- Bileşen Gerekli
- Manyetik Kaldırma Devre Şeması
- Manyetik Levitasyon Devresini Oluşturmak
- Manyetik Levitasyon Devresinin Çalışması ve Test Edilmesi
Bu Elektromanyetik havaya kaldırma cihazı, heyecan verici ve izlemesi ilginç olan bir anti-yerçekimi projesi oluşturmak için harika. Cihaz, herhangi bir görünür destek olmadan bir şeyi havada yüzdürebilir, boş alanda veya havada yüzen bir nesne gibidir. Bu cihazın çalışması için, elektromıknatıs kullanarak bir nesneyi çekmeniz gerekir, ancak elektromıknatısa çok yakın olduğunda, elektromıknatıs devre dışı kalmalı ve çekilen nesne yerçekimi nedeniyle düşmeli ve düşmeden önce düşen nesneyi tekrar çekmelidir. tamamen yerçekimi nedeniyle ve bu süreç devam ediyor. Proje Ultrasonik Akustik Levitasyonumuza benzer, ancak burada ultrasonik dalgalar kullanmak yerine elektromanyetik dalgalar kullanacağız.
Şimdi konsepte geri dönersek, bir insanın elektromıknatısı açıp kapatması mümkün değildir çünkü bu anahtarlama işlemi çok hızlı ve belirli bir aralıkta gerçekleşmelidir. Bu nedenle, elektromanyetik dalgalanmayı sağlamak için elektromıknatısı kontrol eden bir anahtarlama devresi inşa ettik.
Bileşen Gerekli
S.No | Parçalar / Bileşen Adı | Tür / Model / Değer | Miktar |
1 | Hall Etkisi Sensörü | A3144 |
1 |
2 |
Mosfet Transistör |
Irfz44N |
1 |
3 |
Direnç |
330ohm |
1 |
4 |
Direnç |
1k |
1 |
5 |
Gösteren LED |
5mm herhangi bir renk |
1 |
6 |
Diyot |
IN4007 |
1 |
7 |
26 veya 27 Ölçü Magnet tel |
0,41 ila 0,46 mm |
1kg veya daha fazla |
8 |
Noktalı Vero panosu |
Küçük |
1 |
Manyetik Kaldırma Devre Şeması
Tam Manyetik Levitasyon Şeması aşağıda bulunabilir. Gördüğünüz gibi, yalnızca birkaç normal olarak mevcut bileşenden oluşur.
Bu DIY Manyetik kaldırma devresinin ana bileşenleri, Hall etkisi sensörü ve MOSFET transistörü ve bir elektromanyetik bobindir. Daha önce bir Mini Tesla Bobini, bir Elektromanyetik bobin tabancası, vb. Gibi diğer ilginç projeleri oluşturmak için elektromanyetik bobinler kullandık.
Elektromıknatısları ilk açıp kapatmak için Irfz44N N-kanallı Mosfet'i kullanıyoruz. Irfz44n / herhangi bir N-kanallı MOSFET veya benzeri (NPN) güçlü transistör, TIP122 / 2N3055 gibi yüksek akım işleme kapasitesine sahip olan bu amaç için kullanılabilir. Irfz44N transistörü, yaygın olarak 5V ile çalışan mikrodenetleyici projelerinde kullanıldığı için seçilmiştir ve yerel pazarlarda kolayca bulunur. Öte yandan 25 derece sıcaklıkta 49A Drenaj akımı işleme kabiliyetine sahiptir. Çok çeşitli voltajlarda kullanılabilir.
İlk önce devreyi ve tüm projeyi 12 Volt konfigürasyonunda denedim ve test ettim, ancak elektromanyetik bobininin ve MOSFET'in her ikisinin de aşırı derecede ısındığını buldum, bu yüzden 5v'ye geri dönmem gerekiyordu. Herhangi bir fark veya sorun olduğunu fark etmedim ve MOSFET ve bobin normal sıcaklıktaydı. Ayrıca Mosfet için soğutucuya ihtiyaç yoktu.
Direnç R1, uygun eşik voltajı veya tetik voltajı elde etmek için MOSFET geçit pimi voltajını yüksek (bir kaldırma direnci gibi) tutmak için kullanılır. Ancak neodim mıknatıslar merkeze monte edilmiş salon etkisi sensörüne yakın olduğunda (elektromıknatısların ortasında) veya neodim mıknatıslar salon etkisi sensörü aralığında olduğunda, devremiz MOSFET kapı pimine negatif çıkış sağlamalıdır. Sonuç olarak, pim / kontrol pimi voltaj düşüşleri, gösterge LED'i için MOSFET tahliye pimi çıkışı ve elektromıknatıs da düşer ve devre dışı kalır. Neodim mıknatıslarla tutturulmuş nesneler yerçekimi nedeniyle düştüğünde veya düştüğünde, Neodim mıknatıslar hall etkisi sensörü aralığından çıkacak ve artık salon etkisi sensörü herhangi bir çıktı sağlamıyor.MOSFET'lerin kapı pimi yükselir ve hızlı bir şekilde tetiklenir (R1 direnç kontrol pimi / kapı pimi için zaten yüksek) elektromanyetik bobine hızlı bir şekilde enerji verir ve neodim mıknatıslarla bağlı nesneyi çeker. Bu döngü devam eder ve nesneler asılı kalır.
R2 330ohm direnci, 5v'de (gösterge LED'i) parlayan LED için kullanılır ve LED koruması için voltaj ve akım akışını sınırlar. D1 diyotu, her bobin cihazında ters geri besleme voltajı bloke etme rölesi gibi kullanılan bir geri besleme engelleme diyotundan başka bir şey değildir.
Manyetik Levitasyon Devresini Oluşturmak
Elektromıknatıs için bobin oluşturarak başlayın. Hava deliği Elektromıknatıs yapmak için önce elektromıknatıslar için bir çerçeve veya gövde yapmanız gerekir. Bunu yapmak için, zaten bir merkez deliği olan yaklaşık 8 mm çapında eski bir kalem alın (benim durumumda, çapı Vernier ölçeğinde ölçtüm). Gerekli uzunluğu kalıcı bir kalemle işaretleyin ve yaklaşık 25 mm uzunluğunda kesin.
Daha sonra, küçük bir karton parçası / herhangi bir sert kaliteli kağıt malzeme alın veya pleksiglas kullanabilir ve aşağıdaki resimde gösterildiği gibi bir merkez delikle yaklaşık 25 mm uzunluğunda iki parça sarım çapı kesebilirsiniz.
"Feviquick" veya herhangi bir güçlü yapıştırıcı yardımıyla her şeyi düzeltin. Son olarak, çerçeve böyle görünmelidir.
Bunu inşa edemeyecek kadar tembelseniz, eski bir lehim teli tutucusu alabilirsiniz.
Elektromıknatıs çerçevesi hazır. Şimdi bir elektromanyetik bobin yapımına geçin. Önce sarım çapının bir tarafında küçük bir delik açın ve teli sabitleyin. Elektromıknatısı sarmaya başlayın ve yaklaşık 550 dönüş yaptığından emin olun. Her katman viyolonsel bandı veya diğer bant türleri ile ayrılır. Elektromıknatıslarınızı yapmak için bu kadar tembelseniz (benim durumumda 5v ile çalışma avantajına da sahip elektromıknatıslarımı yaptım) 6 v veya 12 v rölesinden çıkartabilirsiniz ama dikkatli olmalısınız. hall etkisi sensörü A3144 yalnızca 5V maksimum kabul eder. Dolayısıyla, salon efekt sensörünüze güç vermek için bir LM7805 voltaj regülatörü IC kullanmanız gerekir.
Merkez hava çekirdekli elektromıknatıs bobininiz hazır olduğunda, onu bir kenara koyun ve 2. adıma geçin. Tüm bileşenleri düzenleyin ve buradaki resimlerde de görebileceğiniz gibi Vero kartına lehimleyin.
Elektromanyetik bobin ve salon etkisi sensör kurulumunu sabitlemek için, bobinin durum hizalaması nedeniyle bir stand gereklidir ve sensör kurulumu, nesnenin yerçekimi kuvvetine doğru sabit asılması için önemlidir. İki parça boru, karton ve bir parça PVC kablo kılıfı düzenledim. Gerekli uzunluğu işaretlemek için kalıcı bir kalem kullandım ve kesmek için bir el testeresi ve bıçak kullandım. Ve tutkal ve Glue Gun yardımıyla her şeyi düzelttim.
PVC kablo kılıfının ortasına bir delik açın ve bobini yapıştırıcı yardımıyla sabitleyin. Daha sonra sensörü katlayın. Elektromanyetik bobinin deliğinin içine koyun. Lütfen asılı nesnenin (neodim mıknatıslarla tutturulmuş) elektromanyetik bobinden uzaklığının, sensörün elektromıknatısın merkez deliğinin içine ne kadar itildiğine bağlı olduğunu unutmayın. Salon efekti sensörünün, nesneleri mükemmel şekilde asmak için elektromanyetik çekim aralığı içinde olması gereken belirli bir algılama mesafesi vardır. Bizim Ev yapımı elektromanyetik havaya yükselme cihaz şimdi harekete hazırdır.
Manyetik Levitasyon Devresinin Çalışması ve Test Edilmesi
Kontrol kartını her iki yan bandı kullanarak kartonla sabitleyin. Bir kablo bağı yardımıyla stand çerçevesiyle güzelce bağlayın. Kontrol devresi ile tüm bağlantıları yapın. Sensörü elektromıknatısın orta deliğinin içine yerleştirin. Elektromıknatısın içindeki Hall etkisi sensörünün mükemmel konumunu ayarlayın ve elektromıknatıs ile neodim mıknatıslar arasındaki maksimum mesafeyi ayarlayın. Mesafe, elektromıknatıs çekim gücünüze bağlı olarak değişebilir. 5V 1Amp veya 2Amp mobil şarj cihazından güç verin ve projenin nasıl çalıştığına dair ilk testi yapın.
Lütfen bu elektromanyetik kaldırma projesi ile ilgili bazı önemli noktaları dikkatlice not edin. Bobinin ve sensör kurulumunun hizalanması önemlidir. Bu yüzden nesneleri sabit ve düz bir şekilde yerçekimi kuvvetine doğru asmak gerekir. Kararlı bir sistem, bir şeyin dengeli olduğu anlamına gelir. Örnek olarak, üstten tutulan uzun bir çubuğu düşünün. Stabildir ve yer çekimine doğru sarkar. Tabanı düz aşağı konumdan uzaklaştırırsanız, yerçekimi onu sabit konuma geri çekme eğiliminde olacaktır. Yani bu örnekten, bobin ve sensörün düz hizalamasının ne kadar hayati olduğunu açıkça anlıyorsunuz. Nesneyi düşmeden uzun süre dümdüz asmak önemlidir ve bu yüzden bu projeye karşı duruyoruz. Daha iyi anlamanız içinSabit asmanın önemini ve mükemmel performans elde etmek için sensör ve bobinin nasıl monte edilmesi gerektiğini göstermek için bir blok diyagram oluşturdum.
- Sarkan nesnelerin elektromıknatısa olan mesafesini artırmak istiyorsanız, elektromıknatısın güç ve çekim aralığını artırmalı ve sensör düzenlemesini / konumunu değiştirmelisiniz.
- Daha büyük nesneleri asmak istiyorsanız, elektromanyetik gücü artırmanız gerekir. Bunun için, mıknatıs teli GAUGE ve dönüş sayısını artırmanız ve asılı nesnelerle tutturulmuş daha fazla sayıda neodim mıknatıs gerekir.
- Daha büyük elektromıknatıs daha fazla akım tüketir ve devrem şu anda yalnızca 5V üzerinde çalışıyor, ancak bazı durumlarda, bobin parametresine bağlı olarak artan voltaj ihtiyacı olabilir.
- 12V röle bobini veya herhangi bir yüksek voltajlı güçlü elektromanyetik bobin kullanıyorsanız, A3144 salon etkisi sensörü için bir LM7805 voltaj regülatörü kullanmayı unutmayın.
Aşağıdaki resim projemizin tamamlandığında nasıl çalıştığını göstermektedir. Umarım öğreticiyi anladınız ve yararlı bir şey öğrendiniz.
Aşağıda ekli videoda bu projenin tam çalışmasını da kontrol edebilirsiniz. Herhangi bir sorunuz varsa aşağıdaki yorum bölümüne bırakabilir veya diğer teknik sorular için forumlarımızı kullanabilirsiniz.