Jak vypočítat prakticky parametry elektromagnetu?

[Cesilko]

Potřebuji pro použití v modelu vrtulníku sestrojit elektromagnet jímž by se daly zachytit a posléze pustit předměty. Jsem ale v tomto oboru amatér a tak netuším
a) jestli je to vůbec možné
b) jak vypočítat velikost (počet závitů, jádro a proud)

jedná se o přenášení předmětů o váze do 100g na vzdálenost do 15m (uchopit a pustit) v podvěsu vrtulníčku. Zdrojem proudu by mohl být akumulátor asi až 2,5v a 800mAh.

[Lukáš Rotrekl]

Chtel jsem pomoct., ale úo stehovani nemuzu najit skripta a podklady ze studii. Ale pokud mate nekoho znameho, tak takovyto veci sme pocitali na VUT nekdy v 3jaru v predmetu Elektricke stroje II. Bohuzel je to uz par let, tak si to uz nepamatuju......V PC uz Zadny podklady bohuzel nemam.....

Takze jen poradim zkusit nekoho z VUT Brno FEKT, CVUT Praha, ZČU Plzeň, předpokládám, že to měli všichni obdobné.

[Martin Kurka]

Vážený pane Česílko,
poradím vám jen způli, protože k literatuře se nyní nedostanu, snad pomůže s druhou půlkou někdo jiný.

Pro vás nejjednodušší bude asi metoda napůl experimentální.
Protože pro výpočet by bylo důležité vědět, jak bude vypadat magnetický obvod, bude lepší, když si vezmete takové železo pro jho magnetu, které pak tam ve skutečnosti dáte.
Největší sílu bude elektromagnet mít, když přenášený materiál bude uzavírat magnetický obvod (do kruhu). Například - jestli jho elektromagnetu bude mít tvar obráceného U, pak nesený materiál bude nejsilněji přitahován, bude-li spojovat otevřené konce U. Abyste měl pokoj s "lepením" mareriálu na elektromagnet ve vypnutém stavu (remanentní magnetizmus) použijte nejlépe nějaké rozebrané stejnosměrné relé či ss stykač.
Na takový vybraný materiál jha naviňte libovolným lakovaným drátem 20 až 100 závitů - ale závity počítejte. Pokud použijete staré relé či stykač, můžete použít původní vinutí, počet závitů na něm bývá uveden.
Pak připojte regulovatelný (laboratorní) zdroj a postupně zvyšujte napětí, až vám elektromagnet bude dobře přitahovat a držet předpokládané břemeno - v tu chvíli  odečtěte procházející proud elektromagnetem.
Vynásobení onoho proudu počtem navinutých závitů vám dá nejdůležitější parametr břemenového elektromagnetu - počet ampérzávitů [Az].
No a teď se dostáváme k fázi, kdy vám už nepomohu. Počet ampérzávitů podle jistého grafu z literatury odpovídá podle napájecího napětí jistému průřezu okénka vinutí a ač je to kupodivu, jakmile plně do plochy tohoto okénka navinete vinutí (téměř) jakkoliv tlustým drátem, počet ampérzávitů bude zachován (při větším počtu závitů totiž roste odpor vinutí a klesá proud a naopak).
Volbou průměru drátu pak dostanete odpor vinutí a tím vlastně napájecí napětí.
Snad ten graf vám někdo zašle, nebo vám podle počtu ampérzávitů a napájecího napětí někdo pošle potřebnou plochu okénka vinutí a průměr drátu.
Ten graf bývá součástí dílenských příruček pro navijárny a navijáře, takže možná uspějete i v nějaké knihovně.

Také mi teoreticky vychází, že (U1/U2)=(D2²/D1²)
Bude-li teda průměr původního drátu D1 a potřebných ampérzávitů dosáhnete při napětí laboratorního zdroje U1 pak pokud nové vinutí do původního okénka navinete s průměrem drátu  D2
D2=D1 * √(U1/U2) = D1 * √(U1/2,5V)
- tak že by měl být počet ampérzávitů a tím i síla magnetu zachována (√ je druhá odmocnina z celé závorky).

[Petr Doležal]

Tak mě napadlo použít permanentní magnet, který by byl ve vrtulníku uložen výkyvně nebo na nějaké šroubovici či pantografu (nůžkový autozvedák). Prostě nějakým způsobem ho oddalovat od spodní strany kabiny. Oddálím-břemeno odpadne, přiblížím-břemeno přitáhne.
Jako pohon nějaký elmotorek. Mělo by to jednu výhodu, že při přenosu břemene by to nebralo proud a také, že při přenášení nemůže dojít k pádu břemene z titulu poruchy obvodu neb baterie. Pravda, jen ten mechanismus navrhnout, aby byl spolehlivý a aby se tam vmístnil  :(
Třeba: páka na začátku s vodorovným čepem, ve 2/3 magnet, na konci výkyvná matka s jemným závitem a do něj šroubovice poháněná výkyvným motorkem. Koncáky z mikrospínačů.

[Miloslav Janoušek]

Chudák vrtulník   :)

[František Leopold]

Listoval jsem v poznámkách ze střední, ale poradit bych mohl maximálně s výpočtem trafa..Proto to zkuste tady:www.uvee.feec.vutbr.cz/aktuality/SP_bak.pdf  snad vám to pomůže :)

[Martin Kurka]

To Doležal:
Přivedl jste mne na ještě jednodušší nápad, permanentní magnety v podvěsu omotané cívkou, která na krátký okamžik opačným elmg polem zruší nebo radikálně sníží pole permanentních magnetů. To by asi bylo jednodušší a energeticky také málo náročné.
(místo obloučku v U jha elektromagnetu permanentní magnety - v podstatě dvě souběžné destičky nahoře spojené magnety)

To Leopold:
Asi to není správný odkaz - tenhle vede jen zadání bakalářských prací

[Petr Doležal]

Tak to už by stálo za patent  :D

[kbulda]

Dotahuji nápad pana Kurky,
nešel by použít magnet z reproduktoru, upravit ho a na něj namotat vhodnou cívku ?

[dolac]

Dotahuji nápad pana Kurky,
nešel by použít magnet z reproduktoru, upravit ho a na něj namotat vhodnou cívku ?

Myslím, že toľko Ampérzávitov z vašej baterky asi nikdy nevytvorite, aby ste zrušil magnetické pole permanentného magnetu. 

[Michal Kolesa]

Myslím, že by stačili i obyčejné matematicko fyzikální tabulky pro SŠ