מכשיר ריחוף אלקטרומגנטי דיי

זה מכשיר ריחוף אלקטרומגנטיים הוא מגניב לבנות פרויקט אנטי-כבידה כי הוא מרגש ומעניין לצפייה. המכשיר יכול לגרום למשהו לצוף ללא שום תמיכה נראית לעין, זה כמו אובייקט השוחה בחלל פנוי או באוויר. כדי לגרום למכשיר זה לעבוד, עליכם למשוך אובייקט באמצעות האלקטרומגנט, אך כאשר הוא קרוב מאוד לאלקטרומגנט, האלקטרומגנט צריך להיפסק והאובייקט הנמשך צריך ליפול מטה בגלל כוח המשיכה ושוב למשוך את האובייקט הנופל לפני שהוא נופל בשל הכבידה לחלוטין ותהליך זה נמשך. הפרויקט דומה לריחוף אקוסטי אולטרסאונד שלנו, אך כאן במקום להשתמש בגלי אולטרסאונד, נשתמש בגלים אלקטרומגנטיים.

כעת כשחזרנו למושג, לא ייתכן שאדם יפעיל וכיבוי האלקטרומגנט מכיוון שתהליך המעבר הזה צריך להתרחש מהר מאוד ובמרווח מוגדר. אז בנינו מעגל מיתוג, השולט על האלקטרומגנט כדי להשיג צף אלקטרומגנטי.

רכיב נדרש

S.No	חלקים / שם רכיב	סוג / דגם / ערך	כַּמוּת
1	חיישן אפקט הול	A3144	1
2	טרנזיסטור מוספט	Irfz44N	1
3	הִתנַגְדוּת	330 אוהם	1
4	הִתנַגְדוּת	1k	1
5	חיווי LED	5 מ"מ בכל צבע	1
6	דיודה	IN4007	1
7	חוט מגנט מד 26 או 27	0.41 עד 0.46 מ"מ	1 ק"ג ומעלה
8	לוח ורו מנוקד	קָטָן	1

תרשים מעגלי ריחוף מגנטי

את סכמת הריחוף המגנטית המלאה ניתן למצוא להלן. כפי שאתה יכול לראות זה מורכב רק ממעט רכיבים זמינים בדרך כלל.

המרכיבים העיקריים במעגל ריחוף מגנטי DIY זה הם חיישן האפקט הול וטרנזיסטור MOSFET וסליל אלקטרומגנטי. השתמשנו בעבר בסלילים אלקטרומגנטיים לבניית פרויקטים מעניינים אחרים כמו סליל מיני טסלה, אקדח סלילי אלקטרומגנטי וכו '.

אנו משתמשים ב- Mosfet בערוץ N של Irfz44N לצורך החלפה ראשונה והפעלה / כיבוי של האלקטרומגנטים. למטרה זו ניתן להשתמש ב- Irfz44n / כל MOSFET עם ערוץ N או דומה (NPN), בעל יכולת טיפול זרם גבוהה כמו TIP122 / 2N3055, וכו '. טרנזיסטור Irfz44N נבחר מכיוון שהוא משמש בדרך כלל בפרויקטים של מיקרו-בקר המופעל על ידי 5 וולט והוא זמין בקלות בשווקים המקומיים. מצד שני, יש לו יכולת טיפול זרם ניקוז 49A בטמפרטורה של 25 מעלות. ניתן להשתמש בו עם מגוון רחב של מתחים.

ראשית, ניסיתי ובדקתי את המעגל ואת כל הפרויקט בתצורת 12 וולט, אך מצאתי את הסליל האלקטרומגנטי שלי ו- MOSFET, שניהם התחממו מאוד, ולכן נאלצתי להחזיר ל -5 וולט. לא הבחנתי בהבדל או בבעיות שקרה, וה- MOSFET והסליל היו בטמפרטורה רגילה. כמו כן, לא היה צורך בקירור למוספט.

הנגד R1 משמש כדי לשמור על מתח הסיכה של שער ה- MOSFET גבוה (כמו נגד משיכה) לקבלת מתח סף מתאים או מתח טריגר. אך כאשר מגנטים הניאודימיום קרובים לחיישן אפקט האולם המותקן במרכז (באמצע האלקטרומגנטים) או מגנטים הניאודימיום נמצאים בטווח של חיישן אפקט אולם, המעגל שלנו אמור לספק פלט שלילי לסיכת השער MOSFET. כתוצאה מכך, קבל ירידה במתח הסיכה / סיכת הבקרה, פלט סיכת הניקוז MOSFET עבור נורית החיווי וגם האלקטרומגנט צונח והוא מושבת. כאשר האובייקטים המחוברים במגנטים של ניאודימיום נופלים או נופלים בגלל כוח הכבידה, מגנטים הניאודימיום ייצאו מתחום חיישני האפקט של האולם וכעת חיישן האפקט של האולם אינו מספק שום פלט.סיכת השער של MOSFET הופכת גבוהה ומופעלת במהירות (עבור סיכת בקרת התנגדות R1 / סיכת שער כבר גבוהה) מפעילה את הסליל האלקטרומגנטי במהירות ומושכת את האובייקט המחובר עם מגנטים ניאודימיום. מחזור זה נמשך, וחפצים נשארים תלויים.

ההתנגדות R2 330 אוהם משמשת לזוהר נורית 5V (נורית חיווי) ומגבילה את המתח ואת זרם הזרם להגנת LED. דיודת D1 אינה אלא דיודת חסימת משוב המשמשת בכל מכשיר סליל כמו ממסר לחסימת מתח משוב הפוך.

בניית מעגל הריחוף המגנטי

התחל בבניית הסליל לאלקטרומגנט. לייצור אלקטרומגנט של חור אוויר, ראשית, עליך להכין מסגרת או גוף עבור האלקטרומגנטים. לשם כך קח עט ישן בקוטר של 8 מ"מ שכבר יש לו חור מרכזי (במקרה שלי מדדתי את הקוטר בסולם ורניה). סמן את האורך הנדרש עם סמן קבוע וחתוך לאורך של 25 מ"מ בערך.

לאחר מכן, קח פיסת קרטון קטנה / כל חומר נייר באיכות קשה, או שתוכל להשתמש בפרספקס ולחתוך שתי חתיכות בקוטר מתפתל באורך של כ- 25 מ"מ עם חור מרכזי כפי שמוצג בתמונה למטה.

תקנו הכל בעזרת "feviquick" או בעזרת כל דבק חזק. לבסוף, המסגרת צריכה להיראות כך.

אם אתה עצלן מכדי לבנות את זה, אתה יכול לקחת בעל חוט הלחמה ישן.

מסגרת האלקטרומגנט מוכנה. עכשיו עברו לייצור סליל אלקטרומגנטי. ראשית, צור חור קטן בצד אחד של קוטר המתפתל וקבע את החוט. התחל להתפתל האלקטרומגנט וודא שהוא עושה כ -550 סיבובים. כל שכבה מופרדת על ידי צ'לו טייפ או סוגים אחרים של קלטת. אם אתה כל כך עצלן להכין את האלקטרומגנטים שלך (במקרה שלי, הכנתי את האלקטרומגנטים שלי שיש להם גם את היתרון בעבודה עם 5 וולט), אתה יכול להוציא אותו ממסר 6 וולט או 12 וולט, אך עליך להיזהר מכך חיישן אפקט הול A3144 מקבל רק את מקסימום 5 וולט. אז אתה צריך להשתמש בווסת מתח LM7805 כדי לתת כוח לחיישן האפקט של האולם שלך.

כאשר סליל האלקטרומגנט בעל ליבות האוויר המרכזי שלך מוכן, שמור אותו בצד ועבר לשלב 2. סדר את כל הרכיבים והלחם אותו על לוח ה- Vero, כפי שניתן לראות בתמונות כאן.

לתיקון ההתקנה של חיישן הסליל האלקטרומגנטי ואפקט האולם, יש צורך במעמד בגלל יישור המצב של הסליל וההתקנה של החיישן חשובה לתלייה יציבה של האובייקט לעבר כוח הכבידה. סידרתי שתי חתיכות של צינור, קרטון וחתיכת מעטה של ​​חיווט PVC. לצורך סימון האורך הנדרש השתמשתי בטוש קבוע ולגזירה השתמשתי במסור יד וסכין. ותיקן הכל בעזרת דבק ואקדח דבק.

צור חור באמצע מעטפת חיווט PVC וקבע את הסליל בעזרת דבק. לאחר מכן, קפל את החיישן. שים בתוך החור של הסליל האלקטרומגנטי. אנא זכור כי המרחק של האובייקט התלוי (מחובר במגנטים ניאודימיום) מהסליל האלקטרומגנטי תלוי בכמה החיישן נדחק בתוך החור המרכזי של האלקטרומגנט. לחיישן אפקט האולם יש מרחק חישה ספציפי, שאמור להיות בטווח המשיכה האלקטרומגנטי כדי לתלות את האובייקטים בצורה מושלמת. מכשיר הריחוף האלקטרומגנטי הביתי שלנו מוכן כעת לפעולה.

עבודה ובדיקה של מעגל הריחוף המגנטי

תקן את לוח הבקרה באמצעות קרטון באמצעות שני הקלטות הצדדיות. חוט יפה עם מסגרת מעמד בעזרת כבל כבל. בצע את כל החיבורים עם מעגל הבקרה. הכנס את החיישן לחור המרכזי של האלקטרומגנט. כוון את המיקום המושלם של חיישן האפקט הול בתוך האלקטרומגנט, והגדר את המרחק המרבי בין המגנטים האלקטרומגנטיים והניאודימיים. המרחק עשוי להשתנות בהתאם לעוצמת המשיכה האלקטרומגנטית שלך. הפעל אותו ממטען סלולרי 5V 1Amp או 2Amp ובצע את המבחן הראשון כיצד פועל הפרויקט.

שימו לב למספר נקודות חשובות בקשר לפרויקט ריחוף אלקטרומגנטי זה. יישור הגדרת הסליל והחיישן חיוני. לכן יש צורך לתלות את החפצים ביציבות וישר לכיוון כוח הכבידה. מערכת יציבה פירושה שמשהו מאוזן. לדוגמה, שקול מקל ארוך המוחזק מלמעלה. הוא יציב ותלוי ישר לכיוון כוח המשיכה. אם אתה דוחף את החלק התחתון ממצב ישר למטה, כוח המשיכה נוטה למשוך אותו חזרה למצב היציב. אז מהדוגמה הזו, אתה מבין בבירור עד כמה חיוב היישור של הסליל והחיישן. חשוב לתלות את האובייקט ישר זמן רב מבלי ליפול, ולכן אנו נותנים עמדה לפרויקט זה. להבנתך הטובה יותר,יצרתי דיאגרמת בלוקים כדי להראות את החשיבות של תלייה יציבה ואיך צריך להתקין את החיישן והסליל כדי להשיג ביצועים מצוינים.

• אם ברצונך להגדיל את מרחק האובייקטים התלויים מהאלקטרומגנט, עליך להגדיל את טווח ההספק והמשיכה של האלקטרומגנט ולשנות את סידור / מיקום החיישן.
• אם אתה רוצה לתלות חפצים גדולים יותר, אז אתה צריך להגדיל את הכוח האלקטרומגנטי. לשם כך, עליכם להגדיל את חוט המגנטים למדוד ומספר סיבובים ונדרש מספר מוגדל של מגנטים נאודימיום המחוברים גם עם חפצים תלויים.
• האלקטרומגנט הגדול יותר צורך יותר זרם, והמעגל שלי עובד כרגע על 5 וולט בלבד, אך במקרים מסוימים יתכן שיש צורך בהגברת המתח בהתאם לפרמטר הסליל.
• אם אתה משתמש בסליל ממסר 12V או בסליל אלקטרומגנטי רב עוצמה במתח גבוה, אל תשכח להשתמש בווסת מתח LM7805 לחיישן אפקט אולם A3144.

התמונה למטה מראה כיצד הפרויקט שלנו עובד בסיום. מקווה שהבנת את ההדרכה ולמדת משהו שימושי.

אתה יכול גם לבדוק את העבודה המלאה של פרויקט זה בסרטון המצורף למטה. אם יש לך שאלות כלשהן, אתה יכול להשאיר אותן בסעיף ההערות שלמטה או להשתמש בפורומים שלנו לשאלות טכניות אחרות.