ein wenig Rumprobieren gebraucht, ging dann aber. Als nächstes habe ich dann die Spulen mal befeuert und per uC im Sekundentakt abwechselnd in alle vier Richtungen ziehen lassen. Wenn man dann den Magneten drüber hält und der fröhlich auch im Sekundentakt zuckt, fängt der eigentlich Spaß erst an. Ich habe mir eine Vorrichtung gebaut, die den Schweber davon abhält, horizontal auszubrechen. Im einfachsten Fall nimmst du eine Plastikröhre (Tablettendose etc.), am besten Durchsichtig, die im Durchmesser nur minimal (z.B. 1/2 Millimeter) größer ist als der Schweber, und befästigst sie irgendwie. Wenn du Schrauben brauchst, nimm welche aus Messing oder Kunsstoff, um das ganze nicht zu beeinflussen. Ich hatte einfach als Schutz, auch vor dem Zersplittern der Magnete, ganz oben drauf eine Plexiglasplatte montiert, auf die ich einfach z.B. eine Röhre mit Sekundenkleber drauf gesetzt habe. Darin kann der Magnet sich dann austoben, während man dran arbeitet. Der nächste Schritt sind die Sensoren. Ich habe den SS495a1 benutzt. Auch da hab ich gar nicht groß gerechnet, sondern mit fliegenden Aufbauten rumexperimentiert. Bedenke, dass der Schweber im Normalbetrieb sich nur sehr wenig von der Stelle bewegt. Du brauchst also mit den Sensoren nicht unbedingt einen großen Bereich erfassen. Bedenke auch, dass du deine Sensoren mit deinen Spulen ungewollt beeinflusst. Das musst du kompensieren. Ich hatte leider auch massive Störungen und habe dann z.B. versucht, in dem Moment, wo ich einen Sample nehme, die Spulen kurz abzuschalten und danach wieder schnelle anzuschalten. Das alles kann nötig sein, muss aber nicht. Da hilft nur ausprobieren. Nur für den fall: Ich kann dir jetzt schon sagen, dass du ohne Oszilloskop aufgeschmissen bist, das nur nebenbei. Wenn du Stützmagnete und Sensoren auf Ebenen anbringst, die du z.B. mit Gewindestangen in der Höhe relativ zu den Spulen verstellbar machst, Sparst du dir eventuell unnötige Arbeit. Da gibt es bei Youtube genug Beispiele, auch von mir. Ich kann sie dir aber jetzt nicht raussuchen, weil ich nur tröpchenweises Internet habe. Zurück zu den Sensoren: Diese müssen A/D-gewandelt werden. Ich empfehle dir dazu erstmal, diese direkt an z.B. einen Arduino zu hängen, ohne irgendwelche Verstärker oder Filter dazwischen, das funktioniert. Später kann man da dann mehr machen. Falls du Probleme mit der Stabilität hast: massives Aluminium dämpft die Bewegung des Magneten. Ich habe gute Erfahrungen mit einem Alu-Klotz oder einer Rolle Alufolie gemacht. Soviel erstmal, frage gerne, falls du was genauer wissen willst. Aber du siehst schon, meiner war eher ein praktischer Ansatz.
Hier mal noch ein paar Fragen: Wieviele Spule benutzt Du, und wie bestromst Du sie (paarweise in Reihe, Pwm, ...=? Wenn die äusseren Magnete mit N nach oben zeigen, und der Schweber auch N nach oben orientiert ist, tragen die äußeren Magnete nichts positives zur Schwebekraft bei ? Wer erzeugt die Schwebekraft? Nur die Spulen oder z.B. ein zusätzlicher Magnet auf der Symmetrieachse? Ist schon ne coole Sache....
Martin O. schrieb: > Wieviele Spule benutzt Du, und wie bestromst Du sie Ich benutze vier, es gehen aber auch wesentlich mehr, mindestens drei logischerweise. > (paarweise in Reihe, Pwm, ...=? Kann man unterschiedlich machen. Wenn man jeweils zwei gegenüberliegende Spulen in Reihe schaltet (eine zieht, eine drückt), braucht man nur halb so viele Endstufen. Das habe ich zu Anfang auch mal so gemacht, weil ich diesen Arduino-Motor-Shield mit einem L298 drauf hatte, damit ging halt nicht mehr. Funktiniert. Besser ist es, die Spulen einzeln zu bestromen, also bei vier Spulen mit z.B. zwei L298 oder was auch immer. Der Vorteil ist, dass man die Plattform u.U. auf die Seite oder sogar überkopf halten kann und der Magnet trotzdem relativ zur Plattform in seiner Position bleibt. Die L298 funktionieren mit PWM, ja. Ein analoges Design ohne uC natürlich eher nicht. > Wenn die äusseren Magnete mit N nach oben zeigen, und der Schweber > auch N nach oben orientiert ist, tragen die äußeren Magnete nichts > positives zur Schwebekraft bei ? Zeichne dir das doch mal auf, zeichne auch die Magnetfeldlinien mit ein. Und achte drauf, ob sie in die gleiche Richtung laufen oder in entgegengesetzte Richtung, an den Stellen, wo "sie sich berühren". Oder noch besser: Nimm doch mal zwei Magnete in die Hand und spiel damit rum. Dann versteht man auch, warum auf der oben verlinkten Seite bei manchen Konstrukten die Spulen auf der Seite liegen können, statt aufrecht zu stehen > Wer erzeugt die Schwebekraft? Nur die Spulen oder z.B. ein > zusätzlicher Magnet auf der Symmetrieachse? Wie du willst. Was du für deine Anwendung für sinnvoll hältst. Wenn man jeweils zwei Spulen in Reihe schaltet, kommt man natürlich nicht ohne Stützmagnete aus. Übrigens kann man auch die Stützmagnete als eine große Spule auslegen. Hat auch Vorteile. > Ist schon ne coole Sache.... Jo. Ebend.
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Martin O. schrieb: > Wer erzeugt die Schwebekraft? Nur die Spulen oder z.B. ein > zusätzlicher Magnet auf der Symmetrieachse? Dazu fällt mir noch was ein, was ich aus Formeln zwar nicht versucht habe abzuleiten (ich nehme aber an, dass es geht), was mir aber aufgefallen ist: Wenn man Stützmagnete als Ring drumherum hat (siehe z.B. Bild), dann versucht der Magnet nur horizontal auszubrechen. Wenn man einen Stützmagneten in die Mitte setzt, dann versucht der Schwebemagnet umzuflippen. Das lässt sich bestimmt regelungstechnisch händeln, aber ich gehe davon aus, dass man mit dem Ring drumrum besser fährt.
Md M. schrieb: > Martin O. schrieb: >> Wieviele Spule benutzt Du, und wie bestromst Du sie > Ich benutze vier, es gehen aber auch wesentlich mehr, mindestens drei > logischerweise. Korrektur: Es geht auch mit nur zwei Spulen. Sogar mit einer ist das möglich, wenn man einen speziellen Aufbau wählt, denke ich.
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Md M. schrieb: > Es geht auch mit nur zwei Spulen. Es geht sogar ohne Spulen oder sonstige Energiezufuhr und ohne Supraleitung! Man nehme ca 100 möglichst starke NdFeB-Magnete etwa 5mm x 5mm x5mm (runde Scheibchen tuns aber auch -nur nicht zu gross) und klatscht die schachbrettartig auf ein Eisenblech, abwechselnd N und S nach oben. Dann kommt der schwierige und teure Teil: Man besorgt sich ein Blättchen aus HOPG und lässt es über den Magneten schweben. Wahrscheinlich rutscht das Plättchen dann seitlich von der Matrix runter, aber das kann man vermeiden, indem man dem Eisenblech eine leicht schalenförmige Form gibt. Manche Deckel von Konservendosen haben ab Werk eine geeignete Form. HOPG (Highly Oriented Pyrolythic Graphite) ist diamagnetisch wie auch Wismut, aber da seine Dichte wesentlich geringer ist als die von Bi, reicht die Abstossung im Magnetfeld zum Schweben. HOPG ist ein synthetisch hergestellter Graphit, bei dem die Kristallebenen über viel grössere Bereiche parallel verlaufen als bei Ruß oder gewöhnlichem Graphit, wie er in Kohlebürsten oder als Schmierstoff verwendet wird. Im Prinzip könnte man es selbst herstellen, aber das Wachstum geht offenbar sehr langsam, was viel Energie kostet. Deshalb sollte man sich nicht wundern, wenn Stücke mit den Dimensionen einer kleinen Briefmarke 50 Euro kosten. Wenn man die Magnete besorgt, sollte man kleine aber viele nehmen, weil man für die Anziehung oder Abstossung ein stark inhomogenes Feld benötigt. Grosse Magnete haben an ihrer Oberfläche aber ein weitgehend homogenes Feld. Die Schwebehöhe des HOPG-Blüttchens ist nicht gerade umwerfend vllt 0,5..1 mm, aber es schwebt wirklich!
ah, jetzt kommt der Spam-Inder wieder und schiebt uralte Fäden hoch
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