Peranti levitasi elektromagnetik diy

Ini peranti pengangkatan elektromagnet adalah yang sejuk untuk membina projek anti-graviti yang menarik dan menarik untuk menonton. Peranti boleh membuat sesuatu melayang tanpa sokongan yang dapat dilihat, seperti objek yang berenang di ruang bebas atau udara. Untuk menjadikan peranti ini berfungsi, anda perlu menarik objek menggunakan elektromagnet, tetapi apabila sangat dekat dengan elektromagnet, elektromagnet harus dinyahaktifkan dan objek yang menarik harus jatuh kerana graviti dan sekali lagi menarik objek yang jatuh sebelum jatuh sepenuhnya kerana graviti dan proses ini berterusan. Projek ini serupa dengan Ultrasonik Akustik Levitasi kami, tetapi di sini bukannya menggunakan gelombang ultrasonik, kami akan menggunakan gelombang elektromagnetik.

Sekarang kembali kepada konsep, tidak mungkin manusia menghidupkan dan mematikan elektromagnet kerana proses pensuisan ini harus berlangsung sangat cepat dan pada selang waktu yang ditentukan. Oleh itu, kami telah membina litar pensuisan, yang mengawal elektromagnet untuk mencapai pengapungan elektromagnet.

Komponen Diperlukan

S.No	Bahagian / Nama Komponen	Jenis / Model / Nilai	Kuantiti
1	Sensor Kesan Dewan	A3144	1
2	Transistor Mosfet	Irfz44N	1
3	Penentangan	330ohm	1
4	Penentangan	1k	1
5	Menunjukkan LED	5mm warna apa pun	1
6	Diod	IN4007	1
7	Kawat Magnet 26 atau 27	0,41 hingga 0,46 mm	1kg atau lebih
8	Papan Vero bertitik	Kecil	1

Diagram Litar Lekapan Magnetik

Skema Magnetic Levitation yang lengkap boleh didapati di bawah. Seperti yang anda lihat, hanya terdiri daripada beberapa komponen yang biasanya terdapat

Komponen utama litar levitasi Magnetik DIY ini adalah sensor kesan Hall dan transistor MOSFET dan gegelung elektromagnetik. Kami sebelum ini menggunakan gegelung elektromagnetik untuk membina projek menarik lain seperti Mini Tesla Coil, pistol gegelung elektromagnetik, dll.

Kami menggunakan Irfz44N N-channel Mosfet untuk pertama kali menghidupkan dan mematikan elektromagnet. Transfungsi kuat Irfz44n / mana-mana N-channel MOSFET atau serupa (NPN) dapat digunakan untuk tujuan ini, yang mempunyai kemampuan pengendalian arus yang tinggi seperti TIP122 / 2N3055, dll. Transistor Irfz44N dipilih kerana biasanya digunakan dengan projek mikrokontroler yang dikendalikan 5V dan merupakan mudah didapati di pasaran tempatan. Sebaliknya, ia mempunyai keupayaan pengendalian Arus Saliran 49A pada suhu 25 darjah. Ia dapat digunakan dengan pelbagai voltan.

Pertama, saya telah bereksperimen dan menguji litar dan keseluruhan projek pada konfigurasi 12 Volt, tetapi saya mendapati gegelung elektromagnetik dan MOSFET saya, kedua-duanya menjadi sangat panas, jadi saya terpaksa beralih kembali ke 5v. Saya tidak menyedari ada perbezaan atau masalah yang berlaku, dan MOSFET dan gegelung berada pada suhu normal. Juga, tidak ada keperluan untuk pendingin untuk Mosfet.

ResorR1 digunakan untuk memastikan voltan pin pintu masuk MOSFET tetap tinggi (seperti pull-up resistor) kerana mendapat voltan ambang yang betul atau voltan pencetus. Tetapi apabila magnet neodymium berada dekat dengan sensor kesan dewan yang dipasang di tengah (di tengah elektromagnet) atau magnet neodymium berada dalam jarak sensor kesan ruang, litar kami harus memberikan output negatif ke pin gerbang MOSFET. Hasilnya, turunkan voltan pin / pin kawalan, output pin saliran MOSFET untuk LED penunjuk, dan elektromagnet juga turun, dan ia dilumpuhkan. Apabila objek yang dilekatkan dengan magnet neodymium jatuh atau jatuh kerana graviti, magnet Neodymium akan keluar dari jarak sensor kesan dewan dan sekarang sensor kesan ruang tidak memberikan output.Pin pintu MOSFET menjadi tinggi dan cepat terpicu (untuk pin kawalan rintangan R1 / pin pintu sudah tinggi) memberi tenaga pada gegelung elektromagnetik dengan cepat dan menarik objek yang dilekatkan dengan magnet neodymium. Kitaran ini berterusan, dan objek tetap tergantung.

Rintangan R2 330ohm digunakan untuk LED bersinar pada 5v (LED penunjuk) dan menghadkan aliran voltan dan arus untuk perlindungan LED. Diod D1 tidak lain adalah diod penyekat maklum balas yang digunakan di setiap peranti gegelung seperti geganti untuk penyekat voltan maklum balas terbalik.

Membina Litar Levitasi Magnetik

Mulakan dengan membina gegelung untuk elektromagnet. Untuk pembuatan elektromagnet lubang udara, pertama, anda perlu membuat bingkai atau badan untuk elektromagnet. Untuk melakukan itu, ambil pen lama dengan diameter sekitar 8mm yang sudah mempunyai lubang tengah (dalam kes saya, saya telah mengukur diameter dalam skala Vernier). Tandakan panjang yang diperlukan dengan penanda kekal dan potong menjadi panjang 25mm lebih kurang.

Seterusnya, ambil sekeping kadbod / bahan kertas berkualiti tinggi, atau anda boleh menggunakan plexiglass dan memotong dua keping diameter belitan kira-kira 25mm panjang dengan lubang tengah seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah.

Perbaiki segalanya dengan bantuan "feviquick" atau dengan bantuan gam yang kuat. Akhirnya, bingkai mesti kelihatan seperti ini.

Sekiranya anda terlalu malas untuk membina ini, anda boleh menggunakan pemegang wayar pematerian lama.

Rangka elektromagnet sudah siap. Sekarang beralih ke pembuatan gegelung elektromagnetik. Pertama, buat lubang kecil di satu sisi diameter penggulungan dan pasangkan wayar. Mulakan penggulungan elektromagnet dan pastikan ia menghasilkan sekitar 550 putaran Setiap lapisan dipisahkan oleh pita selo atau pita jenis lain. Sekiranya anda sangat malas membuat elektromagnet anda (dalam kes saya, saya telah membuat elektromagnet saya yang juga mempunyai kelebihan bekerja dengan 5v), anda boleh mengeluarkannya dari relay 6 v atau 12 v, tetapi anda harus berhati-hati bahawa sensor kesan dewan A3144 hanya menerima maksimum 5V. Oleh itu, anda perlu menggunakan IC pengatur voltan LM7805 untuk memberi kuasa kepada sensor kesan dewan anda.

Apabila gegelung elektromagnet inti udara tengah anda siap, simpan dan sisihkan ke langkah 2. Susun semua komponen dan lekatkan pada papan Vero, seperti yang anda lihat dalam gambar di sini.

Untuk membetulkan penyediaan sensor gegelung elektromagnetik dan kesan dewan, pendirian diperlukan kerana penjajaran keadaan gegelung dan penyetelan sensor penting untuk gantungan objek yang stabil ke arah daya graviti. Saya menyusun dua keping paip, kadbod, dan sedikit sarung pendawaian PVC. Untuk menandakan panjang yang diperlukan, saya menggunakan penanda kekal dan untuk memotong, saya menggunakan gergaji tangan dan pisau. Dan membetulkan semuanya dengan bantuan gam dan Glue Gun.

Buat lubang di tengah sarung pendawaian PVC dan pasangkan gegelung dengan bantuan gam. Selepas itu, lipat sensor. Masukkan ke dalam lubang gegelung elektromagnetik. Perlu diingat jarak objek gantung (dilekatkan dengan magnet neodymium) dari gegelung elektromagnetik bergantung pada seberapa banyak sensor didorong ke dalam lubang tengah elektromagnet. Sensor kesan ruang mempunyai jarak penginderaan tertentu, yang harus berada dalam jarak daya tarikan elektromagnetik untuk menggantung objek dengan sempurna. Peranti levitasi elektromagnetik buatan sendiri kami kini bersedia untuk bertindak.

Bekerja dan Menguji Litar Levitasi Magnetik

Betulkan papan kawalan dengan kadbod menggunakan kedua-dua pita sisi. Kawat dengan baik dengan bingkai pendirian dengan bantuan tali leher. Buat semua sambungan dengan litar kawalan. Letakkan sensor di dalam lubang tengah elektromagnet. Tentukan kedudukan sempurna sensor kesan Hall di dalam elektromagnet, dan tetapkan jarak maksimum antara elektromagnet dan magnet neodymium. Jarak mungkin berbeza bergantung pada daya tarikan elektromagnet anda. Kuasakannya dari pengecas mudah alih 5V 1Amp atau 2Amp dan ikuti ujian pertama bagaimana projek ini berfungsi.

Perhatikan beberapa perkara penting dengan teliti mengenai projek levitasi elektromagnetik ini. Penyelarasan gegelung dan penyediaan sensor sangat penting. Oleh itu, perlu menggantung objek dengan stabil dan lurus ke arah daya graviti. Sistem yang stabil bermaksud sesuatu yang seimbang. Sebagai contoh, pertimbangkan tongkat panjang yang dipegang dari atas. Ia stabil dan tergantung terus ke arah graviti. Sekiranya anda menolak bahagian bawah dari kedudukan lurus ke bawah, graviti akan cenderung menariknya kembali ke kedudukan stabil. Oleh itu, dari contoh ini, anda memahami dengan jelas betapa pentingnya penjajaran lilitan gegelung dan sensor. Penting untuk menggantung objek lurus untuk waktu yang lama tanpa jatuh, dan inilah sebabnya mengapa kita membuat keputusan untuk projek ini. Untuk pemahaman anda yang lebih baik,Saya telah membuat gambarajah blok untuk menunjukkan kepentingan penggantungan stabil dan bagaimana sensor dan gegelung harus dipasang untuk mencapai prestasi yang sangat baik.

• Sekiranya anda ingin meningkatkan jarak objek gantung dari elektromagnet, anda mesti meningkatkan jarak daya dan daya tarikan elektromagnet dan menukar susunan / kedudukan sensor.
• Sekiranya anda ingin menggantung objek yang lebih besar, maka anda harus meningkatkan daya elektromagnetik. Untuk itu, anda perlu meningkatkan GAUGE wayar magnet dan bilangan lilitan dan peningkatan bilangan magnet neodymium yang dilekatkan dengan objek gantung juga diperlukan.
• Elektromagnet yang lebih besar menggunakan arus lebih banyak, dan litar saya pada masa ini hanya berfungsi pada 5V, tetapi dalam beberapa kes, mungkin ada keperluan peningkatan voltan bergantung pada parameter gegelung.
• Sekiranya anda menggunakan gegelung 12V gegelung atau gegelung elektromagnetik kuat voltan tinggi, jangan lupa menggunakan pengatur voltan LM7805 untuk sensor kesan dewan A3144.

Gambar di bawah menunjukkan bagaimana projek kami berfungsi setelah selesai. Harap anda memahami tutorial dan mengetahui sesuatu yang berguna.

Anda juga boleh melihat keseluruhan kerja projek ini dalam video yang dilampirkan di bawah. Sekiranya anda mempunyai pertanyaan, anda boleh meninggalkannya di bahagian komen di bawah atau anda boleh menggunakan forum kami untuk pertanyaan teknikal yang lain.