Projekt Schwebende Kugel (Ziel: große Entfernung zum Magneten und wenig Stromverbauch)

Hallo zusammen,

Motivation:
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Es gibt ja diverse Projekte zur Realisierung von schwebenden Kugeln und 
dergleichen. Bei den meisten Projekten schwebt der Gegenstand relativ 
nah (wenige mm oder cm) unter einem Elektromagneten. Wird der Abstand 
zum Magneten größer, so muss auch der Strom durch die Spule vergrößert 
werden.

Ich wollte das Ganze nun mal so realisieren, dass das Objekt schön weit 
vom Magneten entfernt schwebt und der Stromverbrauch jedoch gering 
bleibt.

Realisierung:
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Der Magnet besteht aus einem sehr starken Neodymmagneten als Kern einer 
Spule. Der konstante Teil des Magnetfeldes wird also durch einen 
Konstantmagneten erzeugt (Dadurch spart man viel Energie). Zusätzlich 
besteht das Objekt seinerseits aus einem starken Neodymmagneten, wodurch 
die Reichweite zusätzlich optimiert wird. Der Regelanteil für das 
Schweben wird durch einen relativ geringen Strom durch die Spule 
generiert.

Kenndaten:
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Abstand zum Magnet: 11cm
Stromverbrauch: 0,5A bei 12V
Material: PLA (3D Druck)
Magnet:  Scheibenmagnet Ø 45 mm, Höhe 30 mm Neodym

Die Reglung besteht aus einem billigen stm32-Board + H-Bridge (Kostet 
insgesamt weniger als 10 Euro) Der Magnet ist das teuerste am Aufbau.

Kleines Video zum Projekt: 
https://www.youtube.com/watch?v=hpazF76tGLo&t=17s

3D-Files zum Aufbau:
https://www.thingiverse.com/thing:2307113

Ausblick:
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wie gehts weiter? Natürlich muss der Abstand noch vergrößert werden und 
der Aufbau soll größer werden :-) Ich würde das Ganze gerne mit einem 
noch größeren Neodymmagneten durchführen.

Bereits mit einem kleinen Magneten (Ø 45 mm, Höhe 30 mm) als Kern einer 
Spule wurden 11cm Distanz erreicht.

Fragestellungen:
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Welcher der Supermagnete, welche momentan so verfügbar sind, würde sich 
prinzipiell eignen. Auch im Hinblick auf den Feldverlauf (für hohe 
Entfernung)

Ansatz:
- Es sollte ein Scheibenmagnet sein, da sich die Form am besten eignet.
- Es gilt herauszufinden welches Verhältnis Durchmesser/Höhe gut 
geeignet ist

Mometan habe ich einen Magneten mit folgenden Abmessungen im Blick:

Ø 140,0 x 30,0 mm

https://www.magnetmax.de/Neodym-Scheibenmagnete/Scheibenmagnet-O-140-0-x-30-0-mm-Neodym-N52-vernickelt-haelt-1-200-kg::452.html?XTCsid=6dj08r85nf0co330kjho6ugdv6

Eignet sich dieser Magnet? Ist die Geometrie passend? Welche Entfernung 
ist damit wohl erreichbar, wenn das schwebende Objekt ebenfalls ein 
Neodymmagnet ist? Was passiert, wenn das schwebende Objekt an den großen 
Magneten klatscht? Gefährlich?! ^^

Mit einem Haltegriff am schwebenden Magneten könnte man sicher einen 
ganzen Menschen schweben lassen. Immerhin entfaltet dieser Magnet eine 
Haftkraft von über einer Tonne...

Schreibt mir doch eure Anregungen und Ideen oder eigene Realisierungen!

Herzliche Grüße!
J.O