Ímã que precisa de energia para desligar? Bobina inversa?

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Eu nunca ouvi falar disso. Mas seria realmente adequado às minhas necessidades.

Estou inventando um dispositivo e, durante sua operação, ele deve ser capaz de pegar um objeto de ferro a qualquer momento (com um ímã permanente). O dispositivo deve ser móvel, portanto, o uso do indutor reduziria realmente o tempo de operação.

Mas o dispositivo também deve poder desativar o campo, para que os objetos possam cair.

Eu só conseguia pensar em um conceito: colocar o indutor atrás de um ímã permanente de uma maneira que, quando o indutor é ligado, seu campo nega o campo permanente do ímã.

ímã que pode ser desligado

Como você vê, é minha tentativa de desenhar uma bobina conectada ao ímã permanente (o isolador está no meio). Quando a bobina continua, deve produzir um campo de direção oposta ao campo criado pelo ímã.

Isso é possível? Existe um truque melhor?

Tomáš Zato - Restabelecer Monica
fonte
Por que você não está usando o indutor como um eletroímã para pegar objetos de ferro? Depois, desligue-o quando quiser que o objeto de ferro caia. Se alguma coisa, você pode sentir que um objeto de ferro está chegando e ativá-lo economizando energia.
horta
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Como apontei, isso reduziria o tempo de operação de um dispositivo móvel, porque quando o eletroímã está ligado, ele constantemente consome a bateria, mesmo sem fazer nada. O ímã permanente pode captar coisas e não consome energia.
Tomáš Zato - Restabelecer Monica
Você só liga o indutor quando percebe que um objeto de ferro está próximo. De qualquer forma, sua solução também funcionaria, mas não sei por que você precisaria de um isolador. Basta ter o campo magnético do seu indutor para fora do campo do ímã permanente.
horta
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Ah, e uma outra desvantagem da sua solução pode ser que a vida útil do ímã permanente seria severamente degradada porque você basicamente tentaria desmagnetizá-lo toda vez que desligar o ímã permanente.
horta 25/09
@horta O isolador está lá parcialmente porque eu estava brincando com gradientes no Inkscape. Você ainda está me dizendo para fazer a coisa que consome mais energia sem qualquer argumento por trás disso. Então você vai odiar o meu bonito isolador. Eu acho que isso não é necessário. Eu postei isso antes disso .
Tomáš Zato - Restabelecer Monica

Respostas:

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Sua necessidade é bem atendida por um "eletroímã permanente"

Este link da Wikipedia tem uma boa descrição resumida, mas não possui material útil, mas uma pesquisa na web com esse termo encontrará uma grande quantidade de material relacionado.

Texto da Wikipedia no final deste post.

O link Imagens abaixo fornece muitos exemplos.

Explicação útil de uma variante

Este projeto do Kickstarter fornece uma boa idéia prática.


Esta página ROBOT Pebbles usa EPMs para manter os seixos unidos. Detalhes da construção fornecidos. Eles dizem -

  • A vista superior de um ímã eletropermanente (EP) usado para trava, comunicação e transferência de energia. Cada conjunto de ímã EP é composto de duas peças de pólo (a, b) que imprensam ímãs cilíndricos de Alnico (c) e NdFeB (d). Toda a montagem é enrolada com 80 voltas de fio nº 40 AWG (e) e mantida unida com epóxi (f) (que faz o ímã Alnico parecer maior que seu equivalente em NdFeB).

insira a descrição da imagem aqui


Garra de carga DIY Drones EPM.

Uma versão:

  • O EPM688-5 foi projetado para reter uma carga de 1 kg com segurança e ligar e desligar efetivamente com baixo consumo de energia. 800mA a 5V para 3S ou 3.4J por ciclo.

  • Sob a condição de descarga do capacitor, puxe S_on ou S_off para cima Via RC canal 7 ou 8 por 3 segundos e depois para baixo. O capacitor está totalmente carregado e o dispositivo está pronto para o ciclo. Puxar S_on ou S_off alto via Via RC canal 7 ou 8, faz com que o campo magnético se mova no estado ligado ou desligado.

    • O dispositivo completo terá uma massa de cerca de 50 gramas e é capaz de manter uma massa de 7 kg em ótimas condições; na prática, ele deve armazenar com segurança 1 kg de carga em um quadriciclo.

Essas imagens vinculadas fornecem um grande número de idéias.

A Wikipedia diz:

  • Um ímã eletropermanente é um tipo de ímã que consiste em um eletroímã e um ímã permanente de material duplo, no qual o campo magnético produzido pelo eletroímã é usado para alterar a magnetização do ímã permanente. O ímã permanente consiste em materiais magneticamente duros e macios, dos quais apenas o material macio pode ter sua magnetização alterada. Quando os materiais magneticamente macios e duros têm magnetizações opostas, o ímã não tem campo líquido e, quando estão alinhados, o ímã exibe um comportamento magnético.

  • Eles permitem a criação de ímãs permanentes controláveis, onde o efeito magnético pode ser mantido sem a necessidade de um fornecimento contínuo de energia elétrica. Por esses motivos, os ímãs eletropermanentes são componentes essenciais das pesquisas que visam construir ímãs programáveis ​​que podem dar origem a estruturas auto-construídas. [2] [3]

Russell McMahon
fonte
Não há necessidade de um EPM para sua aplicação. Ele só precisa de um eletroímã combinado com um permanente. Geralmente é vendido como um eletroímã de retenção, desmagnetização ou travamento.
precisa saber é
@ gstorto Talvez sim. Talvez não. Sem mais detalhes do que você fornece, é exatamente o que ele propôs inicialmente e perguntou sobre alternativas a ele. A solução dele (e a sua) PODE ser a melhor. E talvez não. Era o que ele estava perguntando. Dito isto - conte-nos mais. Mais informações são sempre úteis. Leia também todos os comentários em que alternativas são discutidas.
Russell McMahon
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É possível "desligar um ímã" sem exigir energia contínua em qualquer posição - basta desviar as linhas de campo da extremidade aberta.

Aqui está um exemplo de um ímã com um botão liga / desliga:

https://www.rockfordsystems.com/online/photos/on-off-magnetic-base_new.jpg

E aqui está como isso funciona:

http://1.bp.blogspot.com/-giIynxvM34g/Tb0qg4wYPVI/AAAAAAAAAAUU/5a1I3bJ600k/s1600/mag_base_operation.jpg

Spehro Pefhany
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Poucos segundos antes desta resposta encontrou o artigo da Wikipedia . Eu acho que é a melhor idéia até agora, porque essa configuração não prejudica o ímã , como horta apontou sobre a minha configuração.
Tomáš Zato - Restabelecer Monica
Mas, pensando bem, quando coloco o ímã no ferro, ele permanece magnético. Existem tipos de ferro que não fazem isso?
Tomáš Zato - Restabelecer Monica
Eu uso essas coisas o tempo todo - há surpreendentemente pouca força atraente na posição 'desligada'. Muito eficaz e barato.
Spehro Pefhany
Solução interessante. Não é eletrônico, mas talvez seja ainda melhor. A forma do fundo é a principal razão pela qual o fluxo parece percorrer mais o fundo do que o topo? Será que o topo não atrai nada apenas devido à forma?
horta
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Existem versões deste dispositivo operadas pneumaticamente que são adequadas para automação. Com uma válvula solenóide, você pode obter controle elétrico sobre ela por miliwatts.
Doug McClean
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Edit : Leve isso com um grão de sal, porque os comentários sugerem que eu possa estar completamente errado.

Pode não ser um design prático para a sua aplicação, mas uma opção interessante é a seguinte: use um ímã permanente e um elemento de aquecimento. Com o ímã em temperatura ambiente, ele atrai objetos. Para deixá-los cair, energize o elemento de aquecimento para que o ímã aqueça e exceda sua temperatura Curie - ele se torna paramagnético e deixa de atrair os objetos. Quando esfria, volta ao normal.

Eu tenho uma panela de arroz que usa esse princípio como interruptor térmico: um contato é mantido fechado por um imã com uma temperatura Curie de pouco mais de 100 C. Quando a água do arroz ferve, a temperatura do arroz sobe acima de 100. C e o ímã não mantém mais o contato fechado, de modo que o fogão desliga. (O outro lado do contato está em uma alavanca que cai vários cm quando o ímã desmagnetiza; portanto, quando o ímã esfria, fica muito longe para o ímã fechá-lo novamente.)

Nate Eldredge
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Os ferros de solda Weller Magnastat funcionam de maneira semelhante, embora a uma temperatura mais alta.
gbulmer
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Acho que depois que você aquece um ímã acima do ponto Curie e deixa que ele esfrie, ele não será mais um ímã, exceto na medida em que havia algum campo existente no momento em que passou pela temperatura do Curie no caminho descendente. Minhas antigas pontas de ferro Weller WTCP (a parte que perde magnetismo - já que possui uma temperatura fixa) não são ímãs permanentes, são ferromagnéticos. O ímã está na alça.
Spehro Pefhany